MKL1888:Alkoholometrie

[371] Alkoholometrie, die Lehre von der Bestimmung des Alkoholgehalts in Flüssigkeiten. Es gibt kein Mittel, den Alkohol aus einer Flüssigkeit mit quantitativer Genauigkeit abzuscheiden, um ihn direkt wägen zu können. Da aber Alkohol spezifisch leichter ist als Wasser, so kann man aus dem spezifischen Gewicht einer Flüssigkeit ihren Alkoholgehalt berechnen, vorausgesetzt, daß dieselbe eine reine Mischung von Alkohol und Wasser ist und nicht andre Stoffe enthält, welche ebenfalls auf das spezifische Gewicht einwirken. Flüssigkeiten wie Wein und Bier kann man also nicht mittels des Aräometers (s. d.) direkt auf ihren Alkoholgehalt prüfen. Dies erreicht man, wenn man einen kleinen Destillationsapparat mit guter Kühlvorrichtung konstruiert, den Alkohol der zu untersuchenden Flüssigkeit abdestilliert, das Destillat auf das Volumen der in Arbeit genommenen Probe bringt und dann das spezifische Gewicht bestimmt.

Alkohol mischt sich mit Wasser unter Verdichtung, 54 Lit. Alkohol und 49,72 L. Wasser geben beim Vermischen nur 100 L. Anderseits vergrößert sich das Volumen, wenn man sehr verdünnten Alkohol mit Wasser mischt. Das Gesetz, nach welchem diese Volumveränderungen erfolgen, ist aber nicht bekannt; man kann daher auch das spezifische Gewicht von Mischungen nicht berechnen, sondern ist auf empirische Bestimmungen angewiesen. Auf solchen von Gilpin ausgeführten und von Tralles vervollständigten und umgerechneten Versuchen beruht die A. in Deutschland, England, Rußland etc.; die der französischen A. zu Grunde liegenden Ermittelungen von Gay-Lussac stimmen mit den Gilpinschen überein. Die Angaben über den Alkoholgehalt einer Flüssigkeit erfolgen in Gewichts- oder in Volumprozenten. Mischt man 100 L. Alkohol mit 100 L. Wasser, so erhält man 192,75 L. Gemisch. Da nun in diesen 192,75 L. Gemisch 100 L. Alkohol enthalten sind, so enthalten 100 L. Gemisch 51,8 L. Alkohol, d. h. so beträgt der Alkoholgehalt des Gemisches 51,8 Volumprozent. Die 100 L. Wasser wiegen 100 kg, die 100 L. Alkohol aber nur 79,45 kg; das Gewicht des Gemisches ist also 179,45 kg, und der Alkoholgehalt desselben berechnet sich zu 44,2 Gewichtsprozent. Diese letztere Angabe ist stets ganz unzweideutig; das Volumen der Flüssigkeiten ändert sich dagegen mit der Temperatur, und deshalb muß bei Angaben in Volumprozenten stets auch die Temperatur angegeben werden. Die Normaltemperatur, auf welche sich in Deutschland alle Angaben beziehen, ist 15,6° C. oder 12,5 R., und die obige Angabe (51,8 Volumprozent) bedeutet also, daß aus einer Menge dieses Gemisches, welche bei 12,5 R. 100 L. füllt, 51,8 L. Alkohol von 12,5 R. gewonnen werden können. Man darf aber nicht folgern, daß nun ein gleiches Gemisch aus 51,8 L. Wasser und 48,2 L. Wasser hergestellt werden könne. Wie es sich damit verhält, zeigen die obigen Zahlen. Dagegen ist die Angabe in Gewichtsprozenten auch zur Herstellung von Gemischen in gewünschter Stärke direkt verwendbar. Hat man daher die Aufgabe, nach Angabe in Volumprozenten eine Mischung anzufertigen, so verwandelt man die Volumprozente in Gewichtsprozente. Dies geschieht durch Multiplikation derselben mit dem spezifischen Gewicht des Alkohols (0,7946) und Division des Produkts durch das spezifische Gewicht der verlangten Mischung.

