ALCOOLOMETRIA

ALCOOLOMETRIA

. L'alcoolometria si occupa di determinare il contenuto in alcool di un miscuglio di alcool e acqua mediante la misura della densità ad una qualunque temperatura.

La densità dell'alcool assoluto riferita all'acqua è a 15° uguale a 0,79433.

Grado alcoolico in volume. - La misura si eseguisce con l'uso dell'alcoolometro centesimale di Gay-Lussac (fig. 1).

Questo è un comune aerometro graduato per immersioni successive in miscele idroalcooliche in modo che, a 15°, ogni divisione corrisponda a

in volume di alcool.

L'alcoolometro non dà però la proporzione relativa dell'alcool e dell'acqua, poiché la miscela si trova in uno stato di contrazione; così, se, per esempio, un liquido a 15° segna all'alcoolometro 50, significa che da 100 volumi di quel liquido si possono separare 50 volumi d'alcool. Per avere il volume dell'acqua non si deve fare la differenza: nell'esempio citato infatti i 50 volumi d'alcool sono in realtà mescolati con circa 53 d'acqua, in modo da dare un volume totale di 100 a causa della contrazione.

La lettura dell'alcoolometro fornisce ciò che si dice forza in volume del liquido alcoolico.

Se la miscela non è a 15°, bisogna correggere l'indicazione dell'alcoolometro, poiché la densità varia con la temperatura. A tale scopo ci si serve di tavole opportune che dànno, in corrispondenza delle indicazioni del densimetro e del termometro, il grado alcoolometrico, o forza reale a 15°, cioè la quantità d'alcool puro contenuto nel liquido riportato a 15°.

Poco diverso dall'alcoolometro di Gay-Lussac è l'alcoolometro ufficiale italiano, di Tralles, il quale è graduato a 12°, 4/9 Réaumur (corrispondenti a 15°,56 C.), e, come l'alcoolometro di Gay-Lussac, dà la ricchezza alcoolica in volume per cento di liquido.

Grado alcoolico in peso. - Molte volte può occorrere nella pratica di conoscere il grado alcoolico in peso di una miscela di alcool e acqua, ossia la quantità reale dell'alcool contenuto nel liquido indipendentemente dal volume.

Evidentemente non si può pesare il liquido dopo averlo portato alla temperatura di 15°, poiché si determina in tal modo una variazione di volume; ma occorre tener conto del volume reale del liquido; dunque per un liquido a temperatura diversa da 15° C., oltre alla correzione dovuta alla temperatura, è necessaria la correzione del volume.

In pratica si ricorre a una tavola che contiene le due correzioni ed è detta tavola delle ricchezze alcooliche: si legge sulla tavola il grado corretto e si moltiplica per il volume del liquido.

Diluizione dell'alcool. - Un altro problema che si presenta in pratica è quello di calcolare la quantità d'acqua da aggiungere ad un alcool di forza nota per ottenerne un altro di forza stabilita.

L'operazione non è facile, poiché oltre alla contrazione di volume si ha nella miscela uno svolgimento di calore, e anche la temperatura dei liquidi non può essere trascurata.

Se si opera a 15° C., la tavola di Guillemin dà indicazioni esatte. A temperature diverse il miglior sistema è quello di operare per tentativi, aggiungendo un po' meno della quantità d'acqua calcolata con una semplice proporzione, e misurando il grado alcoolico prima di aggiungere le ultime porzioni.

Tuttavia i varî problemi di alcoolometria sarebbero semplificati assai, se si facessero le misure riferendosi al peso anziché al volume, cioè usando un alcoolometro a peso, poiché è evidente che non sarebbe più necessario tener conto della contrazione.

Tutto quanto s'è detto finora vale per miscele di acqua e di alcool etilico puro; tuttavia si può usare l'alcoolometro come densimetro, per misurare, per esempio, il grado dell'alcool denaturato, servendosi di una tavola che dà la corrispondenza fra i gradi dell'alcoolometro e la densità.

Bisogna però operare a 15° e non fare alcuna correzione.

Alcoolometria delle miscele complesse. - Più spesso in pratica si hanno miscele contenenti, oltre ad acqua e alcool, altre sostanze non volatili, come accade per i vini, i liquori, i mosti fermentati. Il grado alcoolico non si può misurare senz'altro, ma è necessario sottoporre il liquido in esame alla distillazione per separare l'alcool. In un pallone di vetro, o di rame, chiuso da un tappo di gomma e collegato a un refrigerante a serpentino (figura 2), si pongono 100 cmc. di liquido esattamente misurati ad una temperatura nota (possibilmente vicina a 15°), e si raccoglie il distillato in un pallone tarato da 100 cmc. Si arresta la distillazione quando il liquido ha riempito a ⅔ il pallone: così si è sicuri di aver raccolto tutto l'alcool contenuto nei 100 cmc. Il prodotto della distillazione si porta alla temperatura del liquido primitivo, indi s'immerge nel liquido l'alcoolometro (si può più comodamente usare un alcoolometro munito di termometro, come quello della figura); si corregge l'indicazione in base alla tavola delle ricchezze alcooliche, e si ha senz'altro la quantità d'alcool per cento in volume.

Se il liquido è molto alcoolico, conviene diluirlo al doppio volume con acqua distillata, procedendo come s'è detto e moltiplicando il risultato per 2.

