Эбуллиометры

Эбуллиометр — прибор для определения содержания спирта в сухих винах, используемый в виноделии. Так как температура кипения чистого спирта 78,3 °С, а воды 100 °С, то температура кипения водно-спиртовой смеси будет соответствовать содержанию в ней спирта; точка кипения таких смесей будет тем ниже, чем больше в них спирта, и наоборот. Показания термометра эбуллиометра (температура кипения вина) переводят на содержание спирта по шкале, прилагаемой к аппарату линейки (диска). Для определения содержания спирта в сладких винах, необходимо делать расчет с учетом содержания сахаров. На работу эбуллиометра сильно влияют изменения атмосферного давления, перегрев раствора и растворителя, скорости кипения и конденсации растворителя. Таким образом, первый шаг заключается в измерении температуры кипения воды или эталонного вина для калибровки.

Эбуллиометрия (эбулиоскопия) — физико-химический метод исследования, основанный на определении повышения температуры кипения раствора по сравнению с температурой кипения чистого растворителя. Используется для определения молекулярной массы растворенного вещества, активности растворителя, степени диссоциации (или изотонического коэффициента). Температура кипения жидкости — такая температура, при которой давление пара над жидкостью равно внешнему давлению. При повышении концентрации растворенного вещества давление пара над раствором будет снижаться, а следовательно, при неизменном внешнем давлении, будет расти температура кипения.

На рисунке представлены аппараты для эбуллиоскопического и криоскопического определения молекулярных масс.

Наибольший вклад в развитие методов точного измерения температур кипения жидкостей внесли Свентославский и его сотрудники. Ими были разработаны ряд конструкций эбуллиометров на основе насоса Коттреля. Для контроля степени чистоты по температуре кипения Свентославский предложил измерять разность температур при выкипании вещества в дифференциальном эбуллиометре. Растворитель кипит и замерзает при постоянной температуре, а растворы делают это в интервале температур, т.е. в процессе их выкипания температура все время повышается, а при замерзании – уменьшается. Это связано с тем, что удаление из жидкой фазы растворителя в виде пара или твердых кристаллов приводит к увеличению молярной концентрации раствора. Растворенное вещество в процессе кипения и замерзания в неизменном количестве остается в жидкой фазе (вплоть до ее полного выкипания или замерзания), а масса жидкого растворителя уменьшается. Для идентификации жидких органических соединений и определения их степени чистоты чаще всего служит ареометры, спиртомеры, пикнометры, метод газовой хроматографии, способ отгонки спирта методом паровой дистилляции (метод Кьельдаля). Полуавтоматический дистилляционный блок аппаратов Къельдаля для отгонки спирта упрощает традиционный способ отгонки спирта методом паровой дистилляции. Собранный дистиллят доводится до определенного объема, после чего содержание спирта определяется по плотности дистиллята.

Эбуллиометр широко используется во всем мире виноградарями и его использование распространяется на другие продукты в агропродовольственном секторе. В виноделии определение температуры кипения водно-спиртовых растворов применяют для количественного определения спирта в этих смесях. В фармации методом эбулиоскопии определяют молярную массу биологически активных и лекарственных веществ, рассчитывают активность растворенного вещества, изотонический коэффициент, степень электролитической диссоциации слабого электролита. В этом разделе представлен эбуллиометр электронный с охлаждением для определения концентрации спирта без отгонки в сухих винах менее чем за 6 минут, метод основан на измерении температуры кипения вина.