Зависимость объема спирта от температуры

2.1. Определение объемного содержания безводного этилового спирта при его приемке, хранении и выдаче

2.1.1. Отличительной особенностью этилового спирта, затрудняющей его учет и бесконфликтную передачу от поставщика к потребителю, является существенно выраженная зависимость содержания безводного этилового спирта (по объему) в его водно-спиртовых растворах (смесях) не только от крепости этих растворов, но и от температуры.

Поэтому при учете этилового спирта за единицу измерения принимается декалитр (дл) и 1 дм³ (литр)[2] безводного спирта при температуре +20 °C. Крепость раствора (объемное содержание в нем безводного спирта), измеренная стеклянным спиртомером при температуре его получения (выдачи), пересчитывается на базовую температуру +20 °C.

2.1.2. Прямым следствием этого является необходимость в ходе операций приема-выдачи водно-спиртовых растворов обязательно фиксировать следующие параметры: общий объем водно-спиртового раствора (при отсутствии надлежащих мерников – его массу), показания спиртомера, а также температуру раствора, на основе которых определяется содержание в нем безводного спирта (в процентах по объему), приведенное к температуре +20 °C.

2.1.3. Объем водно-спиртового раствора измеряется с помощью технических мерников 1-го класса вместимостью от 0,5 до 50 000 дм³, имеющих клеймо органов Госстандарта (Ростехрегулирования) России. Небольшие объемы водно-спиртовых растворов (до 0,5 дм³) измеряются мерной стеклянной посудой.

При больших объемах водно-спиртовых растворов и значительных отклонениях температуры от «базовой» (+20 °C) вводится поправка, учитывающая объемное расширение мерника. Действительный объем мерника определяется по формуле

V_t = V₂₀ + V₂₀(t – 20)?,

где V_t и V₂₀ – вместимость мерника соответственно при температуре t и 20 °C, дм³;

t – температура раствора, °С;

? – коэффициент объемного расширения материала, из которого изготовлен мерник.

Сроки поверки мерной посуды и других контрольно-измерительных приборов, применяемых в спиртовых хозяйствах, определяются ГОСТ 8002—71.

2.1.4. Для определения объема безводного спирта в водно-спиртовых растворах различной природы (спирт-сырец, ректификованный спирт и т. д., а также отработанные спиртосодержащие смеси) выполняются следующие обязательные операции:

погружением в водно-спиртовый раствор специального термометра, обеспечивающего точность не менее 0,5 °C, определяется температура раствора;

погружением стеклянного спиртомера в водно-спиртовой раствор определяется показание спиртомера, находящееся на границе воздух—жидкость (по нижней линии мениска), характеризующее объемное содержание этилового спирта (крепость раствора) при зафиксированной ранее температуре.

Замеры температуры и крепости водно-спиртового раствора рекомендуется производить дважды (температура, крепость; температура, крепость). Для расчетов используются средние значения температуры и крепости (объемного содержания спирта), полученные на основе двух замеров. Моменты измерений температуры и крепости раствора должны быть максимально сближены по времени.

В случае использования для измерений проб раствора, отобранных в лабораторную посуду, необходимо следить за тем, чтобы отобранная партия была достаточно представительной.

В момент фиксирования параметров спиртомер должен принять температуру окружающего его водно-спиртового раствора, находиться в установившемся положении (без колебательных движений в вертикальной и горизонтальной плоскостях) и не соприкасаться со стенками сосуда (резервуара).

2.1.5. Все последующие расчеты, связанные с учетом спирта при его приемке и выдаче, производятся на основе «Таблиц для определения содержания этилового спирта в водно-спиртовых растворах». – М.: Изд-во стандартов, 1988 [43].

Таблицами устанавливаются соотношения между плотностью водно-спиртового раствора, его температурой, содержанием в нем спирта и показаниями спиртомера. Плотность в таблицах дана в г/см³ (кг/дм³).

В указаниях к пользованию таблицами термин «объемное содержание спирта» всюду означает содержание спирта в растворе в процентах по объему при температуре +20 °C.

