Что легче спирт или вода
Плотность жидкостей
Приведена таблица плотности жидкостей при различных температурах и атмосферном давлении для наиболее распространенных жидкостей. Значения плотности в таблице соответствует указанным температурам, допускается интерполяция данных.
Множество веществ способны находится в жидком состоянии. Жидкости – вещества различного происхождения и состава, которые обладают текучестью, — они способны изменять свою форму под действием некоторых сил. Плотность жидкости – это отношение массы жидкости к объёму, который она занимает.
Рассмотрим примеры плотности некоторых жидкостей. Первое вещество, которое приходит в голову при слове «жидкость» — это вода. И это вовсе не случайно, ведь вода является самой распространённой субстанцией на планете, и поэтому её можно принять за идеал.
Плотность воды равна 1000 кг/м 3 для дистиллированной и 1030 кг/м 3 для морской воды. Поскольку данная величина тесно взаимосвязана с температурой, стоит отметить, что данное «идеальное» значение получено при +3,7°С. Плотность кипящей воды будет несколько меньше – она равна 958,4 кг/м 3 при 100°С. При нагревании жидкостей их плотность, как правило, уменьшается.
Жидкость | Температура, °С | Плотность жидкости, кг/м 3 |
---|---|---|
Анилин | 0…20…40…60…80…100…140…180 | 1037…1023…1007…990…972…952…914…878 |
Антифриз 65 (ГОСТ 159-52) | -60…-40…0…20…40…80…120 | 1143…1129…1102…1089…1076…1048…1011 |
Ацетон C3H6O | 0…20 | 813…791 |
Белок куриного яйца | 20 | 1042 |
Бензин | 20 | 680-800 |
Бензол C6H6 | 7…20…40…60 | 910…879…858…836 |
Бром | 20 | 3120 |
Вода | 0…4…20…60…100…150…200…250…370 | 999,9…1000…998,2…983,2…958,4…917…863…799…450,5 |
Вода морская | 20 | 1010-1050 |
Вода тяжелая | 10…20…50…100…150…200…250 | 1106…1105…1096…1063…1017…957…881 |
Водка | 0…20…40…60…80 | 949…935…920…903…888 |
Вино крепленое | 20 | 1025 |
Вино сухое | 20 | 993 |
Газойль | 20…60…100…160…200…260…300 | 848…826…801…761…733…688…656 |
Глицерин C3H5(OH)3 | 20…60…100…160…200…240 | 1260…1239…1207…1143…1090…1025 |
ГТФ (теплоноситель) | 27…127…227…327 | 980…880…800…750 |
Даутерм | 20…50…100…150…200 | 1060…1036…995…953…912 |
Желток яйца куры | 20 | 1029 |
Карборан | 27 | 1000 |
Керосин | 20 | 802-840 |
Кислота азотная HNO3 (100%-ная) | -10…0…10…20…30…40…50 | 1567…1549…1531…1513…1495…1477…1459 |
Кислота пальмитиновая C16H32O2 (конц.) | 62 | 853 |
Кислота серная H2SO4 (конц.) | 20 | 1830 |
Кислота соляная HCl (20%-ная) | 20 | 1100 |
Кислота уксусная CH3COOH (конц.) | 20 | 1049 |
Коньяк | 20 | 952 |
Креозот | 15 | 1040-1100 |
Кровь человека | 37 | 1050-1062 |
Ксилол C8H10 | 20 | 880 |
Купорос медный (10%) | 20 | 1107 |
Купорос медный (20%) | 20 | 1230 |
Ликер вишневый | 20 | 1105 |
Мазут | 20 | 890-990 |
Масло арахисовое | 15 | 911-926 |
Масло машинное | 20 | 890-920 |
Масло моторное Т | 20 | 917 |
Масло оливковое | 15 | 914-919 |
Масло подсолнечное (рафинир.) | -20…20…60…100…150 | 947…926…898…871…836 |
Мед (обезвоженный) | 20 | 1621 |
Метилацетат CH3COOCH3 | 25 | 927 |
Молоко | 20 | 1030 |
Молоко сгущенное с сахаром | 20 | 1290-1310 |