Die Ermittelung des spezifischen Gewichts einer Alkoholmischung hat an sich für die Praxis keinen Wert, sie dient eben nur als Basis zur Berechnung des Alkoholgehalts. Man hat deshalb auf der Skala der Aräometer statt der spezifischen Gewichte sogleich die denselben entsprechenden Alkoholgehalte notiert und nennt solche Aräometer Alkoholometer (Branntweinwage). Das bei uns gebräuchlichste Instrument ist das Volumprozent-Alkoholometer von Tralles, dessen Angaben für die Temperatur von 12,5 R. gelten. Um der oft sehr lästigen genauen Herstellung dieser Temperatur überhoben zu sein, beobachtet man bei der gerade herrschenden Temperatur, bestimmt dieselbe mittels eines Thermometers und benutzt eine Tabelle, nach welcher die gefundene Zahl (der scheinbare Alkoholgehalt) korrigiert wird. Neben dem Alkoholometer von Tralles ist bei uns noch das Richtersche im Gebrauch, dessen Gewichtsprozentskala aber unrichtig ist. Die Angaben nach Gay-Lussac, welche sich auf eine Temperatur von 12° beziehen, können mit denen nach Tralles als gleichbedeutend genommen werden. Auch die Aräometer von Baumé, Beck und Cartier sind noch vielfach im Gebrauch. In England vergleicht man allen Spiritus mit einem proof spirit (von 57,09 Proz. Tralles), dessen Stärke mit 0 bezeichnet wird. 20° underproof heißt, es können 100 Gallons von solchem Spiritus mit 80 Gallons proof spirit und dem nötigen Wasser hergestellt werden; 20° overproof bedeutet dagegen, daß zu 100 Gallons von solchem Spiritus noch 20 Gallons Wasser hinzugesetzt werden können, um ihn auf die Stärke von proof spirit zu bringen. Das in England gebräuchliche Aräometer (Hydrometer) von Sikes ist ein Skalenaräometer, welches beim Eintauchen in eine weingeistige Flüssigkeit mit der ganzen Skala heraustritt und durch Auflegen von Gewichten zum Einsinken gebracht wird; aus der Angabe der Skala ermittelt man alsdann in einer Tabelle den Alkoholgehalt der Flüssigkeit.

[372] Zur Prüfung von Wein, Bier etc. auf ihren Alkoholgehalt destilliert man, wie oben erwähnt, den Alkohol ab und prüft das Destillat. Bei Flüssigkeiten, die nicht über 16 Proz. enthalten, genügt es, etwa ein Drittel abzudestillieren; bei gehaltreichern Flüssigkeiten muß mehr abgetrieben werden. Zur Ausführung dieser Destillation sind besondere Apparate angegeben worden, von denen der von Pontier verbesserte Salleronsche und der Savallesche besondere Beachtung verdienen. Man kann auch das spezifische Gewicht der Flüssigkeit nehmen, dieselbe bis zur Vertreibung des Alkohols im offenen Gefäß kochen, dann mit destilliertem Wasser wieder auf das ursprüngliche Volumen bringen und abermals das spezifische Gewicht nehmen. Dies wird jetzt höher ausfallen als vorher, und aus der Differenz läßt sich ein Schluß auf den Alkoholgehalt ziehen. Drei Instrumente

Vaporimeter.

gestatten endlich die direkte Bestimmung des Alkoholgehalts gemischter Flüssigkeit. Geißlers Vaporimeter (s. Abbildung) gründet sich darauf, daß beim Erhitzen einer weingeistigen Flüssigkeit die Spannkraft der Dämpfe bei einer bestimmten Temperatur um so größer ist, je mehr Alkohol sie enthält. Das Instrument besteht aus einem Fläschchen a zur Aufnahme der Probe, welches in Wasserdampf, der sich aus dem Gefäß c entwickelt, erhitzt wird. Die Dämpfe der alkoholischen Flüssigkeit drücken auf das Quecksilber in einem mit dem Fläschchen verbundenen Barometerrohr b und treiben es um so höher, je größer ihre Spannkraft ist. Die Skala des Barometers zeigt zugleich den Alkoholgehalt an. d ist ein Thermometer. Das Instrument ist für jede Flüssigkeit anwendbar; enthält dieselbe aber Kohlensäure, so muß man zunächst etwas gebrannten Kalk zusetzen und filtrieren. Silbermanns Dilatometer gründet sich darauf, daß sich 1 Volumen Alkohol beim Erwärmen vom Nullpunkt bis zum Siedepunkt etwa 31/2mal so stark ausdehnt als Wasser. Der Apparat ist ein Thermometerrohr, in welches man die Probe füllt, und mit einer einfachen Vorrichtung zur Entfernung der Gase aus der Flüssigkeit versehen. Man erwärmt die Probe von 25 auf 50° und beobachtet, wie stark sie sich dabei ausdehnt. Die Skala des Rohrs gibt sofort die Alkoholprozente an. Bei dem Ebullioskop beobachtet man den Siedepunkt an einem in die eben zum Kochen gebrachte Flüssigkeit eingetauchten Thermometer. Wasser kocht unter dem Druck von 760 mm bei 100° C., der absolute Alkohol aber bei 78,4°, Gemische bei bestimmten dazwischenliegenden Temperaturen, die durch Versuche feststehen und den Gehalt unmittelbar aus einer Tabelle ersehen lassen. Vgl. Kupffer, Handbuch der A. (Berl. 1865); Brix, Das Alkoholometer und dessen Anwendung (3. Aufl., das. 1864); Fischern, Praktische A. (Dresd. 1872).

