Bublmetr

Také vyrábíte po domácku alkoholické nápoje? Pak jste jistě narazili na problém, jak změřit obsah alkoholu ve vzniklém víně. Častou chybou začátečníka je, měřit hustotu speciálním hustoměrem zvaným "lihoměr". Ten je ovšem určen pro měření koncentrace v pálenkách, tedy v nápojích vzniklých destilací, kde jsou určujícími složkami hustoty pouze voda a líh.

Pro určení koncentrace vín je ale zcela nevhodný. Nevíme totiž, co všechno (a jakou měrou) se na hustotě vína podepisuje. Především nevíme, kolik zůstalo cukru po kvasném procesu. Kdo si tohle neuvědomí a hustoměr aplikuje, dochází k tragickým zjištění, že to jeho čučo je jen limonáda. Když tomu uvěří, vychrupne ho třeba litr a probudí-li se ještě, není schopen jasného úsudku, kde se stala chyba. Vysvětlení je však jednoduché: Ve vínu samozřejmě líh je, často i ve vysoké koncentraci. To však hustoměr zatají, protože měří celkovou hustotu roztoku, která je vyšší o rozpuštěný cukr.

Jak tedy určit koncentraci? Neměřme koncentraci hotového vína, ale pokusme se zjistit, kolik lihu se při kvasném procesu uvolnilo. Z absolutního množství pak koncentraci vypočítáme aplikací trojčlenky. Co je to kvasný proces? Můžeme jej popsat jednoduchou chemickou rovnicí, kde na levé straně vystupuje cukr (většinou glukosa, nebo fruktosa), na pravé je pouze oxid uhličitý a líh. Při detailnějším rozboru zjistíme, kolik molekul oxidu uhličitého se uvolní na jednu molekulu lihu (v případě glukosy je to jedna ku jedné). Přepočítat počet molekul na objem je záležitostí učiva střední školy.

Naším úkolem tedy je: změřit, kolik se uvolnilo oxidu uhličitého a triviálním výpočtem určit množství lihu. Jak změřit objem oxidu? Myšlenku, lapat plyn do vaku, opustíme hned, co si uvědomíme, že bychom na pět litrů kvasného roztoku potřebovali cca třísetlitrovoý balón. Musíme tedy kvašení hlídat a průběžně měřit. Stačí vlastně jen spočítat počet bublin prošlých kvasnou zátkou a vynásobit jej objemem typické bubliny. Objem bubliny doporučuji změřit dvěma nezávislými metodami:

1.	Šuplerou změřit průměr trubičky, ze které jdou bubliny ven a dopočítat objem koule (bubliny)
2.	Delší dobu (např. 30 min) jímáme bubliny do vyprázdněného igelitového sáčku. Poté změříme (např. pomocí Archimedova zákona) jeho objem a vidělíme počtem bublin, které se během procesu uvolnily. Počet bublin můžeme měřit jen krátkou dobu (např. jednu minutu), a protože rychlost kvšení je během tak krátké doby konstantní, stačí změřenou hodnotu vynásobit časem (zde 30x).

Jak určit celkový počet bublin a nemuset provádět několikrát denně měření a interpolovat nenaměřené hodnoty? Svěřte problém počítači napojenému na přístroj "Bublmetr". Jedná se o velmi jednoduché pasivní zařízení. Stačí do kvasné zátky umístit dvě elektrody a ty vyvést do mikrofonního vstupu zvukové karty. Elektrody jsou stále vodivě spojeny vodou v zátce, ale při průchodu bubliny se kontakt náhle přeruší. Tím vznikne impuls, který zvuková karta zachytí a je jen na programátorovi, jakým způsobem jej zpracuje. Z vlastní zkušenosti mohu doporučit, nepokoušet se udělat univerzální dekodér obecného bublmetru, ušít jej na míru pro dané zařízení, které je charakteristické délkou a tvarem impulsu. také pozor na zákmity, které se občas objevují po průchodu bubliny. Jejich přítomnost si sice nedovedu vysvětlit, ale ignorovat je nelze.

Kvasná zátka s konektorem připojeným k elektrodám

Kvasná zátka v rozloženém stavu

Vlastní obslužný program bublmetru umístěte do "spustit při startu" a při zavírání automaticky ukládejte protokol. V době, kdy není počítač zapnutý, máte většinou k dispozici tolik dat pro interpolaci, že se nemusíte obávat měřitelné chyby. Nespokojte se pouze výpočtem koncentrace lihu, nakreslete si z naměřených dat graf! Je to úchvatná křivka.

RuM