_zAPAs_

Не судите строго, на фото пока эскиз маркером на крафтовой упаковке.
Думаю о двухцветном трафарете.
Поясню название: zAPAs -- производная от АРА.
запас. Пузырь не тянет означает, что "своя ноша" с пивом нетяжелая.
А вы наверное подумали, что от него мочевой пузырь не напрягается? Можно и так ;-)

Недавно наткнулся на запись в Дзене, где самогонщик решил на практике узнать, сколько углекислого газа выделяется при брожении. Он стал один за другим надувать газом большие мусорные пакеты.
Ржачно и совершенно ненаучно. Но зато тяга к знаниям у него есть и это похвально.
Я решил освежить в голове школьный курс химии и физики.
Постепенно пришел к выводу, что наша химичка злостно утаивала от нас смысл и предназначение своей науки.
Заодно и народную формулу «кило сахара = литру водки» проверил.

Внимание, включается режим «зануда»
Спиртовое брожение глюкозы:
С₆Н₁₂О₆ = 2С₂Н₅ОН + 2СО₂
Атомарная масса (приблизительно, до запятой):
• Водорода=1,
• Углерода=12,
• Кислорода=16
12*6+1*12+16*6=2*(12*2+1*5+16+1) + 2*(12+16*2)
180 г глюкозы=92 г спирта+88 г угл. газа (сходится)
Пропорционально, из 1000г глюкозы получаем 511 г этанола и 489г угл. газа.

Спиртовое брожение сахара:
C₁₂H₂₂O₁₁ + Н₂0 = 4 C₂H₅OН + 4 СО₂
(12*12+1*22+16*11) + (1*2+16*1)=4*(12*2+1*5+16*1+1) + 4*(12*1+16*2)
342 г сахара + 18 г воды = 184 г спирта + 176 г угл. газа. 360=360 (сходится)
Пропорционально, из 1000г сахара получаем 538г этанола и 515г угл. газа

Задачка №0
Какой объем занимает газ СО₂ при н.у.?
Обозначения:
• н.у. — нормальные условия — P = 1 атм. (760 мм. рт. ст.), T = 0°С
• Ar — атомарная масса
• m — вес вещества (гр.)
• М — молярная масса (масса одного моля) (гр/моль)
• ν — количество вещества (в молях)
• Vm — объем одного моля газа при н.у. (литры)
• V — объем газа (литры)
Имеем: Вес углекислого газа, полученного из 1000 г глюкозы m CO₂ = 490г (см. выше)
Закон Авогадро гласит: 1 моль любой смеси газов при н.у. занимает объём 22,4 л.
То есть Vm=22,4 л/моль — объём одного моля газа при н.у.
Решение:
Молярная масса CO₂: M CO₂ = ArC + ArO*2 = 12 + 16*2 = 44 г/моль
Количество вещества найдём по формуле ν = m/M
νСО₂ = 490 г / 44 г/моль = 11,13 молей
V CO₂ = ν CO₂ * Vm = 11,13 моль * 22,4 л/моль =249,3 л
Ответ: 490г углекислого газа, полученного из килограмма глюкозы, занимают 249,3 л при нормальных условиях. При комнатной температуре 22°С его объем увеличится до 377,4 л
Аналогично посчитаем угл. газ, добытый из одного килограмма сахара: его вес будет 515 г, объем при н.у. будет 262 л, а при повышении с 0 до 22°С он увеличится до 393,2 л.
Говорим спасибо старику Клапейрону

Зачем всё это нужно? Смотри дальше.

Задачка №1
Брага бродит в жилой комнате. Станет ли мне душно?
Допустим, что комната небольшая, 20м², 37,5 м³ и не проветривается. В ней стоят два ферментера по 5 кг сахара в каждом. Воздух вытесняется из комнаты углекислым газом через условный клапан, т.е. давление стабильное.
При полном сбраживании 10 кг сахара выделится 3,932м² СО₂ (см. выше). CO₂ сам по себе нейтральный, но кислород он частично вытеснит. В конце брожения кислорода в комнате останется 20,5*(37,5-3,932)/37,5 =18,3%.
На практике в комнате находится мебель и прочие вещи, которые занимают процентов десять. К тому же угл. газ опускается вниз, где стоит твой диван. Сам человек выдыхает СО2. Так что процент кислорода будет еще ниже.
Много это или мало? Читаем справку:
• Усредненное содержание кислорода в воздухе 20,5 %
• Недостаточное для человека 18%. (Это как провести ночь в оранжерее. Моя ботаничка говорила...).
• Снижение показателя кислорода даже на 1% способно снизить работоспособность человека на треть
• Критически низкое содержание- 8%, смерть через 5 минут.

Задачка №2
Сколько глюкозы нужно для карбонизации 1,5 литров пива?
"Дык мы это и без тебя знаем!"— хором заорут все пивовары.
"Эт смотря какой стиль пива" — величаво пробасит гуру.
Определение: Единица содержания углекислоты в пиве – это 1 литр углекислого газа, растворенный в 1 литре пива под давлением в 1 атмосферу при температуре окружающего воздуха в 20 градусов.
Для получения уровня карбонизации для APA, к примеру, в 2,65 единиц мне потребуется в одну полторашку "запихать" 3,975 литров СО₂.
Повторюсь, что 1000 г глюкозы даёт 349 литра СО₂.
Считаем пропорцию и в результате получаем, что в полторашку потребуется засыпать 3,975*1000/349 = 11,39г глюкозы.
Я специально пошел сверяться с Мастером рецептов. В разделе карбонизации глюкозой мы с ним единодушны! При 20°С и при условии сбраживания 100% он выдал 2,64. Мастеру доверяю на 100%!
Но карбонить свой zAPAs все же буду суслом.

Задачка №3
Сколько вотки выйдет из пачки сахара
"Фу, какая пошлость!"— скажет моя химичка
Выше посчитано, что из 1 кг сахара получается 538 г абсолютного спирта.
Примерно 25% уйдёт в утиль (10% головы и 15% хвосты). Останется 403,5 г
Плотность этанола 0,7893 кг/л. Значит объем питьевого спирта=511 мл. Добавляем 809 мл воды. Получатся... нет, не 1320, а 1277 мл сорокоградусной. М-да, не сходится. Но таковы суровые реалии жизни. Ибо в результате смешивания воды и этанола объем получается меньше, чем сумма исходных компонентов. Это называется контракция. Дедушка Менделеев в своей диссертации нас предупреждал. А химичка — нет.
Еще на практике случается недоброд, качество сырья хромает: влажность, зольность, декстрины, также потери при смачивании оборудования и испарении, по-любому немного спирта останется в кубе в барде.
Где-то пролил, что-то отпил проконтролировал.
Но литр точно останется!
Народная мудрость непоколебима!