Titre alcoométrique
Unité hors SI · grandeur : la fraction volumique d'éthanol dans une solution hydroalcoolique
À l'Échiquier anglais du dix-septième siècle, on éprouvait le titre avec de la poudre : sur une pincée de poudre on versait une cuillerée d'alcool et on y mettait le feu. Si la poudre s'enflammait une fois la flamme éteinte, l'alcool était tenu pour prouvé — proved —; si l'eau restée noyait la poudre et qu'elle ne faisait que siffler, la marchandise demeurait au-dessous de la norme et se taxait à un autre taux. L'épreuve paraît grossière, elle reposait pourtant sur de la physique véritable : l'éthanol brûle tant qu'il n'y a pas trop d'eau dans la solution, et ce seuil tombe à peu près à cinquante-sept pour cent en volume.
De ce seuil de la poudre sont nées les échelles d'aujourd'hui, qui se sont écartées les unes des autres en moins d'un siècle. La Grande-Bretagne fixa « cent degrés proof » précisément au titre où la poudre prenait encore, de sorte que l'unité de son échelle valut sept quarts du pour cent en volume ; l'Amérique en revanche, ne voulant point s'embarrasser de fractions, déclara le proof simplement double du pour cent, et cent y devint la moitié d'une bouteille d'alcool pur. Gay-Lussac procéda le plus simplement de tous et appela degré le pour cent en volume lui-même, et c'est pourquoi son échelle survécut aux deux autres et fonde les règles actuelles.
01 · Définition
Le titre en pour cent volumique est le rapport du volume d'éthanol pur au volume de toute la solution, les deux volumes étant pris séparément à vingt degrés Celsius. La réserve sur le séparément est essentielle : l'alcool et l'eau se contractent au mélange, et un litre d'alcool avec un litre d'eau donnent environ 1,93 litre de mélange et non deux, si bien que les fractions se comptent avant le mélange et non après.
Tout instrument convient pour une telle grandeur, pourvu qu'il distingue les masses volumiques : l'alcool est plus léger que l'eau de près d'un cinquième, de sorte qu'un flotteur s'enfonce sensiblement plus dans la vodka que dans le vin. De là viennent et la construction de l'alcoomètre, gradué directement en pour cent, et l'indispensable correction de température, car une solution chaude paraît à l'instrument plus forte qu'elle n'est.
Les trois échelles historiques ne diffèrent entre elles que d'un facteur, et se convertissent donc exactement et sans aucune table. Gay-Lussac posa son degré égal au pour cent en volume, le proof américain vaut le double du pour cent, et le britannique prit pour sa centaine le seuil de la poudre — ce titre auquel la solution enflamme encore la poudre — et obtint ainsi une unité de sept quarts de pour cent. La Grande-Bretagne abolit son échelle en 1980, mais l'inscription « 70° proof » sur les bouteilles d'un embouteillage ancien demande toujours une conversion.
La fraction massique vit à côté et se confond sans cesse avec la volumique, bien que les deux diffèrent sensiblement : dans une vodka à quarante pour cent, l'alcool en masse n'est que d'environ trente-trois pour cent, parce qu'il est plus léger que l'eau. L'accise, du reste, ne se calcule ni sur l'une ni sur l'autre, mais sur les litres d'alcool pur du lot, si bien que pour la comptabilité le titre ne compte que comme facteur.
Menez le titre avec le curseur et regardez la cuillère : tant qu'il y a assez d'alcool, la flamme brûle jusqu'à la poudre sèche et celle-ci s'enflamme ; dès que l'eau passe le seuil, ce qui reste noie la poudre et, au lieu d'un éclair, vient un sifflement. Les trois échelles à droite lisent un seul et même liquide, et elles s'écartent exactement d'autant que diffèrent leurs facteurs.
