Alkoholin väkevyys
SI:n ulkopuolinen yksikkö · suure: etanolin tilavuusosuus vesi-alkoholiliuoksessa
Englannin valtiovarainhoidossa seitsemännellätoista vuosisadalla väkevyyttä koeteltiin ruudilla: kourallisen ruudin päälle kaadettiin lusikallinen väkiviinaa ja sytytettiin. Jos ruuti leimahti sen jälkeen kun liekki oli sammunut, väkiviina katsottiin todistetuksi — proved —; jos jäljelle jäänyt vesi hukutti ruudin ja se vain sihisi, tavara jäi normin alle ja verotettiin toisen taksan mukaan. Koe vaikuttaa karkealta, mutta se nojasi todelliseen fysiikkaan: etanoli palaa niin kauan kuin liuoksessa ei ole liikaa vettä, ja tuo kynnys osuu noin viiteenkymmeneenseitsemään tilavuusprosenttiin.
Tuosta ruudin kynnyksestä ovat nykyiset asteikot kasvaneet, ja ne erkanivat toisistaan vajaan vuosisadan kuluessa. Britannia kiinnitti «sata astetta proof» juuri siihen väkevyyteen, jolla ruuti vielä syttyi, joten sen asteikon yksiköksi tuli seitsemän neljäsosaa tilavuusprosentista; Amerikka taas, joka ei halunnut vaivautua murtoluvuilla, julisti proofin yksinkertaisesti kaksinkertaiseksi prosentiksi, ja sata merkitsi siellä puolta pulloa puhdasta väkiviinaa. Gay-Lussac meni kaikista yksinkertaisimmin ja kutsui itse tilavuusprosenttia asteeksi, ja siksi hänen asteikkonsa eli molemmat muut yli ja on nykyisten sääntöjen pohjana.
01 · Määritelmä
Väkevyys tilavuusprosentteina on puhtaan etanolin tilavuuden suhde koko liuoksen tilavuuteen, ja molemmat tilavuudet otetaan erikseen kahdenkymmenen celsiusasteen lämmössä. Varaus erikseen on olennainen: väkiviina ja vesi vetäytyvät sekoitettaessa kokoon, ja litra väkiviinaa ja litra vettä antavat noin 1,93 litraa seosta kahden sijaan, minkä vuoksi osuudet lasketaan ennen sekoitusta eikä sen jälkeen.
Laitteeksi tällaiselle suureelle kelpaa mikä tahansa, kunhan se erottaa tiheydet: väkiviina on lähes viidenneksen vettä kevyempää, joten kelluke uppoaa vodkassa huomattavasti syvemmälle kuin viinissä. Tästä johtuu sekä alkoholimittarin rakenne, joka on jaettu suoraan prosentteihin, että välttämätön lämpötilakorjaus, sillä lämmin liuos näyttää laitteesta väkevämmältä kuin se on.
Kolme historiallista asteikkoa eroavat toisistaan vain kertoimella ja muuntuvat siksi tarkasti ja ilman mitään taulukoita. Gay-Lussac rinnasti asteensa tilavuusprosenttiin, amerikkalainen proof on kaksi kertaa prosentti, ja brittiläinen otti sadakseen ruudin kynnyksen — sen väkevyyden, jolla liuos vielä sytyttää ruudin — ja sai näin yksiköksi seitsemän neljäsosaa prosentista. Britannia kumosi asteikkonsa vuonna 1980, mutta merkintä «70° proof» vanhan pullotuksen pulloissa vaatii yhä muunnosta.
Massaosuus elää vierellä ja sekoittuu tilavuusosuuteen alituiseen, vaikka ne eroavat huomattavasti: neljänkymmenen prosentin vodkassa on massan mukaan vain noin kolmekymmentäkolme prosenttia väkiviinaa, koska se on vettä kevyempää. Valmistevero muuten lasketaan kummastakaan riippumatta, erän absoluuttisen alkoholin litroista, joten kirjanpidolle väkevyys merkitsee vain kerrointa.
Vie väkevyyttä liukusäätimellä ja katso lusikkaa: niin kauan kuin väkiviinaa riittää, liekki palaa kuivaan ruutiin asti ja se leimahtaa; heti kun vesi ylittää kynnyksen, jäännös hukuttaa ruudin, ja leimahduksen sijaan tulee sihinä. Oikealla olevat kolme asteikkoa lukevat yhtä ja samaa nestettä, ja ne erkanevat täsmälleen sen verran kuin niiden kertoimet eroavat.
