Sila liehu
Jednotka mimo SI · veličina: objemový podiel etanolu vo vodno-liehovom roztoku
V anglickej pokladnici sedemnásteho storočia sa sila skúšala strelným prachom: na štipku prachu naliali lyžicu liehu a zapálili ju. Ak prach vzplanul po tom, čo plameň dohorel, pokladal sa lieh za dokázaný — proved —; ak zvyšná voda prach utopila a ten iba zasyčal, ostával tovar pod normou a clil sa inou sadzbou. Skúška pôsobí hrubo, spočívala však na skutočnej fyzike: etanol horí, kým v roztoku nie je priveľa vody, a tento prah pripadá zhruba na päťdesiatsedem percent objemu.
Z onoho prachového prahu vyrástli dnešné stupnice, ktoré sa od seba počas sotva storočia rozišli. Británia ustálila «sto stupňov proof» práve pri tej sile, pri ktorej sa prach ešte chytal, takže jednotka jej stupnice vyšla na sedem štvrtín objemového percenta; Amerika naopak, nechcejúc sa trápiť so zlomkami, vyhlásila proof jednoducho za dvojnásobok percenta, a sto tam znamenalo pol fľaše čistého liehu. Gay-Lussac si počínal zo všetkých najjednoduchšie a nazval stupňom samo objemové percento, a preto jeho stupnica obe ostatné prežila a leží v základoch terajších pravidiel.
01 · Definícia
Sila v objemových percentách je pomer objemu čistého etanolu k objemu celého roztoku, pričom oba objemy sa berú osobitne pri dvadsiatich stupňoch Celzia. Výhrada o osobitne je podstatná: lieh s vodou sa pri miešaní zmršťujú a liter liehu s litrom vody dajú asi 1,93 litra zmesi namiesto dvoch, a preto sa podiely počítajú pred zmiešaním, nie po ňom.
Za prístroj sa na takúto veličinu hodí ktorýkoľvek, len nech rozlíši hustoty: lieh je takmer o pätinu ľahší než voda, takže plavák sa vo vodke ponorí citeľne hlbšie než vo víne. Odtiaľ tak stavba liehomera, deleného priamo v percentách, ako aj nevyhnutná teplotná oprava, veď teplý roztok sa prístroju javí silnejším, než je.
Tri dejinné stupnice sa od seba líšia iba činiteľom, a preto sa prevádzajú presne a bez akýchkoľvek tabuliek. Gay-Lussac položil svoj stupeň rovný objemovému percentu, americký proof je dvojnásobkom percenta a britský vzal za svoju stovku prachový prah — tú silu, pri ktorej roztok ešte zapaľuje prach — a získal tak jednotku siedmich štvrtín percenta. Británia svoju stupnicu zrušila roku 1980, ale nápis «70° proof» na fľašiach starej stáčiarne si dodnes žiada prevod.
Hmotnostný podiel žije vedľa a s objemovým sa mýli ustavične, hoci sa oba podstatne líšia: v štyridsaťpercentnej vodke je liehu podľa hmotnosti len asi tridsaťtri percent, pretože je ľahší než voda. Spotrebná daň sa napokon nepočíta ani z jedného, ani z druhého, ale z litrov absolútneho liehu v šarži, takže pre účtovníctvo je sila dôležitá len ako činiteľ.
Veďte silu jazdcom a hľaďte na lyžicu: kým je liehu dosť, dohára plameň až k suchému prachu a ten vzplanie; len čo však vody pribudne cez prah, zvyšok prach utopí a namiesto záblesku vyjde syčanie. Tri stupnice vpravo čítajú jednu a tú istú kvapalinu a rozchádzajú sa presne toľkokrát, koľkokrát sa líšia ich činitelia.