La ligne continue montre comment la masse volumique d'un mélange hydroalcoolique baisse quand le titre monte, et la ligne pointillée comment elle baisserait si les liquides s'additionnaient simplement. Les lignes s'écartent parce que les molécules d'alcool et d'eau s'empilent plus serré que chacune séparément, et ce creux est le plus profond autour de quarante pour cent. C'est justement à cause de lui que l'alcoomètre doit être gradué d'après des tables et non à la règle.
02 · Conversion
Saisissez ce qui est écrit sur l'étiquette
Entre les trois échelles du titre les conversions sont exactes, puisque toutes ne diffèrent que d'un facteur. Une approximation n'apparaît que là où la masse volumique entre en jeu : la fraction massique et le poids d'un lot se calculent d'après des valeurs tabulées pour les mélanges hydroalcooliques.
L'échelle britannique est montrée sous deux formes : en degrés proof ordinaires et dans l'ancienne écriture de Sikes, où l'on comptait l'écart à cent vers le haut ou vers le bas. La seconde forme peut être masquée dans les réglages fins de la fiche.
La température importe au titre non moins qu'à la viscosité, quoique cela se présente autrement : la fraction d'alcool elle-même ne change pas au chauffage, mais la masse volumique baisse, et l'alcoomètre se met à surestimer son indication d'environ un tiers de pour cent par degré. Les tables de vérification sont donc dressées pour vingt degrés Celsius, et dans la pratique américaine pour soixante Fahrenheit.
| Valeur | Remarque | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Ordres de grandeur
du sans-alcool à l'alcool rectifié04 · Instruments de mesure
Avec quoi l'on mesure le titre
On versait une cuillerée d'alcool sur une pincée de poudre et on y mettait le feu, et selon que la poudre s'enflammait une fois la flamme consumée ou sifflait dans le reste d'eau, on jugeait du titre. L'épreuve ne distinguait que deux états, mais elle n'exigeait ni instrument ni tables, et pour cela elle tint à l'Échiquier près d'un siècle et demi.
Un flotteur de laiton avec un jeu de poids suspendus, consacré par le Parlement britannique en 1816 : on choisissait le poids de manière que l'instrument s'enfonçât dans la zone graduée, et l'on lisait le titre comme un écart à cent vers le haut ou vers le bas. C'est lui qui changea le oui-ou-non de la poudre en un nombre que l'on pouvait porter sur une lettre de voiture.
Un flotteur de verre, gradué directement en pour cent volumiques d'après les tables des mélanges hydroalcooliques — précisément l'instrument dont on se sert encore aujourd'hui, au laboratoire comme dans la cuisine du bouilleur de cru. Son indication ne vaut que pour un mélange pur d'alcool et d'eau, et c'est pourquoi le sucre d'une liqueur ou l'extrait d'un whisky la faussent entièrement.
Le seul moyen de connaître le titre d'une boisson qui renferme autre chose que de l'alcool et de l'eau : l'échantillon est séparé sur une colonne et l'aire sous le pic de l'éthanol est calculée. Ainsi vérifie-t-on les liqueurs, les infusions et tout ce qui est sucré, où un flotteur ne sert à rien, et l'on attrape du même coup le méthanol, qui ne doit pas se trouver dans un produit honnête.
05 · Règles d’écriture
Un proof sans pays ne signifie rien
La fraction volumique s'écrit par un nombre, une espace et le signe pour cent, et la précision « vol » se place après, car sans elle la fraction se lit de deux manières. Pour le proof, le pays doit absolument être nommé : un seul et même nombre signifie un titre différent de part et d'autre de l'Atlantique, et cette différence n'est pas mince — cent degrés britanniques donnent cinquante-sept pour cent, cent américains exactement cinquante.
La première écriture, ce sont les « quarante degrés » de la conversation courante, qui n'ont pas leur place dans un document, car degré n'appelèrent le titre que Gay-Lussac et Tralles, et leur symbole leur est propre. La deuxième ne dit pas si la fraction vaut en volume ou en masse, et pour quarante pour cent l'écart entre elles atteint sept points entiers. La troisième ne nomme aucun pays et ne peut donc être convertie sans ambiguïté. La quatrième est simplement fausse : en masse, la même vodka renferme environ trente-trois pour cent d'alcool.