Yhtenäinen viiva näyttää, miten vesi-alkoholiseoksen tiheys laskee väkevyyden kasvaessa, ja katkoviiva sen, miten se laskisi, jos nesteet vain laskettaisiin yhteen. Viivat erkanevat siksi, että väkiviinan ja veden molekyylit pakkautuvat tiiviimmin kuin kumpikaan erikseen, ja tuo notko on syvin neljänkymmenen prosentin tienoilla. Juuri sen tähden alkoholimittari on jaettava taulukoiden mukaan eikä viivaimella.
02 · Muunnos
Syötä se, mitä etiketissä lukee
Väkevyyden kolmen asteikon välillä muunnokset ovat tarkkoja, koska kaikki eroavat vain kertoimella. Likiarvo ilmaantuu vasta siellä, missä tiheys tulee mukaan: massaosuus ja erän paino lasketaan vesi-alkoholiseosten taulukkoarvojen mukaan.
Brittiläinen asteikko on esitetty kahdessa muodossa: tavallisina asteina proof ja vanhana Sikesin merkintänä, jossa laskettiin poikkeama sadasta ylös tai alas. Toisen muodon voi piilottaa lehden hienoasetuksissa.
Lämpötila on väkevyydelle yhtä tärkeä kuin viskositeetillekin, vaikka se näyttää toiselta: väkiviinan osuus itsessään ei lämmetessä muutu, mutta tiheys laskee, ja alkoholimittari alkaa liioitella lukemaansa noin kolmanneksen prosentin astetta kohti. Tarkastustaulukot on siksi laadittu kahdellekymmenelle celsiusasteelle, ja amerikkalaisessa käytännössä kuudellekymmenelle fahrenheitasteelle.
| Arvo | Huomautus | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Suuruusluokat
alkoholittomasta väkiviinaan04 · Mittalaitteet
Millä väkevyyttä mitataan
Lusikallinen väkiviinaa kaadettiin kourallisen ruudin päälle ja sytytettiin, ja sen mukaan, leimahtiko ruuti liekin palettua vai sihisikö se vesijäännöksessä, arvioitiin väkevyys. Koe erotti vain kaksi tilaa, mutta ei vaatinut laitetta eikä taulukoita, ja pysyi siksi valtiovarainhoidossa lähes puolitoista vuosisataa.
Messinkikelluke riippupainojen sarjoineen, jonka Britannian parlamentti vahvisti laissa vuonna 1816: paino valittiin niin, että laite upposi jaettuun alueeseen, ja väkevyys luettiin poikkeamana sadasta ylös tai alas. Juuri tämä muutti ruudin kyllä-tai-ei-vastauksen luvuksi, jonka saattoi kirjata rahtikirjaan.
Lasikelluke, jaettu suoraan tilavuusprosentteihin vesi-alkoholiseosten taulukoiden mukaan — juuri se laite, jota käytetään yhä sekä laboratoriossa että kotipolttajan keittiössä. Sen lukema kelpaa vain puhtaalle väkiviinan ja veden seokselle, ja siksi sokeri liköörissä tai uute viskissä vie sen aivan harhaan.
Ainoa tapa saada tietää sellaisen juoman väkevyys, jossa on väkiviinan ja veden lisäksi jotakin muuta: näyte erotetaan kolonnissa ja etanolipiikin alle jäävä pinta-ala lasketaan. Näin tarkastetaan liköörit, uutteet ja kaikki makea, missä kellukkeesta ei ole hyötyä, ja samalla saadaan kiinni metanoli, jota rehellisessä tavarassa ei saa olla.
05 · Kirjoitussäännöt
Proof ilman maata ei merkitse mitään
Tilavuusosuus kirjoitetaan lukuna, välinä ja prosenttimerkkinä, ja täsmennys «vol» pannaan perään, sillä ilman sitä osuus luetaan kahdella tavalla. Proofin kohdalla maa on ehdottomasti mainittava: yksi ja sama luku merkitsee eri väkevyyttä Atlantin kummallakin puolen, eikä ero ole pikkuseikka — sata brittiläistä astetta antaa viisikymmentäseitsemän prosenttia, sata amerikkalaista tasan viisikymmentä.
Ensimmäinen merkintä on arkinen «neljäkymmentä astetta», jolla ei ole asiakirjassa sijaa, sillä asteeksi väkevyyttä kutsuivat vain Gay-Lussac ja Tralles, ja heidän merkkinsä on oma. Toinen ei kerro, onko osuus tilavuuden vai massan mukaan, ja neljänkymmenen prosentin kohdalla ero on kokonaista seitsemän yksikköä. Kolmas ei mainitse maata eikä siksi muunnu yksiselitteisesti. Neljäs on yksinkertaisesti väärä: massan mukaan samassa vodkassa on noin kolmekymmentäkolme prosenttia väkiviinaa.
