Для тех, кто занимается ректификацией спирта и особенно автоматизацией отбора его головных фракций, важно уметь определять точное количество времени, отводимое на отбор голов со скоростью 2 капли спирта в секунду.
Обозначим это время через T, час, а скорость 2 капли спирта в секунду - через v, мл/час. Пусть V , мл - известный объем головных фракций. (Например, V = 0,1* АС - это 10 % от общего объема абсолютного спирта АС, мл). Тогда
T = V / v, час.
В этой формуле скорость v, мл/час величина постоянная и, поэтому, значение времени T зависит только от объема V.
Таким образом, основная задача сводится к вычислению скорости v. Другими словами, требуется преобразовать единицу измерения скорости капля в секунду (к/с) в мл/час.
Разберемся, прежде всего, с тем, что такое капля, каков ее объем и от чего он зависит.
Капля – это внесистемная единица объема, равная количеству жидкости, которое, накапливаясь, вначале удерживается поверхностным натяжением, затем отрывается и падает, как только вес жидкости превысит силу поверхностного натяжения по периметру отрыва.
Объем капли зависит от различных факторов. Это способ образования капель, плотность и температура жидкости, коэффициент ее поверхностного натяжения, диаметр капилляра и материал, из которого он изготовлен, атмосферное давление, и, даже, сила гравитации. Объем капель разных жидкостей, отличающихся по своим физико-химическим свойствам, тоже будет различным.
Нас будет интересовать объем одной капли 96 % раствора этилового спирта. Экспериментальным путем установлено, что в среднем
объем 1 капли 96 % раствора этилового спирта равен 0,011 ± 0,001 мл.
(Для сравнения объем 1 капли дистиллированной воды 0,042 ± 0,002 мл, то есть, в четыре раза больше объема 1 капли спирта).
Следовательно, 2 капли спирта в секунду - это
v = 2 к/с = 0,022 ± 0,002 мл/с = (2,2 ±0,2)*36 мл/ч = 79,2 ± 7,2 мл/ч
Замечание. По разным источникам объем 1 капли спирта 0,015 или 0,020 мл. Я же ссылаюсь на работу судебной медицины "Капли различных жидкостей и их объемы", в которой объем капли вычислялся взвешиванием. Безусловно, истинное значение этой величины под большим вопросом. А так как оно напрямую связано с вычисленной скоростью, то у нас имеется прекрасная возможность его проверить. Установив с помощью секундомера скорость отбора голов 2 к/с (например, 20 капель за 10 сек или 60 капель за 30 сек), надо отобрать количество жидкости в течение часа и измерить ее объем. Если этот объем около 100 мл, то объем капли спирта 1/72 = 0,014 мл, если 120 мл, то - 1,2/72 = 0,017 мл. Так или иначе у каждого получатся разные значения.
Однако, в одном мы можем быть уверены точно.
Так как маловероятно, что средний объем одной капли спирта будет превосходить 0,015 мл, то скорость "две капли спирта в секунду" должна быть равномерной и не превышать 100 мл/ч.
Другими словами, если мы хотим быть уверенным, в том, что отбор голов производится правильно, то есть со скоростью не больше двух капель в секунду, то за полчаса объем отбираемых голов не должен превышать 50 мл., за час - 100 мл. и т. д.
Если вам помогла статья - ставьте лайк и подписывайтесь на мой канал.
Удачи!
Еще статьи автора:
Эффективность перегонки
При каком градусе наилучшие питейные свойства
Сколько брать сахара для самогона?