Ebullioskop (Fehlerquellen)

[Fruchtweinkeller]

Na, bei all dem Ärger: Wenigstens ist das erfreulich.

[Moneysac]

Das Thema Ebullioskop ist nun entlich abgeschlossen. Das Geld ist wieder vollständig auf meinem Konto


Das Ebullioskop arbeitet mit dem unterschiedlichen Siedepunkt zwischen Wasser und Alkohol. Ich bin jetzt am überlegen ob man mit Laborglas so etwas nachbauen kann.

Ich bin im Besitz einer Destillationsbrücke mit Schlangenkühler und einem 250 ml Rundkolben. Die Destillationsbrücke hat einen schliff für ein Thermometer. Es gibt passende Schliffthermometer in verschiedenen Genauigkeiten. Ich habe vor 50-100ml Destilliertes Wasser in den Rundkolben zu füllen und anschließend den Siedepunkt zu messen. Anschließend will ich die selbe Menge Wein in den Rundkolben füllen und nochmals den Siedepunkt messen.


Wie genau müsste so ein Thermometer sein ?
Wie errechne ich den Alkoholwert wenn der Siedepunkt vom Wasser dann z.B. bei 98°C ist und der vom Wein z.B. 85°C?

Schonmal Danke für jede Hilfe

[Professore]

Wie genau müsste so ein Thermometer sein ?

Sehr genau! Ich denke Du benötigst eine Art Beckmann-Thermometer. Die normalen Thermometer
haben einen zu großen Messbereich und eine zu geringe Genauigkeit. Die Veränderung im
Siedepunkt von 0% Ethanol zu 15 % Ethanol beträgt etwa 7,5°C.

Wie errechne ich den Alkoholwert wenn der Siedepunkt vom Wasser dann z.B. bei 98°C ist und der vom Wein z.B. 85°C?

Als Halblaie sagt ich: Gar nicht.
Eventuell hat ein Thermodynamiker da eine andere Meinung. Es geht zumindest nicht einfach. Die
Mischung ist nicht ideal, d.h. der Zusammenhang zwischen Siedepunkt und Alkoholgehalt ist nicht
linear (Siehe oben). Wahrscheinlich wäre es am einfachsten das Thermometer zu eichen (ist halt
ein erheblicher Aufwand). Um den Nullpunkt zu verstellen brauchst Du eh eine Skala an Deinem
Thermometer, die Du verschieben kannst.

Gruß

Jochen

[Moneysac]

Was ich gerade merke ist, dass ein Schlangenkühler ungeeignet ist, denn es muss ein geschlossenes System sein. Man braucht also einen Rückflusskühler.

[Professore]

Was ich gerade merke ist, dass ein Schlangenkühler ungeeignet ist, denn es muss ein geschlossenes System sein. Man braucht also einen Rückflusskühler.

Nöö, mein Ebullioskop ist auch kein geschlossenes System sondern hat eine Art Liebigkühler, bei dem das
Kühlmittel aber nicht ausgetauscht wird.

Da Du ja eh bis zum Temperaturgleichgewicht warten musst, wird Dein Schlangenkühler schon funktionieren.
Wahrscheinlich sogar besser als der vom Ebullioskop, da die Kühltemperatur konstant ist.

Gruß

Jochen

[Fruchtweinkeller]

In der Fachliteratur müsste es Tabellen geben mit Siedetemperatur vs Alkoholgehalt.

Die Verschiebungen im Bereich des für uns interessanten Alkoholbereichs sind aber nur gering, das Thermometer muss schon verdammt genau sein. Für eine Eichung des Systems könnte man ja eine definierte Alkoholverdünnungsreihe verwenden, zB mit 0,5% Abständen. Wenn man damit nichts misst ist das Mist

[Professore]

In der Fachliteratur müsste es Tabellen geben mit Siedetemperatur vs Alkoholgehalt.

Gibt es, z.B. auf Seite 11 der oben verlinkten Dissertation. Wenn man sich ein wenig in die Arbeit
vertieft, dann erfährt man, dass z.B. der Einfluss der Inhaltsstoffe von Weinen gering ist. Der
Siedepunkt verschiebt sich nur um wenige 1/10 °C gegenüber der Angaben in der Tabelle auf Seite 11.
Die Tabelle bezieht sich aber auf einen Luftdruck von 1 bar (nehme ich an, eine Angabe hierzu habe ich
nicht gefunden, findet sich eventuell in den angegebenen Quellen).

Der Einfluss des Luftdruckes ist aus eigener Erfahrung aber deutlich höher als der der
Inhaltsstoffe. Ich muss die Skala jedesmal deutlich verschieben um den Nullpunkt anzupassen. Damit ist
die Tabelle wertlos, wenn man den Normdruck nicht sicherstellen kann. Aber möglicherweise kann man den
Einfluss des Druckes auf den Siedepunkt einfacher berechenen, allerdings habe ich hierzu nichts
Einfaches gefunden.

Gruß

Jochen

Nachtrag zum Kühler: Wie ich beim Stöbern feststellte, ist auch der Schlangenkühler ein Rückflusskühler und ein Rückflusskühler ist nicht geschlossen.
Wegen der Erhöhung des Druckes durch verdampfende Flüssigkeit darf das System gar nicht geschlossen sein!

[Dieser Beitrag wurde am 06.08.2012 - 22:02 von Professore aktualisiert]

[Fruchtweinkeller]

Erwischt, ich habe den Link nicht angeklickt

Richtig, der Kühler darf nicht geschlossen sein, und das Kondensat muss zügig zurücklaufen können. Sprich: Ein riesiger Kühler mit kleinem Probenkölbchen, wo sich beim Kochen die Hälfte der Flüssigkeit im Kühler in Tröpfchenform ansammelt und dort bleibt, wäre ungünstig.

[Dieser Beitrag wurde am 06.08.2012 - 22:44 von Fruchtweinkeller aktualisiert]

[Moneysac]

Das ist ärgerlich denn mein Kühler ist wohl doch sehr groß.

[Dieser Beitrag wurde am 07.08.2012 - 12:59 von Moneysac aktualisiert]

[Fruchtweinkeller]

Der Hintergrund meiner Bedenken: Wie bei einer Destillation wird ja anteilsmäßig mehr Alkohol verdampfen als Wasser. Wenn das Kondensat also nicht zügig und quantitativ zurück läuft wird der Alkoholgehalt im Probenbehältnis zwangsläufig niedriger werden was die Messung entsprechend beeinflussen wird.

[Professore]

Aber den Fehler wird man doch ausmerzen, wenn man wartet, bis das System m Gleichgewicht ist.
Bei meinem Ebullioskop habe ich das Problem, dass irgendwann das Kühlwasser warm wird und der Dampf
nicht mehr ausreichend kondensiert. Das wird bei einem Kühler, bei dem das Kühlwasser ausgetauscht wird nicht
passieren.

Gruß

Jochen

[Fruchtweinkeller]

Für die gemessene Siedetemperatur ist der Alkoholgehalt im Probengefäß maßgeblich, nicht das was im Kühler kondensiert oder dessen Temperatur. Salopp gesagt: Wenn sich übermäßig viel Alkohol köpfchenförmig im großen Kühler verteilt fehlt er im Probengefäß, dann muss die Messung ungenau werden. Deshalb muss der Kühler klein sein damit der Alk schnell und vollständig zurück tropft.