Решение задач на разведение и укрепление спирта этилового. Решение задач на разведение и укрепление спирта этилового

• Название: Решение задач на разведение и укрепление спирта этилового
• Дата: 14.11.2021
• Размер: 22.05 Kb.
• Имя файла: Решение задач на разведение и укрепление спирта этилового.docx
• Тип: Решение; #272107

Решение задач на разведение и укрепление спирта этилового
При разведении спирта необходимо помнить, что его концентрация выражается как процентом по объему, так и процентом по массе.

Объемная концентрация спирта обозначается: %, °, % (об/об).

Массовая концентрация спирта обозначается: % (м), % (м/м).

При решении задач на разведение или укрепление спирта пользуются расчетными формулами, правилом «креста», а также алкоголеметрическими таблицами.

Алкоголеметрические таблицы:

Таблица – Соотношение между плотностью водно-спиртового раствора и содержанием безводного спирта в растворе

Пользуясь данной таблицей, можно определить по плотности спирта его концентрацию в процентах по массе и по объему и, наоборот, зная концентрацию спирта, определить его плотность; перевести концентрацию спирта из массового процента в объемный или из объемного в массовый; найти количество граммов безводного спирта в 100 мл водно-спиртового раствора или количество миллилитров безводного спирта в 100 г водно-спиртового раствора (при 20 °С).

Примеры задач.

1. Показание плотности водно-спиртового раствора при температуре 20^оС по ареометру составило 0,9736. Определить концентрацию данного раствора.

Решение:

По таблице 5.5.-1 в столбце «плотность ρ₂₀» находим заданное значение плотности, затем в столбце «содержание этанола в водно-спиртовом растворе в процентах по объему» находим соответствующее ей значение концентрации процентах: 0,9736 – 20%.

Ответ: концентрация спирта 20% (при 20 ^оС).
2. Концентрация спирта равна 20%. Определите концентрацию данного спирта в процентах по массе.

Решение:

По таблице 5.5.-1 находим концентрацию данного спирта в процентах по объему и соответствующее ей значение концентрации процентах по массе: 20% - 16,21% (м/м).

Ответ: концентрация спирта 20% в процентах по массе составляет 16,21% (м/м) (при 20 ^оС).
Таблица – Количество (в граммах при 20 °С) воды и спирта разной концентрации, которые необходимо смешать, чтобы получить 1 кг спирта концентрации 30%, 40%, 50%,60%, 70%, 80%, 90% и 92%

Пример задачи:

Какое количество спирта 96% и воды надо взять, чтобы получить 10 кг спирта 70%?

Решение:

По таблице 2 на пересечении строки «крепость взятого спирта в %» и столбца «70%» находим, что для получения 1 кг спирта 70% надо взять 665 г спирта 96% и 335 г воды. По условию задачи необходимо получить 10 кг спирта 70%, значит, составляем следующие пропорции:

665 - 1 335 - 1

х - 10 у - 10

х = 6650 у = 3350
Ответ: чтобы получить 10 кг спирта 70% необходимо взять 6,65 кг спирта 96% и 3,35 кг воды.
Таблица – Количество (в миллилитрах при 20 °С) воды и спирта разной концентрации, которые необходимо смешать, чтобы получить 1 л спирта концентрации 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%

Пример задачи:

Какое количество спирта 90% и воды надо взять, чтобы получить 500 мл спирта 40%?

Решение:

По таблице 3 на пересечении строки «концентрация взятого спирта в %» и столбца «40%» находим, что для получения 1 л спирта 40% надо взять 444 мл спирта 90% и 581 мл воды. По условию задачи необходимо получить 500 мл спирта 40%, значит, составляем следующие пропорции:

444 - 1 581 - 1

х - 0,5 у - 0,5

х = 222 у = 290,5
Ответ: чтобы получить 500 мл спирта 40% необходимо взять 222 мл спирта 90% и 290,5 мл воды.
Таблица - Количество (в миллилитрах при 20 °С) воды и спирта разной концентрации, которые необходимо смешать, чтобы получить 1 л (при 20 °С) спирта концентрации 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%

Таблица аналогична таблице 3, за исключением того, что концентрация разводимого спирта составляет от 95,1% до 96,5%.