Plná čiara ukazuje, ako hustota vodno-liehovej zmesi klesá s rastúcou silou, a prerušovaná, ako by klesala, keby sa kvapaliny jednoducho sčítali. Čiary sa rozchádzajú preto, že molekuly liehu a vody sa skladajú tesnejšie než každá z nich osobitne, a tento prepad je najväčší okolo štyridsiatich percent. Práve preň treba liehomer deliť podľa tabuliek, a nie pravítkom.
02 · Prevod
Zadajte, čo je na etikete
Medzi tromi stupnicami sily sú prevody presné, veď všetky sa líšia iba činiteľom. Priblíženie sa objaví až tam, kde do veci vstupuje hustota: hmotnostný podiel a váha šarže sa počítajú podľa tabuľkových hodnôt pre vodno-liehové zmesi.
Britská stupnica je ukázaná v dvoch podobách: v obyčajných stupňoch proof a v starom zápise podľa Sikesa, kde sa počítala odchýlka od sta nahor alebo nadol. Druhú podobu možno skryť v jemných nastaveniach listu.
Teplota je pre silu nemenej dôležitá než pre viskozitu, hoci to vyzerá inak: sám podiel liehu sa ohrevom nemení, zato klesá hustota a liehomer začína nadsadzovať údaj asi o tretinu percenta na každý stupeň. Overovacie tabuľky sú preto zostavené pre dvadsať stupňov Celzia a v americkej praxi pre šesťdesiat Fahrenheita.
| Hodnota | Poznámka | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Rády veličín
od nealkoholického po jemný lieh04 · Meracie prístroje
Čím sa sila meria
Lyžicu liehu naliali na štipku prachu a zapálili, a podľa toho, či prach po dohorení vzplanul alebo zasyčal vo zvyšku vody, súdili o sile. Skúška rozlišovala iba dva stavy, zato nežiadala ani prístroj, ani tabuľky, a preto sa v pokladnici udržala takmer poldruha storočia.
Mosadzný plavák so súpravou závesných závaží, roku 1816 uzákonený britským parlamentom: závažie sa volilo tak, aby sa prístroj ponoril do delenej oblasti, a sila sa čítala ako odchýlka od sta nahor alebo nadol. Práve on premenil prachové áno-či-nie na číslo, ktoré sa dalo zapísať do nákladného listu.
Sklený plavák, delený priamo v objemových percentách podľa tabuliek vodno-liehových zmesí — práve ten prístroj, ktorý sa používa dodnes tak v laboratóriu, ako aj v kuchyni pálenkára. Jeho údaj platí len pre čistú zmes liehu s vodou, a preto cukor v likéri či extrakt vo whisky ho úplne pomýlia.
Jediný spôsob, ako zistiť silu nápoja, v ktorom je okrem liehu a vody ešte niečo: vzorka sa rozdelí na kolóne a vypočíta sa plocha pod etanolovým vrcholom. Tak sa skúšajú likéry, nálevy a všetko sladké, kde je plavák nanič, a zároveň sa chytá metanol, ktorý v poctivom tovare byť nesmie.
05 · Pravidlá zápisu
Proof bez krajiny neznamená nič
Objemový podiel sa píše číslom, medzerou a znakom percenta, a spresnenie «obj.» sa kladie zaň, keďže bez neho sa podiel číta dvojako. Pri proofe treba vždy uviesť krajinu: jedno a to isté číslo znamená po oboch stranách Atlantiku inú silu, a ten rozdiel nie je maličkosť — sto britských stupňov dáva päťdesiatsedem percent, sto amerických rovných päťdesiat.
Prvý zápis sú hovorové «štyridsať stupňov», ktoré v dokumente nemajú čo hľadať, veď stupňom nazývali silu len Gay-Lussac a Tralles a ich značka je vlastná. Druhý nehovorí, či je podiel podľa objemu alebo podľa hmotnosti, a pri štyridsiatich percentách je rozdiel medzi nimi celých sedem bodov. Tretí neuvádza krajinu, a nemožno ho preto previesť jednoznačne. Štvrtý je potom jednoducho nesprávny: podľa hmotnosti je v tej istej vodke liehu asi tridsaťtri percent.