06 · Unités voisines
À côté se tiennent toutes les échelles par lesquelles la concentration se lit à travers la masse volumique d'une solution : le sucre du moût se mesure en degrés Brix, l'extrait en brasserie en degrés Plato, et les acides et les lessives à l'atelier en degrés Baumé. Elles sont bâties de même : un flotteur voit la masse volumique, et sur le verre sont portés les nombres du métier pour lequel l'instrument a été fait.
dans le volume de solution
pour cent en masse
densité du moût initial
Parmi les fiches de Simetrium se trouvent à côté degré Brix et degré Plato, les échelles d'aréomètre °Bé / °Tw / °API, où la même masse volumique se lit à la manière des pétroliers, et masse volumique en kg/m³, sans laquelle la fraction volumique ne se relie pas à la fraction massique.
07 · Section historique
La preuve par la poudre
Le service anglais des accises levait le droit sur l'alcool à deux taux, et il fallait distinguer la marchandise sur le port même, sans aucun instrument. L'épreuve imaginée était simple : on versait l'alcool sur la poudre et on l'allumait, et selon que la poudre s'enflammait ou sifflait, la marchandise était rangée parmi la prouvée ou parmi la faible. Le mot proof signifie depuis lors le titre, quoique littéralement ce soit « une preuve ».
Le Parlement approuva l'instrument de Bartholomew Sikes et consacra du même coup la définition elle-même : le proof spirit est une solution dont la masse volumique fait douze treizièmes de celle de l'eau. Le nombre tomba à environ cinquante-sept pour cent en volume, c'est-à-dire au même seuil de la poudre, seulement mesuré au flotteur et non à l'allumette.
Le Trésor américain hérita du mot proof, mais ne voulut point s'embarrasser des fractions britanniques et déclara que cent proof, c'est exactement la moitié d'alcool en volume. Le lien avec la poudre se rompit là, mais l'échelle se calcula de tête, et jusqu'à ce jour « 100 proof » sur une bouteille de bourbon signifie cinquante pour cent et non cinquante-sept.
Quand le commerce à l'intérieur du Marché commun réclama une échelle pour tous, on choisit la plus simple : le pour cent en volume selon Gay-Lussac. La Grande-Bretagne abolit son échelle le premier janvier 1980, et depuis les bouteilles sont marquées pareillement de Lisbonne à Helsinki, tandis que l'ancien « 70° proof » ne se rencontre plus que sur des étiquettes restées en cave plus de quarante ans.
Une épreuve qui ne savait répondre que oui ou non
L'épreuve de la poudre a l'air d'une curiosité, mais au fond c'est l'instrument le plus honnête de tous ceux décrits ici : elle n'a jamais prétendu mesurer une grandeur. Elle répondait à une seule question — le titre est-il au-dessus du seuil ou au-dessous — et y répondait de façon reproductible, ce qu'on ne saurait dire de mainte échelle graduée. Toute l'histoire ultérieure de l'unité est celle de la transformation de ce oui-ou-non en un nombre.
Remplacer le feu par un aréomètre ne fut pas un simple raffinement mais un changement dans la nature même de la grandeur : à la place d'un seuil parut une échelle, à la place de deux états un continu. Dès cet instant le titre put s'inscrire sur une lettre de voiture, se taxer par degrés et se disputer en justice au dixième — rien de tout cela que la poudre n'autorisait. Le prix en furent les tables : un flotteur voit la masse volumique, non l'alcool, et seule une table fait de l'une l'autre.
Catalogue · unités de mesure
Une fiche pour chaque grandeur
Sept unités de base du SI, vingt-deux dérivées portant un nom propre, et des grandeurs hors système sans lesquelles ni la technique ni le calendrier ne fonctionneraient.