Нафталин | 230…250…270…300…320 | 865…850…835…812…794 |
Нефть | 20 | 730-940 |
Олифа | 20 | 930-950 |
Паста томатная | 20 | 1110 |
Патока вареная | 20 | 1460 |
Патока крахмальная | 20 | 1433 |
ПАБ | 20…80…120…200…260…340…400 | 990…961…939…883…837…769…710 |
Пиво | 20 | 1008-1030 |
ПМС-100 | 20…60…80…100…120…160…180…200 | 967…934…917…901…884…850…834…817 |
ПЭС-5 | 20…60…80…100…120…160…180…200 | 998…971…957…943…929…902…888…874 |
Пюре яблочное | 0 | 1056 |
Раствор поваренной соли в воде (10%-ный) | 20 | 1071 |
Раствор поваренной соли в воде (20%-ный) | 20 | 1148 |
Раствор сахара в воде (насыщенный) | 0…20…40…60…80…100 | 1314…1333…1353…1378…1405…1436 |
Ртуть | 0…20…100…200…300…400 | 13596…13546…13350…13310…12880…12700 |
Сероуглерод | 0 | 1293 |
Силикон (диэтилполисилоксан) | 0…20…60…100…160…200…260…300 | 971…956…928…900…856…825…779…744 |
Сироп яблочный | 20 | 1613 |
Скипидар | 20 | 870 |
Сливки молочные (жирность 30-83%) | 20 | 939-1000 |
Смола | 80 | 1200 |
Смола каменноугольная | 20 | 1050-1250 |
Сок апельсиновый | 15 | 1043 |
Сок виноградный | 20 | 1056-1361 |
Сок грейпфрутовый | 15 | 1062 |
Сок томатный | 20 | 1030-1141 |
Сок яблочный | 20 | 1030-1312 |
Спирт амиловый | 20 | 814 |
Спирт бутиловый | 20 | 810 |
Спирт изобутиловый | 20 | 801 |
Спирт изопропиловый | 20 | 785 |
Спирт метиловый | 20 | 793 |
Спирт пропиловый | 20 | 804 |
Спирт этиловый C2H5OH | 0…20…40…80…100…150…200 | 806…789…772…735…716…649…557 |
Сплав натрий-калий (25%Na) | 20…100…200…300…500…700 | 872…852…828…803…753…704 |
Сплав свинец-висмут (45%Pb) | 130…200…300…400…500..600…700 | 10570…10490…10360…10240…10120..10000…9880 |
Стекло жидкое | 20 | 1350-1530 |
Сыворотка молочная | 20 | 1027 |
Тетракрезилоксисилан (CH3C6H4O)4Si | 10…20…60…100…160…200…260…300…350 | 1135…1128…1097…1064…1019…987…936…902…858 |
Тетрахлордифенил C12H6Cl4 (арохлор) | 30…60…150…250…300 | 1440…1410…1320…1220…1170 |
Толуол | 0…20…50…80…100…140 | 886…867…839…810…790…744 |
Топливо дизельное | 20…40…60…80…100 | 879…865…852…838…825 |
Топливо карбюраторное | 20 | 768 |
Топливо моторное | 20 | 911 |
Топливо РТ | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 836…821…792…778…764…749…720…692…677…648 |
Топливо Т-1 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 867…853…824…819…808…795…766…736…720…685 |
Топливо Т-2 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 824…810…781…766…752…745…709…680…665…637 |
Топливо Т-6 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 898…883…855…841…827…813…784…756…742…713 |
Топливо Т-8 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 847…833…804…789…775…761…732…703…689…660 |
Топливо ТС-1 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 837…823…794…780…765…751…722…693…879…650 |
Углерод четыреххлористый (ЧХУ) | 20 | 1595 |
Уроторопин C6H12N2 | 27 | 1330 |
Фторбензол | 20 | 1024 |
Хлорбензол | 20 | 1066 |
Этилацетат | 20 | 901 |
Этилбромид | 20 | 1430 |
Этилиодид | 20 | 1933 |
Этилхлорид | 0 | 921 |
Эфир | 0…20 | 736…720 |
Эфир Гарпиуса | 27 | 1100 |
Воду в спирт, или спирт в воду. И почему.