Пример задачи:

Какое количество спирта 96,5% и воды надо взять, чтобы получить 2 л спирта40%?

Решение:

По таблице 5 на пересечении строки «концентрация взятого спирта в %» и столбца «40%» находим, что для получения 1 л спирта 40% надо взять 414,5 мл спирта 96,5% и 615,3 мл воды. По условию задачи необходимо получить 2 л спирта 40%, значит, составляем следующие пропорции:
414,5 - 1 615,3 - 1

х - 2 у - 2

х = 829 у = 1230,6
Ответ: чтобы получить 2 л спирта 40% необходимо взять 829 мл спирта 96,5% и 1230,6 мл воды.
Таблица – Таблица для получения спирта различной крепости при 20°С

С помощью данной таблицы можно найти объем воды, который необходимо прилить к данному объему крепкого спирта, чтобы получить водно-спиртовой раствор требуемой концентрации.

Пример задачи:

Какое количество воды надо прилить к 50 мл спирта 95%, чтобы получить спирт 40%?

Решение:

По таблице на пересечении строки «концентрация взятого спирта в %» и столбца «40%» находим, что для получения спирта 40% надо прилить 1443 мл воды к 1000 мл спирта 95%. По условию задачи объем спирта 95% 50 мл, значит, составляем следующие пропорции:

1443 - 1000

х - 0,05

х = 72,15
Ответ: чтобы получить спирт 40% необходимо прилить 72,15 мл воды к 50 мл спирта 95%.
Таблица 6 – Количество (в миллилитрах при 20 °С) воды и спирта концентрации 96,6% - 97,0%, которые необходимо смешать, чтобы получить 1 л (при 20 °С) спирта концентрации 40%, 70%, 80%, 90%, 95%

Таблица практически представляет собой продолжение таблицы 5.5.-4, задачи решаются по аналогии с вышеприведенным решением.
Смешивание спиртов различной концентрации

В промышленном производстве лекарственных средств часто приходится решать ряд практических задач, связанных со смешиванием спиртов различных концентраций.

Пример:_Какое_количество_отгона_с_концентрацией_спирта_20%_необходимо_добавить_к_10_кг_спирта_95%,_чтобы_получить_спирт_40%Решение'>Пример:_Необходимо_получить_5л_спирта_40%_из_спирта_95%_и_имеющегося_в_цеху_отгона_с_концентрацией_спирта_20%.Решение'>Пример:

Необходимо получить 5л спирта 40% из спирта 95% и имеющегося в цеху отгона с концентрацией спирта 20%.

Решение:

Решаем по правилу «креста»:

95 20 х

40

20 55 у

75 5

Составляем пропорцию:

75 – 20

5 – х

х = 1,33 (л);
75 – 55

5 – у

у = 3,67 (л).

Далее, учитывая явление контракции, после отстаивания полученной смеси доводим объем до 5 л.

Ответ: чтобы получить 5 л 40% необходимо смешать 1,33 л спирта 95% и 3,67 л спирта 20% и после отстаивания довести объем водой до 5 л.
На практике чаще возникает ситуация с отвешиванием спирта по массе. В этом случае необходимо перевести концентрацию из объемного процента в массовый, а затем произвести расчеты по правилу «креста».

Пример:

Какое количество отгона с концентрацией спирта 20% необходимо добавить к 10 кг спирта 95%, чтобы получить спирт 40%?

Решение:

По алкоголеметрической таблице 1 переводим объемный процент в массовый:

% (об/об) %(м/м)

95,01 92,42

95 х

94,96 92,35

0,05 0,07

0,01 у

у = 0,014

х = 92,42 – 0,014 = 92,41(% (м/м))
% (об/об) %(м/м)

40,04 33,33

40 х

39,91 33,22

0,13 0,11

0,04 у

у = 0,034

х = 33,33 – 0,034 = 33,30(% (м/м))
20% = 16,21% (м/м)

92,41 17,09 10

33,30

16,21 59,11 х

17,09 – 59,11

10 – х

х = 34,59 (кг)

Ответ: чтобы получить спирт 40% необходимо добавить 34,59 кг отгона с концентрацией спирта 20% к 10 кг спирта 95%.
Определение содержания безводного спирта в водно-спиртовой смеси

Пример:

Какое количество безводного спирта содержится в 30 л спирта 65%?