Quando il liquido è molto acido, come può avvenire per il vino, occorre prima neutralizzarlo con carbonato potassico per fissare gli acidi volatili, che si combinerebbero con l'alcool, formando eteri che modificherebbero la densità del distillato.

Questo metodo dà risultati molto esatti, se si ha cura di distillare lentamente e di evitare qualunque perdita. Per operazioni commerciali, la misura del grado alcoolico dei vini, o dei liquori, si fa più rapidamente con apparecchi appositi, che dànno risultati di sufficiente approssimazione.

Descriveremo l'ebulliscopio di Malligand e l'ebulliometro di Salleron.

Ebulliscopio di Malligand (fig. 3). - È un apparecchio fondato sul principio che le miscele idroalcooliche bollono a temperatura più o meno bassa rispetto a quella dell'acqua, a seconda del contenuto in alcool.

È costituito da una caldaia metallica tronco-conica C; essa ha in basso un termosifone costituito da un anello metallico vuoto, che può essere scaldato da una fiamma a spirito. La caldaia è chiusa da un coperchio a vite, munito di due fori, uno per la comunicazione con un refrigerante B, l'altro per la canna d'un termometro A piegato ad angolo retto.

Sopra il braccio orizzontale del termometro scorre un regolo graduato.

Per l'uso, s'introduce una certa quantità d'acqua nella caldaia fino a un livello in essa segnato; si avvita il coperchio, si riempie d'acqua fredda il refrigetante e si scalda all'ebollizione. Quando il mercurio del termometro si ferma, si porta di fronte al menisco lo zero del regolo che viene fissato con una vite.

Messo a posto lo zero, si vuota la caldaia, e, dopo averla lavata ripetutamente col liquido in esame, si riempie con questo fino ad un altro segno indicato nella caldaia.

Si chiude, si collega il refrigerante, si porta all'ebollizione. La colonna di mercurio si sposta più o meno, a seconda della temperatura d'ebollizione del liquido, e permette di leggere direttamente sul regolo il grado alcoolico. Se il vino è dolce, occorre diluirlo tenendo poi conto della diluizione.

Ebulliometro Salleron (fig. 4). - È formato da una caldaia C, che porta in alto un foro per adattarvi il termometro T e un altro per il refrigerante E attraversato dal tubo t per l'uscita del vapore. Il riscaldamento è fatto per mezzo d'una lampada L posta sotto il caminetto b dell'apparecchio.

Per l'uso si toglie il termometro, e, dopo aver ben lavata la caldaia con acqua, per il foro di T si versa una quantità d'acqua che viene misurata con apposito cilindro graduato annesso all'apparecchio. Si mette a posto il termometro, e si riscalda.

Quando il vapore comincia a uscire dal refrigerante, per mezzo di una vite si sposta la scala del termometro, portandone lo zero contro il livello del mercurio e notando il grado della scala corrispondente al segno inciso sul termometro (tale operazione preliminare è necessaria per misurare il cosiddetto punto d'acqua, funzione della pressione barometrica, che si mantiene per altre prove successive).

Si stringe poi la vite per tenere ferma la scala, e, dopo aver vuotato la caldaia, si lava col vino in esame, indi vi si pone la quantità di vino misurata coll'apposito cilindro, si rimette a posto il termometro, si rinnova l'acqua del refrigerante, si accende la lampada e si aspetta che il mercurio del termometro sia immobile. Sulla scala si legge direttamente il grado alcoolico esatto del vino.

Ricerca e dosamento dell'alcool in liquidi diluiti. - Si hanno talvolta piccole quantità di liquido, o liquidi, contenenti così poco alcool, da non poter raccogliere per distillazione il volume sufficiente per immergere, l'alcoolometro. Anche le letture per piccole gradazioni sono meno precise. Se il volume è piccolo, come in certe prove di fermentazioni pure, si ricerca anzitutto l'alcool etilico seguendo il metodo di Pasteur.

Si distilla il liquido in un apparecchio di vetro: se c'è alcool, le prime porzioni del distillato formano per condensazione, sul vetro, delle strie caratteristiche, che non si producono con gli alcoli superiori.

Per confermare la presenza dell'alcool etilico si ricorre al procedimento di Muntz; alcuni centimetri cubici del distillato si addizionano con 10 cmc. di soda caustica normale e 5 cmc. di una soluzione normale di iodio nello ioduro potassico. Si agita e si mantiene per un quarto d'ora a bagno-maria a 70-75°. Un precipitato giallo di iodoformio (cristalli disposti a stella, visibili al microscopio) è indizio di alcool etilico.

Le reazioni descritte dànno, però, solo indicazioni qualitative.

Per misure quantitative di piccole quantità d'alcool (sopra un distillato), Duclaux consiglia l'uso di un contagocce da 5 cmc. costruito in modo che, riempito d'acqua distillata a 15°, dia 100 gocce esattamente. Sostituendo all'acqua un liquido di densità diversa d, si hanno, nelle stesse condizioni, n gocce e il rapporto

cioè il rapporto fra il peso delle gocce del liquido e dell'acqua è anche il rapporto fra le tensioni superficiali dei due liquidi.

Duclaux ha stabilito una tavola che contiene il numero delle gocce delle miscele idroalcooliche a varie temperature.

Nei laboratorî scientifici sono in uso apparecchi diversi (tipico quello a distillazione di Lebel e Henniger), che permettono di estrarre l'alcool dai liquidi molto diluiti e di concentrarlo in piccolo volume.