Alkoholstyrka
Enhet utanför SI · storhet: etanolens volymandel i en vatten-spritlösning
I det engelska skattkammaren på sextonhundratalet prövades styrkan med krut: över en nypa krut hällde man en sked sprit och tände på. Flammade krutet upp sedan lågan slocknat, ansågs spriten bevisad — proved —; dränkte det kvarblivna vattnet krutet och det bara fräste, låg varan under normen och tullbelades efter en annan sats. Provet ter sig grovt, men det vilade på verklig fysik: etanol brinner så länge det inte finns för mycket vatten i lösningen, och den tröskeln ligger vid ungefär femtiosju volymprocent.
Ur denna krutets tröskel har de nutida skalorna vuxit fram, och de gick isär under knappt ett sekel. Britannien lade «hundra grader proof» exakt vid den styrka där krutet ännu fattade, så att enheten i dess skala blev sju fjärdedelar av volymprocenten; Amerika däremot, som inte ville befatta sig med bråk, förklarade proof helt enkelt vara dubbla procenten, och hundra betydde där en halv flaska ren sprit. Gay-Lussac gick enklast av alla till väga och kallade själva volymprocenten en grad, och därför överlevde hans skala de båda andra och ligger till grund för dagens regler.
01 · Definition
Styrkan i volymprocent är förhållandet mellan volymen ren etanol och volymen av hela lösningen, varvid båda volymerna tas var för sig vid tjugo grader Celsius. Förbehållet om var för sig är väsentligt: sprit och vatten drar ihop sig vid blandning, och en liter sprit med en liter vatten ger omkring 1,93 liter blandning i stället för två, varför andelarna räknas före blandningen och inte efter.
Som instrument duger för en sådan storhet vilket som helst, blott det förmår skilja densiteter åt: sprit är nära en femtedel lättare än vatten, så att en flottör sjunker märkbart djupare i vodka än i vin. Härav både alkoholmätarens byggnad, graderad rakt i procent, och den nödvändiga temperaturkorrigeringen, ty en varm lösning ter sig för instrumentet starkare än den är.
De tre historiska skalorna skiljer sig från varandra endast med en faktor och räknas därför om exakt och utan några tabeller. Gay-Lussac likställde sin grad med volymprocenten, den amerikanska proof är dubbelt så stor som procenten, och den brittiska tog krutets tröskel för sitt hundratal — den styrka vid vilken lösningen ännu antänder krut — och fick så en enhet på sju fjärdedelar av en procent. Britannien upphävde sin skala 1980, men påskriften «70° proof» på flaskor av gammal buteljering kräver alltjämt omräkning.
Massandelen lever bredvid och förväxlas ständigt med volymandelen, fastän de skiljer sig avsevärt: i fyrtioprocentig vodka är det efter massa bara omkring trettiotre procent sprit, eftersom den är lättare än vatten. Punktskatten förresten räknas varken efter den ena eller den andra, utan efter litrarna ren alkohol i partiet, så att styrkan för bokföringen betyder blott en faktor.
För styrkan med reglaget och se på skeden: så länge det finns sprit nog brinner lågan ned till det torra krutet och detta flammar upp; men så snart vattnet överskrider tröskeln dränker resten krutet, och i stället för en stickflamma kommer ett fräsande. De tre skalorna till höger läser en och samma vätska, och de går isär precis så mycket som deras faktorer skiljer sig åt.
Den heldragna linjen visar hur densiteten hos en vatten-spritblandning faller när styrkan stiger, och den streckade hur den skulle falla om vätskorna helt enkelt adderades. Linjerna går isär därför att molekyler av sprit och vatten packar tätare än var och en för sig, och den svackan är djupast kring fyrtio procent. Just för dess skull måste alkoholmätaren graderas efter tabeller och inte med linjal.
02 · Omräkning
Skriv in det som står på etiketten
Mellan styrkans tre skalor är omräkningarna exakta, eftersom alla skiljer sig endast med en faktor. En approximation dyker upp först där densiteten kommer in i spelet: massandel och ett partis vikt räknas efter tabellvärden för vatten-spritblandningar.
Den brittiska skalan visas i två gestalter: i vanliga grader proof och i det gamla skrivsättet enligt Sikes, där man räknade avvikelsen från hundra uppåt eller nedåt. Den andra gestalten går att dölja i bladets fina inställningar.
Temperaturen betyder för styrkan inte mindre än för viskositeten, fast det ser annorlunda ut: själva andelen sprit ändras inte av uppvärmning, men densiteten faller, och alkoholmätaren börjar överdriva sin visning med omkring en tredjedels procent per grad. Kontrolltabellerna är därför uppställda för tjugo grader Celsius, och i amerikansk praxis för sextio grader Fahrenheit.
| Värde | Anmärkning | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Storleksordningar
från alkoholfritt till finsprit04 · Mätinstrument
Vad styrkan mäts med
En sked sprit hällde man över en nypa krut och tände på, och efter om krutet flammade upp sedan lågan brunnit ut eller fräste i vattenresten bedömde man styrkan. Provet skilde blott två tillstånd åt, men krävde varken instrument eller tabeller, och höll sig därför i skattkammaren i nära ett och ett halvt sekel.