Решение:

Зная определение объемной концентрации, находим объем растворенного вещества спирта этилового безводного:
С % (об/об) ∙ объем раствора

объем растворенного вещества = -----------------------------------------

100%

v = 0,65 ∙ 30 = 19,5 (л)

m = 19,5 ∙ 0,78927 = 15,4 (кг)

Ответ: в 30 л спирта 65% содержится 19,5 л или 15,4 кг безводного (абсолютного) спирта.
Пример:

В цеху имеется 10 л спирта 85% и 33 кг отгона с концентрацией спирта 20%. Определить, сколько килограммов абсолютного спирта имеется в цеху.

Решение:

1. Находим, объем безводного спирта, который содержится в 10 л спирта 85%:

v = 0,85 ∙ 10 = 8,5 (л);

2. Переводим найденный объем в массу с учетом плотности безводного спирта (алкоголеметрическая таблица 5.5.-1):

m = 8,5 ∙ 0,78927 = 6,7 (кг);

3. 20% переводим в процент по массе (алкоголеметрическая таблица 5.5.-1):

20% = 16,21%(м/м);

4. Находим массу безводного спирта, который содержится в 33 кг 20% спирта:

m = 0,1621 ∙ 33 = 5,3 (кг);

5. Определяем общую массу, имеющегося в цеху абсолютного спирта:

m = 6,7 + 5,3 = 12 (кг).

Ответ: имеется 12 кг абсолютного спирта.

Вариант 1

1. 
   Рассчитать, какое количество воды следует прилить к 1,5 л спирта 95 %, чтобы получить спирт 45 %?
   
2. 
   Рассчитать, какое количество спирта 95 % и воды следует взять для приготовления 50 мл спирта 50 %?
   
3. 
   Сколько литров безводного этилового спирта при Т=20⁰ С содержится в 100 л спирта 87 %?
   
4. 
   Требуется получить 100 л спирта 45 %. Сколько нужно для этого смешать спирта 83 % и 30 %?
   
5. 
   Получить 20 кг спирта 10 % из спирта 80 % и 5 %.
   

Вариант 2

1. 
   Рассчитать, какое количество воды следует прилить к 4 л спирта 95 %, чтобы получить спирт 90 %?
   
2. 
   Рассчитать, какое количество спирта 95 % и воды следует взять для приготовления 60 мл спирта 90 %?
   
3. 
   Сколько литров безводного этилового спирта при Т=20⁰ С содержится в 25 л спирта 40 %?
   
4. 
   Требуется получить 20 л спирта 70 %. Сколько нужно для этого смешать спирта 20 % и 90 %?
   
5. 
   Получить 150 кг спирта 40 % из спирта 96 % и 20 %.
   

Вариант 3

1. 
   Рассчитать, какое количество воды следует прилить к 2 л спирта 95 %, чтобы получить спирт 50 %?
   
2. 
   Рассчитать, какое количество спирта 95 % и воды следует взять для приготовления 80 мл спирта 70 %?
   
3. 
   Сколько литров воды следует добавить к 30 л свинцового уксуса с плотностью 1,250, чтобы получился раствор с плотностью 1,225?
   
4. 
   Сколько литров безводного этилового спирта при Т=20⁰ С содержится в 12 л спирта 85 %?
   
5. 
   Требуется получить 100 л спирта 35 %. Сколько нужно для этого смешать спирта 70 % и 10 %?
   

Вариант 4

1. 
   Получить 100 кг спирта 35 % из спирта 10 % и 69 %.
   
2. 
   Рассчитать, какое количество воды следует прилить к 2 л спирта 95 %, чтобы получить спирт 30 %?
   