Сразу дам ответы:
1. В рамках домашнего изготовления рекомендую вливать воду в спирт.
2. В рамках технологического предприятия необходимо вливать спирт в воду.
Почему?
Классическая причина вливать растворяемое в растворитель, как рассказывал в школе химик Анатолий Саныч на примере разбавления серной кислоты водой. Точно так же, как и разбавление спирта водой, разбавление серной кислоты это экзотермический процесс. Это значит что когда смешиваешь спирт с водой, выделяется тепло. И вот конкретно с концентрированной серной кислотой нужно действовать аккуратно, если начать вливать в неё воду, может и резко закипев брызнуть в лицо, и вообще всё вместе может слишком сильно нагреться.
То есть единственное, чего мы избегаем, вливая кислоту (или спирт) в воду — это непредсказуемого выделения тепла. Грубо говоря, «энергия» запасена именно в концентрированной жидкости, и если что, мы всегда сможем остановить процесс, перестать заливать её в воду. А вот если делать наоборот, по мере смешивания кислоты (спирта) с водой, экзотермический процесс может получить нежелательные и опасные для нас масштабы.
Но когда речь всего лишь о каких-то нескольких литрах спирта комнатной температуры, когда мы разбавляем его водой градусов до 40, энергии выделяется не так много, чтобы это могло представлять какую-либо опасность. Просто слегка нагреется, станет тёплой. Не более того. Поэтому не опасно лить воду в спирт, по крайней мере в таких маленьких объёмах.
Итак, единственного минуса вливания воды в спирт мы не боимся. А какие же тогда есть плюсы?
Ну и, соответственно, если вы технолог на предприятии по производству спирта, то пользуйтесь стандартными методичками. Насколько я знаю, там написано вливать спирт в воду. Как раз чтобы всё прошло мирно, на таких-то огромных объёмах.
Итак ещё раз вывод: если вы разбавляете малые объёмы, при комнатной температуре, то разницы по сути нет никакой. Но я считаю более удобным и рекомендую вливать воду в спирт.
Как правильно разводить спирт водой для употребления
Настоящая драгоценность
Самая дорогая в мире водка — Diva от компании Blackwood Distillers. При изготовлении напиток фильтруется льдом, березовым углем и песком из измельченных алмазов. В каждой бутылке находятся полудрагоценные или драгоценные камни, отчего цена бутылки колеблется от £35 тыс. до £540 тыс.
Другие статьи из рубрики «Интересное об алкоголе»
Бар – это любимое место доброй половины жителей нашей планеты по пятницам. Бары есть фактически в любом городе и чуть ли не на каждому шагу. И среди них попадаются весьма любопытные местечки.
В мире существует немало законов, смысл появления которых нам никогда не понять. Есть и алкогольные законы, над которыми можно здорово посмеяться. Особенно богата на такие законы Америка.
Мы привыкли к какому вину: тому, что сделано из винограда, выдержано в деревянных бочках. Не будем перечислять сейчас весь процесс винного производства. И привыкли думать, что вино бывает только красное или белое, каждое из которых, в свою очередь, подразделяется на сухое, полусухое, сладкое и полусладкое. Но не тут-то было! Есть такие вина, которые держатся особняком от всех тех, что мы привыкли пить. Кстати, может, оно и к лучшему: пускай там, в стороне и стоят. Интересно, что же это за вино такое? Сейчас расскажем.
Для всяческих расчётов со спиртом используются алкоголеметрические таблицы. Вот ссылка на такую таблицу.
Водка содержит 40 % спирта (по объёму). Согласно таблице из вышеприведенной ссылки, плотность раствора с объемным содержанием спирта 40,04 % (всё определено при температуре 20°С) равна 0,9480 кг/л, содержание спирта в массовых процентах равно 33,33 %, масса спирта, содержащегося в 1 л равна 316,0 г, а на воду приходится 948-316=632 г. Значит 1 литр водки (отмеренный при 20°С) весит 948 г.