[22] Alkoholometrie. Nach Beschluß des Bundesrats sollen an Stelle der bisherigen Thermoalkoholometer (Verbindungen eines Alkoholometers mit einem Thermometer), welche unter Annahme einer Normaltemperatur von 124/9° R. angeben, wie viel Volumprozente der zu untersuchenden Mischung aus reinem Alkohol bestehen, fortan für alle steuerlichen Ermittelungen, unter Annahme einer Normaltemperatur von 15° C., solche Instrumente Anwendung finden, welche angeben, wie viel Gewichtsprozente der Mischung aus Alkohol bestehen. Bei den Instrumenten für die Bestimmung der scheinbaren Stärke des Branntweins von 10–64 Proz. ist die Alkoholometerskala nach ganzen und halben Gewichtsprozenten und die Thermometerskala nach ganzen Graden, für Branntwein von 65–100 Proz. erstere nach ganzen und Fünftel-Gewichtsprozenten, letztere nach ganzen und halben Graden geteilt. Für Lutter unter 10 Proz. scheinbarer Stärke dient ein Lutterprober mit Teilung der Alkoholometerskala nach ganzen Gewichtsprozenten und der Thermometerskala nach ganzen Graden. Die bei der Normaltemperatur am Alkoholometer abgelesene Stärke ist die wahre Stärke, die bei einer andern Temperatur abgelesene die zu dieser Temperatur gehörige scheinbare Stärke. Beim Ablesen des Alkoholometers bringt man das Auge in eine Stellung dicht unterhalb des Flüssigkeitsspiegels; man erblickt dann an der Skala einen Strich, welcher aus dem Flüssigkeitsspiegel zu beiden Seiten der Spindel deutlich hervortritt und scharf von der Spindel sich abhebt. Dieser Strich gibt die Schnittlinie des Flüssigkeitsspiegels mit der Spindel. Hält man das Auge zu tief, so erscheint statt der Linie eine länglichrunde Fläche, die sich beim Heben des Auges zu einem Strich zusammenzieht. Liegt dieser zwischen zwei Skalenstrichen, so wird die Angabe des obern Strichs genommen. Die wahre Stärke für scheinbare Stärken von 10 Proz. aufwärts wird mit Hilfe einer Tabelle berechnet, welche zu den Wärmegraden von −12 bis +30° (bei den scheinbaren Stärken von 10–20 Proz. jedoch nur zu den Wärmegraden über Null und bei den scheinbaren Stärken von 20–30 Proz. nur zu den Wärmegraden von −5° ab), für die scheinbaren Stärken von 10–65 Proz. nach halben, weiterhin nach Fünftelprozenten fortschreitend, die wahren Stärken angibt. Für scheinbare Stärken von weniger als 10 Proz. ist eine besondere Tafel entworfen. Aus dem ermittelten Nettogewicht der untersuchten Flüssigkeit und der festgestellten wahren Stärke wird die vorhandene Litermenge reinen Alkohols mit Hilfe zweier Tabellen ermittelt. Sind die alkoholischen Flüssigkeiten mit Zucker oder andern Stoffen versetzt, so daß die Anwendung des Thermoalkoholometers unthunlich erscheint, so werden zur Bestimmung des Alkoholgehalts 100 ccm der Flüssigkeit mit 100 ccm Wasser gemischt und in einem Destillierapparat mit Kühlapparat destilliert, bis nahezu 100 ccm übergegangen sind. Man füllt dann das Maßglas, welches das Destillat aufnimmt, durch behutsames Zugießen von Wasser genau bis zur Marke, rührt oder schüttelt gut um und ermittelt mit dem Thermoalkoholometer die scheinbare Stärke des Destillats, aus welcher sich mit Hilfe der Tabelle die wahre Stärke ergibt. Diese ist zugleich die wahre Stärke des untersuchten Fabrikats. Vgl. „Anleitung zur steueramtlichen Ermittelung des Alkoholgehalts im Branntwein“ (Berl. 1889).