3. 
   Рассчитать, какое количество спирта 95 % следует взять для приготовления 20 мл спирта 30 %?
   
4. 
   Сколько литров безводного этилового спирта при Т=200 С содержится в 50 л спирта 90 %?
   
5. 
   Требуется получить 150 л спирта 48 %. Сколько нужно для этого смешать спирта 80 % и 20 %?
   

Вариант 5

1. 
   Получить 40 кг спирта 20 % из спирта 10 % и 35 %.
   
2. 
   Рассчитать, какое количество воды следует прилить к 2,5 л спирта 95 %, чтобы получить спирт 50 %?
   
3. 
   Рассчитать, какое количество спирта 95 % и воды следует взять для приготовления 15 мл спирта 60 %?
   
4. 
   Сколько литров безводного этилового спирта при Т=200 С содержится в 100 л спирта 67 %?
   
5. 
   Требуется получить 100 л спирта 52 %. Сколько нужно для этого смешать спирта 83 % и 30 %?
   

Вариант 6

1. 
   Получить 50 кг спирта 45 % спирта из 78 % и 40 %.
   
2. 
   Рассчитать, какое количество воды следует прилить к 3 л спирта 95 %, чтобы получить спирт 40 %?
   
3. 
   Рассчитать, какое количество спирта 95 % и воды следует взять для приготовления 30 мл спирта 40 %?
   
4. 
   Сколько литров безводного этилового спирта при Т=200 С содержится в 100 л спирта 80 %?
   
5. 
   Сколько литров этилового спирта крепостью 69 % и 21 % нужно смешать, чтобы получить 150 л этилового спирта 38 %?
   

Вариант 7

1. 
   Получить 65 кг спирта 40 % из спирта 72 % и 35 %.
   
2. 
   Рассчитать, какое количество воды следует прилить к 4 л спирта 95 %, чтобы получить спирт 60 %?
   
3. 
   Рассчитать, какое количество спирта 95 % и воды следует взять для приготовления 60 мл спирта 70 %?
   
4. 
   Сколько литров безводного этилового спирта при Т=200 С содержится в 150 л спирта 92 %?
   
5. 
   Требуется получить 100 л спирта 39 %. Сколько нужно для этого смешать спирта 76 % и 22 %?
   

Вариант 8

1. 
   Получить 120 кг спирта 35% из спирта 78 % и 5 %.
   
2. 
   Рассчитать, какое количество воды следует прилить к 4 л спирта 95 %, чтобы получить спирт 40 %?
   
3. 
   Рассчитать, какое количество спирта 95 % и воды следует взять для приготовления 90 л спирта 60 %?
   
4. 
   Сколько литров безводного этилового спирта при Т=20⁰ С содержится в 70 л спирта 30 %?
   
5. 
   Требуется получить 100 л спирта 30 %. Сколько нужно для этого смешать спирта 96% и 20 %?
   

Вариант 9

1. 
   Получить 16 кг спирта 85 % из спирта 96 % и 15 %.
   
2. 
   Рассчитать, какое количество воды следует прилить к 3 л спирта 95 %, чтобы получить спирт 60 %?
   
3. 
   Сколько литров безводного этилового спирта при Т=20⁰ С содержится в 421 л спирта 54 %?
   
4. 
   Требуется получить 150 л спирта 52 %. Сколько нужно для этого смешать спирта 70 % и 8 %?
   
5. 
   Получить 100 кг спирта 69 % из спирта 72 % и 45 %.
   

Вариант 10

1. 
   Рассчитать, какое количество воды следует прилить к 2 л спирта 95 %, чтобы получить спирт 70 %?
   
2. 
   Рассчитать, какое количество спирта 95 % и воды следует взять для приготовления 40 мл спирта 80 %?
   
3. 
   Сколько литров безводного этилового спирта при Т=20⁰ С содержится в 100 л спирта 58 %?
   
4. 
   Требуется получить 150 л спирта 42 %. Сколько нужно для этого смешать спирта 90 % и 22 %?
   
5. 
   Получить 180 кг спирта 35 % из спирта 80 % и 15 %.