2.1.6. Дальнейшие расчеты на основе измерений по п. 2.1.4 производятся с использованием табл. П1—П5 прил. 2 [43]. Характерные примеры использования таблиц для практических целей (приемка-выдача спирта) приведены ниже. Для удобства использования нумерация таблиц [43] изменена.

2.1.6.1. Пример 2.1. Принимается партия спирта объемом 1200 дм³ (л), которая имеет температуру t = +10 °C, а стеклянный спиртомер дает показание 94 %. Необходимо определить объемное содержание спирта (при температуре t = +20 °C) и объем безводного спирта в полученной партии (при той же температуре).

По табл. П1 прил. 2 «Относительное содержание спирта (по объему) в зависимости от показаний стеклянного спиртомера и температуры раствора» на пересечении графы «94 %» и строки «+10 °C» находим, что искомое объемное содержание безводного спирта, приведенное к температуре +20 °C, составляет 96,16 %.

Для ответа на второй вопрос примера 1 полученный результат (96,16 %) используется в качестве входного параметра в табл. П2 (см. прил. 2) «Множители для определения объема спирта этилового при +20 °C, содержащегося в данном объеме водно-спиртового раствора, в зависимости от температуры».

На пересечении строки температур (t = +10 °C) и графы, соответствующей значению 96,16 % содержания спирта при температуре t = +20 °C, находится соответствующий множитель. В связи с тем, что табл. П2 (см. прил. 2) содержит графы только с целыми значениями объемного содержания спирта (76, 77, 100 %), множители для промежуточных значений объемного содержания спирта (в нашем случае – 96,16 %) находятся методом интерполяции.[3] Для этого из табл. П2 выписывают множители для двух ближайших к 96,16 % значений объемного содержания спирта:

Составляется пропорция

в результате решения которой получаем

x = 0,9719.

Объем безводного спирта (при t = +20 °C) в полученной партии:

1200 дм³ 0,9719 = 1166,28 дм³ (л).

2.1.6.2. На предприятиях и в организациях с малым годовым потреблением спирта, осуществляющих операции по приходу и расходу спирта в массовом исчислении, пересчет массы водно-спиртового раствора в безводный спирт производится по следующей схеме:

1) по табл. П1 прил. 2 определяется объемное содержание безводного спирта при +20 °C (см. пример 2.1);

2) по табл. П3 прил. 2 «Объем спирта при +20 °C, содержащегося в 1 кг водно-спиртового раствора в зависимости от содержания спирта в растворе (в процентах (по объему) при температуре +20 °C)» определяется множитель, характеризующий объем безводного спирта в 1 кг водно-спиртового раствора;

3) найденный показатель умножают на массу водно-спиртового раствора.

Итогом этой операции будет искомое объемное содержание безводного спирта в принятой партии спирта (измеренной по массе).

2.1.6.3. Пример 2.2. Определить объем безводного спирта в принятой партии водно-спиртового раствора массой 162,86 кг при температуре +10 °C и показании спиртомера – 94 деления (94 %).

Как и в предыдущем примере, по табл. П1 прил. 2 на пересечении графы «94 %» и строки «+10 °C» определяется объемное содержание спирта в растворе при +20 °C – 96,16 %. В табл. П3, с помощью которой определяется объем безводного спирта в 1 кг водно-спиртового раствора, ближайшими значениями для входного параметра являются 96,10 и 96,20 %, которые дают соответственно 1,1924 и 1,1942 дм³ в 1 кг раствора при +20 °C.
пользуя метод интерполяции, находим, что объемному содержанию спирта 96,16 % соответствует объем 1,1935 дм³ безводного спирта (при +20 °C) в 1 кг водно-спиртового раствора при оговоренных в примере 2 условиях. Следовательно, в 162,86 кг спирта содержится 162,86 1,1935 = 194,37 дм³ безводного спирта (при +20 °C).

2.1.6.4. В прил. 2 приведены также табл. П4 и П5, полезные для решения ряда других (менее характерных для практики) задач.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес