Страсти по пикнометрам.

[Z_h_e]

9. Резюме.

Метод работает. Нужная точность похоже есть. Весы лучше брать поточнее. Нужна дискретность 0,001, но  с моими 0,01г  вышло неплохо. А еще можно улучшить метод используя пикнометр объемом 100мл.

 

Наверное кажется что практически использовать пикнометры так невозможно, слишком долго и геморройно. Но весь гимор у меня был с исследовательской целью.

 

Как мне видится практическое применение:

1. Нужно  один раз тщательно получить сухие веса и веса с дистиллированной водой. Тут да, надо постараться. И их использовать постоянно. В последующем взвешивать пустые так, для контроля что весы не ушли или что пикнометр чист.

2. Замер температуры работает и на воздухе , но не очень надежно и нужно времени много. Поэтому пикнометр лучше погрузить в жидкость на полчаса  и замерять температуру этой жидкости.

 

Вот что я сделаю следующее (думаю в июле).  Проведу  трехкратные замеры каждым пикнометром того же ректа и изопропила. Предварительно не буду термостабилизировать, пикнометры будут плавать в воде не более 30 минут, базовые взвешивания пустого и с дистил водой использую старые.  Поглядим что будет с воспроизводимостью.

 

Доклад окончил

Иследования.zip

 

---------------------------------------------------------

17.04.2022 в 14:58, Master_1 сказал:

проверить ареометры, которые как оказалось делают непонятно кто и не понятно где. 

Плотность изопропила при +15гр.Ц соответствует  100% спиртуозности  этила при 20%. Можно так ареометры проверить.

Изменено 6 июня, 2022 пользователем Z_h_e

[Z_h_e]

--------

ООО!!!

Плотность изопропила при 0 гр.Ц 801,1 кг/м3,а это соответствует 96,6% спиртуозности этила. Тут и термометр не нужен. Ставим мерный цилиндр с изопропилом и ареометром в кастрюлю, засыпаем в кастрюлю кубики льда до верха, заливаем  водой лед. Ждем пока не стабилизируется показания ареометра, значит температура выравнялась. Вот только непонятно какую поправку взять на температурное расширение самого ареометра :(.

[Daniil]

Чем дальше в лес, тем толще партизаны.

[asmel]

06.06.2022 в 13:25, Z_h_e сказал:

ООО!!!

Вызывает огромное уважение отношение к проблемам таких, как Z_h_e.

В далеком детстве, скорее в юношестве, я, как и многие, пытался разобраться с теоремой Ферма. В частности решал уравнение Пеля-Ферма

(x2 – ny2 = 1 необходимо решить это уравнение в целых числах). При n = 2 значения х и у составляют числа Фиббоначи, кстати соотношения куполов красивейшего собора Василия Блаженного на Красной площади в Москве, подчиняются этим числам.

При n = 109, первый корень решения этого уравнения содержит 49 цифр. Было занятно клеить листы тетрадей в клеточку, чтобы выложить решение этого уравнения (кстати ни калькуляторов, ни Экселей тогда и в помине не было).

По поводу дотошной пикнометрии -  Z_h_e устремился к погрешности 0.1% при определении плотности этилового спирта. Содержание сивушных масел в спирте-сырце от 0.3 до 0.5 объемных процентов. Как-то так …

[Daniil]

10.06.2022 в 10:23, asmel сказал:

По поводу дотошной пикнометрии -  Z_h_e устремился к погрешности 0.1% при определении плотности этилового спирта. Содержание сивушных масел в спирте-сырце от 0.3 до 0.5 объемных процентов. Как-то так …

@asmel , как мы должны относиться к данному факту? Наличие сивушных масел и других примесей в сырце делает усилия по достижению точности в пикнометрии бессмысленными? Разработчики ГОСТов не подозревали об этом?

[asmel]

8 часов назад, Daniil сказал:

как мы должны относиться к данному факту?

 

8 часов назад, Daniil сказал:

Разработчики ГОСТов не подозревали об этом?