Что тяжелее спирт или вода
(этиловый спирт, метилкарбинол, винный спирт или алкоголь, часто в просторечии просто «спирт») — одноатомный спирт с формулой C2H5OH (эмпирическая формула C2H6O), рациональная формула: CH3-CH2-OH, аббревиатура EtOH,
второй представитель гомологического ряда одноатомных спиртов, при стандартных условиях летучая, горючая, бесцветная прозрачная жидкость.
Действующий компонент алкогольных напитков является депрессантом — психоактивным веществом, угнетающим центральную нервную систему человека.
Этиловый спирт также используется как топливо, в качестве растворителя, как наполнитель в спиртовых термометрах и как дезинфицирующее средство (или как компонент его).
Получение
Существует 2 основных способа получения этанола — микробиологический (спиртовое брожение) и синтетический (гидратация этилена).
Брожение
См. также: Биоэтанол § Брожение
Известный с давних времён способ получения этанола — спиртовое брожение органических продуктов, содержащих углеводы (виноград, плоды и т. п.) под действием ферментов дрожжей и бактерий.
Аналогично выглядит переработка крахмала картофеля, риса, кукурузы. Источником получения топливного спирта является вырабатываемый из тростника сахар-сырец и проч.
Реакция эта довольно сложна, её результат можно выразить уравнением:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Раствор, получаемый в результате брожения, содержит не более 15 % этанола, так как в более концентрированных растворах дрожжи нежизнеспособны. Полученный таким образом этанол нуждается в очистке и концентрировании, обычно путём дистилляции.
Для получения этанола этим способом наиболее часто используют различные штаммы дрожжей вида Saccharomyces cerevisiae, в качестве питательной среды предварительно обработанные древесные опилки и/или раствор, полученный из них.
Промышленное производство спирта из биологического сырья
Современная промышленная технология получения этилового спирта из пищевого сырья включает следующие стадии:
Отходами бродильного производства являются углекислый газ, барда, эфиро-альдегидная фракция, сивушный спирт и сивушные масла.
Спирт, поступающий из брагоректификационной установки (БРУ), не является безводным, содержание этанола в нём до 95,6 %. В зависимости от содержания в нём посторонних примесей, его разделяют на следующие категории:
Производительность современного спиртового завода составляет около 30 000—100 000 литров спирта в сутки.
Гидролизное производство
Основная статья: Гидролизный спирт
В промышленных масштабах этиловый спирт получают из сырья, содержащего целлюлозу (древесина, солома), которую предварительно гидролизуют.
Образовавшуюся при этом смесь пентоз и гексоз подвергают спиртовому брожению.
В странах Западной Европы и Америки эта технология не получила распространения, но в СССР (ныне в России) существовала развитая промышленность кормовых гидролизных дрожжей и гидролизного этанола.
Гидратация этилена
В промышленности, наряду с первым способом, используют гидратацию этилена. Гидратацию можно вести по двум схемам:
CH2 = CH2 + H2O → C2H5OH
CH2 = CH2 + H2SO4 → CH3CH2OSO2OH CH3CH2OSO2OH + H2O → CH3CH2OH + H2SO4 Эта реакция осложняется параллельной реакцией образования диэтилового эфира.
Очистка этанола
Этанол, полученный путём гидратации этилена или брожением, представляет собой водно-спиртовую смесь, содержащую примеси.
Для его промышленного, пищевого и фармакопейного применения необходима очистка. Фракционная перегонка позволяет получить этанол с концентрацией около 95,6 % (мас.
); эта неразделимая перегонкой азеотропная смесь содержит 4,4 % воды (мас.) и имеет температуру кипения 78,15 °C.
Перегонка освобождает этанол как от легколетучих, так и от тяжёлых фракций органических веществ (кубовый остаток).
Абсолютный спирт
Абсолютный спирт — этиловый спирт, практически не содержащий воды. Он кипит при температуре 78,39 °C, в то время как спирт-ректификат, содержащий не менее 4,43 % воды, кипит при 78,15 °C.