06 · Susedné jednotky
Vedľa stoja všetky stupnice, ktorými sa koncentrácia číta cez hustotu roztoku: cukor v mladine sa meria v stupňoch Brix, extrakt v pivovarníctve v stupňoch Plato a kyseliny a lúhy v prevádzke v stupňoch Baumé. Sú postavené rovnako: plavák vidí hustotu a na skle sú napísané čísla toho odboru, pre ktorý je prístroj urobený.
v objeme roztoku
percentá hmotnosti
hustota pôvodnej mladiny
Z listov Simetria vedľa stoja stupeň Brix a stupeň Plato, stupnice hustomera °Bé / °Tw / °API, kde sa tá istá hustota číta po ropiarsky, a hustota v kg/m³, bez ktorej nemožno objemový podiel zviazať s hmotnostným.
07 · Historický oddiel
Dôkaz strelným prachom
Anglická akcízna služba brala z liehu clo podľa dvoch sadzieb a tovar bolo treba rozlíšiť rovno v prístave, bez akýchkoľvek prístrojov. Skúška, ktorú vymysleli, bola prostá: lieh naliali na prach a zapálili, a podľa toho, či prach vzplanul alebo zasyčal, radili tovar k dokázanému alebo k slabému. Slovo proof odvtedy znamená silu, hoci doslova je to «dôkaz».
Parlament schválil prístroj Bartholomewa Sikesa a zároveň uzákonil samo vymedzenie: proof spirit je roztok, ktorého hustota tvorí dvanásť trinástin hustoty vody. Číslo vyšlo asi na päťdesiatsedem percent objemu, teda na ten istý prachový prah, len zmeraný plavákom namiesto zápalky.
Americká pokladnica zdedila slovo proof, ale nechcela sa trápiť s britskými zlomkami a vyhlásila, že sto proof je presne polovica liehu podľa objemu. Spojenie s prachom sa tým pretrhlo, zato sa stupnica dala počítať spamäti, a dodnes «100 proof» na fľaši bourbonu znamená päťdesiat percent, a nie päťdesiatsedem.
Keď obchod vnútri Spoločného trhu vyžiadal jednu stupnicu pre všetkých, zvolili tú najprostejšiu: objemové percento podľa Gay-Lussaca. Británia svoju stupnicu zrušila prvého januára 1980 a odvtedy sa fľaše značia rovnako od Lisabonu po Helsinki, kým staré «70° proof» sa stretáva len na etiketách, ktoré ležali v pivnici dlhšie ako štyridsať rokov.
Skúška, ktorá vedela odpovedať iba áno alebo nie
Prachová skúška pôsobí ako kuriozita, vecne je však najpoctivejším prístrojom zo všetkých tu opísaných: nikdy nepredstierala, že meria veličinu. Odpovedala na jedinú otázku — leží sila nad prahom, či pod ním — a odpovedala opakovateľne, čo sa o mnohej delenej stupnici povedať nedá. Celé neskoršie dejiny jednotky sú dejinami toho, ako sa z onoho áno-či-nie stalo číslo.
Nahradiť oheň hustomerom nebolo iba zjemnenie, ale zmena samej povahy veličiny: namiesto prahu sa objavila stupnica, namiesto dvoch stavov spojitosť. Od tej chvíle sa dala sila zapísať do nákladného listu, zdaniť po stupňoch a spierať sa o ňu pred súdom na desatiny — nič z toho prach nedovoľoval. Cenou zaň boli tabuľky: plavák vidí hustotu, nie lieh, a až tabuľka robí z jedného druhé.
Katalóg · meracie jednotky
List pre každú veličinu
Sedem základných jednotiek SI, dvadsaťdva odvodených s vlastnými menami a veličiny mimo sústavy, bez ktorých by nefungovala ani technika, ani kalendár.