Разработчики ГОСТов делали свои ГОСТы для определения плотности этанола, а разработчики самогонного производства стремятся к определению плотности своего продукта. При погрешности измерения 0.1% содержание сивухи в 0.5% делает эту точность бесполезной, конечно это ИМХО. Я в своем сообщении не зря описывал историю про решение уравнения Пеля (для n = 109), это дело было очень сложным, но, по-большому счету, совершенно бесполезным.

Изменено 11 июня, 2022 пользователем asmel

[Daniil]

6 часов назад, asmel сказал:

разработчики самогонного производства стремятся к определению плотности своего продукта. При погрешности измерения 0.1% содержание сивухи в 0.5% делает эту точность бесполезной, конечно это ИМХО

@asmel , если твой "продукт" - сырец, про который ты толкуешь, то лично для тебя, может, и бесполезно точно определять его крепость. Но далеко не у всех это так, многие ребята делают чистый спирт. И, например, для ректификата важно знать истинную крепость - часто наличие промежуточных примесей в нём можно связать с низкой крепостью. Скажем, при 96,6% это обычно ноль, а при 96,0 часто уже верхние промежуточные примеси в отборе. Это во-первых.

Во-вторых, ареометр точно так же, как и пикнометр, не различает, что ему даёт плотность - раствор чистого этанола, или с примесью сивухи, или вовсе ацетон. Это не делает метод определения объёмной доли этилового спирта по плотности (ареометрический или пикнометрический) бесполезным. ГОСТ 32095-2013 (ареометрический) распространяется на

Цитата

вина, виноматериалы, спиртные и слабоалкогольные напитки, винные, плодовые дистилляты, винодельческую продукцию, плодовую алкогольную продукцию, плодовые алкогольные напитки, плодовые сброженные материалы, сидры, пуаре, медовухи

и никого не смущает, что все они содержат сивуху.

ГОСТ 32036-2013 устанавливает ареометрический метод определения объёмной доли для таких объектов:

Цитата

спирт этиловый-сырец, этиловый ректификованный и этиловый питьевой 95%-ный* из пищевого сырья (далее - спирт), зерновые и висковые дистилляты, спиртные зерновые дистиллированные напитки, виски, ром

И наличие разнообразных примесей в них не даёт основания не пользоваться ареометром.

В-третьих, ну знаешь ты, что в твоём "продукте" содержится сивухи 0,5% объёмных. Хочешь - вычитай их из крепости, как и объёмную долю всех остальных примесей - метанола, эфиров и т.д. Это никак не отменяет необходимость точных измерений в ареометрическом или пикнометрическом методе.

[asmel]

6 часов назад, Daniil сказал:

если твой "продукт" - сырец, про который ты толкуешь

 

6 часов назад, Daniil сказал:

Скажем, при 96,6% это обычно ноль, а при 96,0 часто уже верхние промежуточные примеси в отборе.

Я делаю " "продукт" - сырец" крепостью 97++ объемных процента.

Изменено 12 июня, 2022 пользователем asmel

[Daniil]

4 часа назад, asmel сказал:

Я делаю " "продукт" - сырец" крепостью 97++ объемных процента.

Ну так и нет там той сивухи 0,3-0,5%, как ты писал выше.

[asmel]

Ну так я и не говорил про свой продукт!

[Виктрыч]

А почему не взвешивать спирт прямо в колонне? С дефа струя бежит в баночку, подвешенную через ТСА. Температура застабилизирована. Остальные детали можно утрясти. 

[Z_h_e]

06.06.2022 в 15:00, Z_h_e сказал:

думаю в июле

Ну почти июль

Купил я себе новые весы,

на алике, с диапазоном 100грамм и дискретностью 0,001г. Размером приблизительно с ладошку. Уже действительно выглядят как средство измерения. В комплекте гиря 50грамм  для калибровки весов и пинцет, который только выкинуть.

 

Сначала весы меня сильно расстроили. Выяснилась крайне неприятная бяка, которую я никак не ожидал. Если груз на весах  кратен грамму ±0,015г, то весы округлят показания до грамма. На следующем фото весы с гирей 20,0033 грамма и гиря 20,0061г. Весы показывают одно и тоже.

Вот она причина восторженных отзывов о точности  весов. А по факту в весах заложен хитрожопый алгоритм округления показаний, если они близки к ровному значению. (Кстати, если кто будет себе покупать гирьки, не берите такие, берите чтобы можно было ставить их друг на друга, чтобы давить на весы всегда в центр)

Не буду расписывать всех моих мытарств как я сыпал соль по гранулам на весы, рвал кусочки бумаги.  Первый негатив прошел, в стену я их не кинул и оказалось что весы просто отличные,главное не использовать грузы кратные целому числу граммов. Например, я положил на весы монетку 10 коп и опять взвесил те же самые 20граммовые гири и разница показаний уже составила как раз 0,003грамма с правильным знаком.

 

Что я сделал в итоге для проверки показаний. Откалибровал весы гирей 50грамм из комплекта, затем добавил на нее 10коп, тем самым определил ее вес и прогнал весы по диапазону с гирями ранее установленным на лабораторных весах  с добавлением этой монетки.

 

Комплектная гиря оказалась немного тяжелее  гири 50,0013, но далее  я работал именно с комплектной, ведь все измерения  все равно относительно дистиллированной воды.

Забегая вперед, скажу что в итоге весы оказались просто офигенные. Показания не плавают, ноль держат (конечно ноль надо проверять опять малым весом типа монетки), чувствительность  действительно  соответствует одному или двум знаком дискретности.  А этот алгоритм округления - это заложенная порча замечательных весов, не знаю стоило ли того оно или нет, китайцам виднее.

Ладно, погрешность весов я все-таки установил, как компаратор массы в этот раз не планирую использовать, хотя можно, если использовать "неровный" вес, а какая вероятность что вес пикнометра будет ровным до грамма, да никакая :).

 

Изменено 17 октября, 2022 пользователем Z_h_e

[Z_h_e]

Определяем погрешность метода с помощью таких весов.

 

Заново определил весы пустых пикнометров. Заново определил вес пикнометров заполненных  деионизированой водой (так же аккуратно пришлось соскабливать пузырьки воздуха со стенок пикнометра).  Объем практически повторился. И затем семь замеров плотности изопропилового спирта, что и раньше. Мог ли он изменить свой состав я не знаю, например воды в себя набрать, хранил само собой закрытым.

Метод все тот же. Стабилизация температуры на воздухе в закрытом шкафу.

 

Что в итоге вышло.

 

В данной итоговой таблице нет данных о спиртуозности, тут она не нужна, только измеренная плотность. Желтым цветом выделены  1,4 и 6 замеры, отличаются от остальных тем что термостабилизация была от 12 часов и больше. Смотрите, разница между пикнометрами совсем небольшая.

 

Применив ту же самую математику, я вычислил, что абсолютная ПГ метода определения спиртуозности ректификата составила для пикнометра 25мл ±0,21% и для 50мл ±0,13%.

Вот они моя  заветная  целевая точность 0,1% объемной доли, ну почти.

Изменено 17 октября, 2022 пользователем Z_h_e

[Z_h_e]

Определяем объемную долю спирта.

Мой спирт кончился, поэтому далее работал на остатках технического.

Заново объем пикнометров не определял. Термостаблизация на воздухе.

Сразу выдаю результат в объемных долях..

Какая прекрасная сходимость и какая офигенная повторяемость, особенно для 50 мл пикнометра. Прям не нарадуюсь, весы рулят.

 

2 часа назад, Z_h_e сказал:

какая вероятность что вес пикнометра будет ровным до грамма, да никакая

На третьем замере для 50 мл пикнометра вес был 67,989 и весы радостно выдали 68,000. Пришлось использовать монетку, 10коп куда-то проетерял, сделал ту же операцию с рублем. Какие же твари те кто придумал это округление.

 

Файл  со всей математикой во вложении.

2022_10_ Рект весы 0,001.xlsx

 

Заодно сделал измерения этого спирта набором китайских ареометров. Сделал до того как измерил пикнометрами, чтоб глаз на замылить. Комплектный термометр имеет шкалу с шагом 1градус, расходится с лабораторным ТЛ4 на более чем 0,5 градуса в показаниях, но снимал показания именно китайскому термометру.  Получилась спиртуознсть 94,7%.  Довольно таки близки показания.

 

Есть у меня 70 мл самых первых голов

от 20 л СС 40%. Т.е. самых вонючих.

 

Не знаю зачем, так же измерил их плотность.  В спиртуознсть наверное некорректно пересчитывать, ведь состав там ХЗ какой, но зато нагляднее, чем на плотность смотреть.

Сделал два замера пикнометром 50мл. Опять повторяемость офигенная.

Замер 1 : 98,44%

Замер 2 : 98,40%

Изменено 17 октября, 2022 пользователем Z_h_e

[ПОМОР]

Вот ты упёртый. 

P. S. Это комплимент) 

👍👍👍

[Z_h_e]

Термостабизация в бане.

На этом я не успокоился. Напечатал вот такую конструкцию (синий пластик). Аля водяная баня в котороый подвешаны пикнометры. Правда без мешалки и термостаста. В роли мешалки был я (не мешать нельзя, проверил), вместо термостата просто фиксация температуры по ТЛ4, желтый термометр из набора ареометров, просто так.

 

Замеряется указанный выше  технический спирт.

 

Итоговый результат тот же что получил на "воздухе", но есть большое НО.  Когда термостаблизириовал  на воздухе, абсолютно все жидкости стояли внутри одного шкафа и выдерживались большие интервалы времени. В водяной бане все было сделано намного быстрее и экстремальнее.

 

Замер 1.  Спирт был охлажден до 11 градусов перед заливкой в пикнометры. Вода в бане комнатная температура. Время нахождения в бане 30 минут.

Замер 2. Спирт был охлажден до  минус 5 градусов перед заливкой в пикнометры. Время нахождения в бане 1 час 30 минут. Я не хотел так долго, от отвлекли нарядом на кухню.Было хорошо видно, как спирт верхом вытекал из пикнометров при прогреве в бане.

Замер 3.  Спирт нагрет до 45 градусов. Время нахождения в бане 50 минут.  Я хотел 30 минут, но что-то в перфекционизм ударился. Как только опустил пикнометры в баню, сразу просел уровень, так как теперь спирт остывал. Добавлял шприцом. Через 20 минут уровень падал уже медленно, через 30 очень медленно и вряд-ли бы существенно повлияло на результат, но я дождался когда уровень в капилляре пикнометра замер совсем.

 

Тут совсем офигенная сходимость и повторяемость. Даже для 25мл пикнометра.

По идее следует оценить погрешность метода с использованием термостабилизации в водяной бане, но мне уже влом. Но прилизительно накидал данные в ексел с данной повторяемостью для пикномера 50мл, в общем видимо где-то в 0,06% спиртуозности уложиться можно.

 

Все оборудование сложил в специальную коробочку и запрятал поглубже в шкаф. Результатами крайне доволен.

 

 

 

 

 

5 минут назад, ПОМОР сказал:

Вот ты упёртый. 

Баран же по гороскопу

Изменено 17 октября, 2022 пользователем Z_h_e

[Z_h_e]

19.04.2022 в 21:27, Master_1 сказал:

Есть способ по проще чтобы проверить асп-1 ?

Присылай свой рект, Определю спиртуозность. Только хорошо перемешай. Достаточно будет 25литров 70-80мл. Если что, пиши в личку.

[Daniil]

@Z_h_e, ты пример человека, которому подвластен пикнометрический метод. Основательный подход, аккуратность, разумная самокритичность - залог успеха в таких видах работы.

[Z_h_e]

Повелитель пикнометорв, блин. 

[Z_h_e]

А вот и боевое применение.метода. Проводил ректификацию отказимированного СС.

Приблизительно раз в час отбирал пробу в 50мл пикнометр и чуть-чуть в шприц чтобы было чем доводить уровень в пикнометре.

 

Ничего сложного и хитрого в итоге. Отобрал, опустил в водяную баню пикнометр, периодически помешивая воду, зафиксировал температуру и взвесил.  Конечно  прям оперативно результат не получить, в лучшем случае через полчаса после отбора пробы, но мне кажется в данном случае супероперативность и не нужна, судя по результатам тут ловишь тенденцию спиртуозности в струе в сотых долях.