En mässingsflottör med en uppsättning påhängda vikter, av det brittiska parlamentet lagfäst 1816: vikten valde man så att instrumentet sjönk ned i det graderade området, och styrkan lästes som avvikelse från hundra uppåt eller nedåt. Just detta förvandlade krutets ja-eller-nej till ett tal som kunde skrivas in i en fraktsedel.
En glasflottör, graderad rakt i volymprocent efter tabellerna för vatten-spritblandningar — just det instrument som brukas än i dag både i laboratoriet och i hembrännarens kök. Dess visning duger endast för en ren blandning av sprit och vatten, och därför slår socker i en likör eller extrakt i whisky den helt ur kurs.
Det enda sättet att få veta styrkan hos en dryck som utom sprit och vatten rymmer något mer: provet skiljs på en kolonn och ytan under etanoltoppen beräknas. Så prövas likörer, ansatser och allt sött, där en flottör är till ingen nytta, och samtidigt fångas metanolen, som i en ärlig vara inte får finnas.
05 · Skrivregler
Proof utan land betyder ingenting
Volymandelen skrivs som tal, mellanslag och procenttecken, och tillägget «vol» sätts efter, ty utan det läses andelen på två sätt. För proof måste landet ovillkorligen anges: ett och samma tal betyder olika styrka på ömse sidor av Atlanten, och den skillnaden är ingen småsak — hundra brittiska grader ger femtiosju procent, hundra amerikanska exakt femtio.
Det första skrivsättet är det vardagliga «fyrtio grader», som inte hör hemma i en handling, ty en grad kallade styrkan endast Gay-Lussac och Tralles, och deras tecken är eget. Det andra säger inte om andelen gäller efter volym eller efter massa, och för fyrtio procent uppgår skillnaden till fulla sju enheter. Det tredje nämner inget land och låter sig därför inte räknas om entydigt. Det fjärde är helt enkelt oriktigt: efter massa håller samma vodka omkring trettiotre procent sprit.
06 · Grannenheter
Bredvid står alla de skalor med vilka koncentrationen läses genom lösningens densitet: socker i vörten mäts i grader Brix, extrakt i bryggeriet i grader Plato, och syror och lutar i verkstaden i grader Baumé. De är byggda lika: en flottör ser densiteten, och på glaset står talen för det yrke som instrumentet gjorts för.
i lösningens volym
massprocent
stamvörtens densitet
Bland Simetriums datablad står bredvid grad Brix och grad Plato, areometerskalorna °Bé / °Tw / °API, där samma densitet läses på oljemannens vis, och densitet i kg/m³, utan vilken volymandel och massandel inte går att binda samman.
07 · Historisk del
Beviset med krut
Den engelska accistjänsten tog tull på sprit efter två satser, och varan måste skiljas åt genast i hamnen, utan några instrument. Provet man tänkte ut var enkelt: sprit hällde man över krut och tände på, och efter om krutet flammade upp eller fräste räknades varan till den bevisade eller till den svaga. Ordet proof betyder sedan dess styrka, fast bokstavligen är det «ett bevis».
Parlamentet stadfäste Bartholomew Sikes instrument och gav på köpet lagkraft åt själva bestämningen: proof spirit är en lösning vars densitet utgör tolv trettondelar av vattnets densitet. Talet kom ut vid omkring femtiosju volymprocent, alltså samma krutets tröskel, blott mätt med en flottör i stället för med en tändsticka.
Den amerikanska skattkammaren ärvde ordet proof men ville inte befatta sig med brittiska bråk och förklarade att hundra proof är exakt hälften sprit efter volym. Sambandet med krutet brast därmed, men skalan gick att räkna i huvudet, och än i dag betyder «100 proof» på en flaska bourbon femtio procent och inte femtiosju.
När handeln inom den gemensamma marknaden krävde en skala för alla, valdes den enklaste: volymprocenten enligt Gay-Lussac. Britannien upphävde sin skala den första januari 1980, och sedan dess märks flaskor lika från Lissabon till Helsingfors, medan det gamla «70° proof» påträffas endast på etiketter som legat i en källare i mer än fyrtio år.
Ett prov som endast förmådde svara ja eller nej
Krutprovet ter sig som en kuriositet, men i sak är det det ärligaste instrumentet av alla som beskrivs här: det låtsades aldrig mäta en storhet. Det besvarade en enda fråga — ligger styrkan ovanför tröskeln eller under — och besvarade den reproducerbart, vilket inte kan sägas om mången graderad skala. Hela enhetens senare historia är historien om hur detta ja-eller-nej blev ett tal.
Att ersätta elden med en areometer var inte blott en förfining utan ett byte av storhetens själva natur: i stället för en tröskel kom en skala, i stället för två tillstånd ett kontinuum. Från det ögonblicket gick styrkan att skriva in i en fraktsedel, beskatta efter grader och tvista om tiondelar inför rätta — intet av detta tillät krutet. Priset var tabellerna: en flottör ser densitet, inte sprit, och endast en tabell gör det ena till det andra.
Katalog · måttenheter
Ett datablad för varje storhet
Sju SI-basenheter, tjugotvå härledda med egna namn och storheter utanför systemet som varken tekniken eller kalendern klarar sig utan.