Получают перегонкой водного спирта, содержащего бензол, и другими способами, например, спирт обрабатывают веществами, реагирующими с водой или поглощающими воду, такими, как негашёная известь CaO или прокалённый медный купорос CuSO4.
Физические свойства
В обычных условиях представляет собой бесцветную, легкоподвижную, летучую жидкость с характерным запахом и сладковато-жгучим вкусом.
Плотность этилового спирта 0,7905 г/см3 при 20 °C, он легче воды.
Является хорошим растворителем многих органических веществ и некоторых неорганических солей.
Физические свойства абсолютированного этанола (100 %) немного отличаются от свойств спирта-ректификата с концентрацией 95,57 %. Их свойства почти одинаковы, но численные величины различаются на 0,1—0,01 %. Физические свойства этанола
Молекулярная масса | 46,069 а. е. м. |
Температура плавления | −114,15 °C |
Температура кипения | 78,39 °C |
Критическая точка | 241 °C (при давлении 6,3 МПа) |
Растворимость | Смешивается в произвольных отношениях с бензолом, водой, глицерином, диэтиловым эфиром, ацетоном, метанолом, уксусной кислотой, хлороформом |
Показатель преломления | Показатель преломления (для D-линии натрия) 1,3611 (при 20 °C) (температурный коэффициент показателя преломления −4,0⋅10−4/°C, почти постоянный в интервале температур 10—30 °C) |
Стандартная энтальпия образования ΔH | −234,8 кДж/моль (г) (при 298 К) |
Стандартная энтропия образования S | 281,38 Дж/моль·K (г) (при 298 К) |
Стандартная мольная теплоёмкость Cp | 1,197 Дж/моль·K (г) (при 298 К) |
Энтальпия плавления ΔH пл | 4,81 кДж/моль |
Энтальпия кипения ΔH кип | 839,3 кДж/моль |
Уменьшение объёма смеси при смешивании этанола с водой при разных мольных долях этанола в растворе. При мольной доле в 40 % снижение объёма максимально.
Смесь по массе 95,57 % этанола и 4,43 % воды является азеотропной, т. е. не разделяется при перегонке, кипит при нормальном давлении при температуре 78,174 °C, в то время как абсолютированный этанол имеет более высокую точку кипения 78,39 °C.
С водой этанол смешивается в произвольном отношении, при смешивании наблюдается значительное, до нескольких процентов уменьшение объёма смеси относительно исходного суммарного объёма чистых веществ, например, при смешивании 50 мл этанола с 50 мл воды образуется 97 мл раствора. Также смешивание сопровождается некоторым нагревом смеси.
Абсолютный этанол затвердевает при температуре −114,5 °C.
Температура плавления смесей этанола с водой уменьшается при увеличении концентрации этанола в растворе и достигает минимума при массовой концентрации этанола в воде равной 93,5 % — эвтектики этанол-вода, имеющей температуру плавления −118 °C.
При низких температурах, ниже −20 °С водный раствор этанола (96 %) практически не испаряется и превращается в вязкую жидкость. При −70 °C он становится ещё более вязким и по текучести напоминает густой мёд.
Химические свойства
Анимация трёхмерной модели молекулы этанола Типичный представитель одноатомных спиртов.
Горюч. Легко воспламеняется. При достаточном доступе воздуха горит (за счёт его кислорода) светлым голубоватым пламенем, образуя терминальные продукты окисления — диоксид углерода и воду:
C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O
Ещё энергичнее эта реакция протекает в атмосфере чистого кислорода.
При определённых условиях (температура, давление, катализаторы) возможно и контролируемое окисление (как элементным кислородом, так и многими другими окислителями) до ацетальдегида, уксусной кислоты, щавелевой кислоты и некоторых других продуктов, например:
3C2H5OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → 3CH3CHO + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7H2O
Обладает слабо выраженными кислотными свойствами, в частности, подобно кислотам взаимодействует со щелочными металлами, а также магнием, алюминием и их гидридами, выделяя при этом водород и образуя солеподобные этилаты, являющиеся типичными представителями алкоголятов:
2C2H5OH + 2K → 2C2H5OK + H2 C2H5OH + NaH → C2H5ONa + H2
Обратимо реагирует с карбоновыми и некоторыми неорганическими кислородсодержащими кислотами с образованием сложных эфиров:
C2H5OH + RCOOH ⇄ RCOOC2H5 + H2O C2H5OH + HNO2 ⇄ C2H5ONO + H2O
С галогеноводородами (HCl, HBr, HI) вступает в обратимые реакции нуклеофильного замещения:
C2H5OH + HX ⇄ C2H5X + H2O
Без катализаторов реакция с HCl идет относительно медленно; значительно быстрее — в присутствии хлорида цинка и некоторых других кислот Льюиса.