06 · Naapuriyksiköt
Vieressä ovat kaikki asteikot, joilla pitoisuus luetaan liuoksen tiheyden kautta: sokeri vierteessä mitataan Brixin asteina, uute panimossa Platon asteina, ja hapot ja lipeät verstaassa Baumén asteina. Ne on rakennettu samoin: kelluke näkee tiheyden, ja lasissa ovat sen ammatin luvut, jota varten laite on tehty.
liuoksen tilavuudesta
massaprosentteja
alkuvierteen tiheys
Simetriumin korteista vieressä ovat Brix-aste ja Plato-aste, areometrin asteikot °Bé / °Tw / °API, jossa sama tiheys luetaan öljymiehen tapaan, ja tiheys yksikössä kg/m³, jota ilman tilavuusosuutta ei saa sidotuksi massaosuuteen.
07 · Historiallinen osa
Todistus ruudilla
Englannin valmisteveropalvelu kantoi väkiviinasta tullia kahden taksan mukaan, ja tavara oli erotettava heti satamassa, ilman mitään laitteita. Keksitty koe oli yksinkertainen: väkiviinaa kaadettiin ruudin päälle ja sytytettiin, ja sen mukaan, leimahtiko ruuti vai sihisikö se, tavara luettiin todistettuun tai heikkoon. Sana proof on siitä lähtien merkinnyt väkevyyttä, vaikka kirjaimellisesti se on «todistus».
Parlamentti vahvisti Bartholomew Sikesin laitteen ja antoi samalla lain voiman itse määritelmälle: proof spirit on liuos, jonka tiheys on kaksitoista kolmastoistaosaa veden tiheydestä. Luvuksi tuli noin viisikymmentäseitsemän tilavuusprosenttia, toisin sanoen sama ruudin kynnys, vain kellukkeella mitattuna tulitikun sijaan.
Amerikan valtiovarainhoito peri sanan proof, mutta ei halunnut vaivautua brittiläisillä murtoluvuilla ja julisti, että sata proofia on tasan puolet väkiviinaa tilavuudesta. Yhteys ruutiin katkesi siihen, mutta asteikkoa saattoi laskea päässä, ja tähän päivään asti «100 proof» bourbonpullossa merkitsee viittäkymmentä prosenttia eikä viittäkymmentäseitsemää.
Kun kauppa yhteismarkkinoiden sisällä vaati yhtä asteikkoa kaikille, valittiin yksinkertaisin: tilavuusprosentti Gay-Lussacin mukaan. Britannia kumosi asteikkonsa ensimmäisenä tammikuuta 1980, ja siitä lähtien pullot on merkitty samoin Lissabonista Helsinkiin, kun taas vanha «70° proof» tavataan vain etiketeissä, jotka ovat maanneet kellarissa yli neljäkymmentä vuotta.
Koe, joka osasi vastata vain kyllä tai ei
Ruutikoe vaikuttaa kummallisuudelta, mutta asiallisesti se on rehellisin laite kaikista tässä kuvatuista: se ei koskaan teeskennellyt mittaavansa suuretta. Se vastasi yhteen ainoaan kysymykseen — onko väkevyys kynnyksen yläpuolella vai alapuolella — ja vastasi toistettavasti, mitä ei voi sanoa monestakaan jaetusta asteikosta. Yksikön koko myöhempi historia on kertomus siitä, miten tuosta kyllä-tai-ei-vastauksesta tuli luku.
Tulen korvaaminen areometrilla ei ollut pelkkä tarkennus vaan muutos itse suureen luonteessa: kynnyksen tilalle tuli asteikko, kahden tilan tilalle jatkumo. Siitä hetkestä väkevyyden saattoi kirjata rahtikirjaan, verottaa asteittain ja riidellä siitä oikeudessa kymmenesosien tarkkuudella — mitään tästä ruuti ei sallinut. Hintana olivat taulukot: kelluke näkee tiheyden, ei väkiviinaa, ja vain taulukko tekee toisesta toisen.
Luettelo · mittayksiköt
Kortti jokaiselle suureelle
Seitsemän SI-perusyksikköä, kaksikymmentäkaksi johdettua omine nimineen ja järjestelmän ulkopuolisia suureita, joita ilman ei toimisi tekniikka eikä kalenteri.