Вместо галогеноводородов для замещения гидроксильной группы на галоген могут быть использованы галогениды и галогеноксиды фосфора, тионилхлорид и некоторые другие реагенты, например:
3C2H5OH + PCl3 → 3C2H5Cl + H3PO3
Сам этанол также обладает нуклеофильными свойствами. В частности, он относительно легко присоединяется по активированным кратным связям, например:
C2H5OH + CH2 = CHCN → C2H5OCH2CH2CN
реагирует с альдегидами с образованием полуацеталей и ацеталей:
C2H5OH + RCHO → RCH(OH)OC2H5 C2H5OH + RCH(OH)OC2H5 → RCH(OC2H5)2 + H2O
При умеренном (не выше 120 °C) нагревании с концентрированной серной кислотой или другими водоотнимающими средствами кислотного характера образует диэтиловый эфир:
При более сильном нагревании с серной кислотой, а также при пропускании паров над нагретым до 350÷500 °C оксидом алюминия происходит более глубокая дегидратация. При этом образуется этилен:
C2H5OH → CH2 = CH2 + H2O
При использовании катализаторов, содержащих наряду с оксидом алюминия высокодисперсное серебро и другие компоненты, процесс дегидратации может быть совмещён с контролируемым окислением этилена элементным кислородом, в результате чего с удовлетворительным выходом удается реализовать одностадийный процесс получения окиси этилена:
2C2H5OH + O2 → 2C2H4O + 2H2O
В присутствии катализатора, содержащего оксиды алюминия, кремния, цинка и магния, претерпевает серию сложных превращений с образованием в качестве основного продукта бутадиена (реакция Лебедева):
2C2H5OH → CH2 = CH — CH = CH2 + 2H2O + O2
Нужно ли взбалтывать
Многие считают, что мало правильно разбавить спирт. Нужно еще как следует встряхнуть бутылку. С точки зрения химии – это профанация. Оба вещества легко растворяются друг в друге, создавая прочные связи.
А вот если качество спирта невысокое (речь не идет о метаноле или техническом спирте), то встряхнуть стоит.
Менделеев и 40 % водка
Перед тем как приступить к смешиванию спирта с водой, следует принять во внимание тот факт, что при соединении 100 мл спирта и 100 мл воды, получается не 200 мл готового раствора, а немножко меньше. В науке этот феномен получил название контракция.
Например, для получения 1 л 50% раствора нужно взять 526 мл 95% концентрата и 506 мл очищенной воды.
Контракция – это сложный химический процесс, который протекает между молекулами воды и спирта, с выделением большого количества тепла и образованием гидратов этанола.
Однако не будем углубляться в химические дебри и представим процесс контракции максимально просто. Получается, что маленькие по размеру молекулы воды встраиваются в пустоты между большими молекулами спирта. Всё, этих знаний вполне достаточно, чтобы понять, куда же деваются недостающие миллилитры.
Именно этой проблеме посвятил часть своих трудов Дмитрий Иванович Менделеев. Его, как химика, интересовали вопросы взаимного проникновение этих веществ и изменения первоначальных объемов. А уж о полезных свойствах 40% водки в его трудах не было сказано ни слова. Все мифы, связанные с его именем, появились в начале 90 годов прошлого столетия с легкой руки Похлебкина.
Пресловутые 40% — это оптимальное соотношение спирта и воды, при котором потери объема минимальные. Всего лишь экономически обоснованная цифра, позволяющая получить максимальную прибыль. А ссылки на великого ученого, не более чем маркетинговый ход.