Titel: Steinheil's Gehaltmesser, und dessen Anwendung als Bierprobe.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1844, Band 91, Nr. CXIII. (S. 429–443)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj091/ar091113

CXIII. Steinheil's Gehaltmesser, und dessen Anwendung als Bierprobe.87)

Mit Abbildungen auf Tab. VI.

Das Instrument für die optische Gehaltsprobe besteht in einem cylindrischen Gefäß, was durch drei eingesezte Plangläser zwei Flüssigkeitsprismen bildet, welche gleiche, aber entgegengesezt liegende Brechungswinkel88) |430| haben. In das eine dieser prismatischen Gefäße kömmt destillirtes Wasser, in das andere das zu untersuchende Bier.

Durch diese mit Flüssigkeit angefüllten Prismen sieht man mit |431| einem Mikroskop hindurch, nach einem Metallfaden, der als Gegenstand zum Einstellen dient, für die im Ocular des Mikroskopes feststehenden Kreuzfäden. Die Verstellung des Metallfadens wird bewirkt durch eine Mikrometerschraube, deren Kopf am Umfange mit Theilung versehen ist. Nun wird an dieser Schraube gedreht, bis das Bild des Metallfadens genau halbirt erscheint, durch das Kreuz der Ocularfäden. Diejenige Zahl, welche dann vom Index der Schraubentheilung bezeichnet ist, gibt unmittelbar den Malzgehalt des untersuchten Bieres an.

Dieses alles muß zur deutlichen Verständniß näher erörtert werden.

Betrachten wir vorerst die Flüssigkeitsprismen, beide gefüllt mit Wasser, so verschwinden die von der Flüssigkeit benezten Glasflächen der Plangläser, und das ganze Gefäß wirkt genau wie ein dikes Parallelglas, d. h. man sieht durch dasselbe hindurch den Gegenstand in ungeänderter Richtung gerade so, als wenn kein Glas dazwischen wäre.

Man habe nun, gegen den Tag sehend, die Mikrometerschraube gedreht, bis das Kreuz des Oculars auf das Bild des Metallfadens halbirend einsteht. Hier muß die Angabe der Mikrometerschraube für den Gehalt gleich Null seyn, weil in destillirtem Wasser kein Gehalt (Weingeist oder Extract) ist. Nun menge man aber eine kleine Quantität Weingeist — etwa einen Tropfen — mit dem Wasser des offenen Prisma's, und sehe wieder durch das Mikroskop hindurch. Jezt wird man gewahr, daß das Ocularkreuz nicht mehr auf den Metallfaden einsteht, sondern daß dieser etwas seitlich gerükt ist. Ein zweiter Tropfen Weingeist zugesezt, wird das Bild des Metallfadens abermals um eine gleiche Größe seitlich schieben, und so jeder neue Tropfen um gleich viel. Durch die Mikrometerschraube aber kann man den Metallfaden wieder zurükführen auf das Ocularkreuz. Bei dieser Drehung der Schraube geht aber die Theilung ihres Kopfes am Index auf immer größere Zahlen, d. h. diese Theilung hat die Größe der Verstellung des Fadens gemessen. So würde man, als beide Prismen mit Wasser gefüllt waren, den Index der Trommel auf 0 gefunden haben; nach Beimengung des ersten Tropfen Weingeistes, z. B. auf 10 Theile, nach dem zweiten Tropfen auf 20 Theile, mit dem dritten Tropfen auf 30 Theile. Wir sehen also, daß der getheilte Kopf der Mikrometerschraube durch Einstellen des Metallfadens auf das Ocularkreuz die beigemischten Mengen von Weingeist direct in Zahlen mißt.

Aber nicht bloß der Weingeist, den wir dem Wasser des einen Prisma's beimengten, besizt die Eigenschaft, den durch das Mikroskop |432| gesehenen Metallfaden seitlich zu rüken, sondern alle durchsichtigen Flüssigkeiten, und alle durchsichtig löslichen Substanzen. Diese Eigenschaft nennt man das Lichtbrechungsvermögen der Körper, und es wird dieses in unserem Falle verglichen mit dem des Wassers. Das Brechungsvermögen des Weingeistes ist nun größer als das des Wassers, und daher die seitliche Verstellung des Metallfadens proportional der Menge von Weingeist, die beigegossen ist.

Wir wollen jezt aber auch noch Zuker in kleinen Mengen dem bereits weingeisthaltigen Wasser des offenen Prisma's zusezen, so wird auch hier, nachdem er gelöset und gemischt ist, wieder eine ähnliche Verrükung des Metallfadens sichtbar werden. Zeigte der Schraubenkopf, als der Weingeist beigemengt war, 30 Theile, so wird die Einstellung nach dem Zusaz der ersten Dosis Zuker, nun z. B. 40 Theile geben.

Eine zweite gleiche Dosis Zuker wird von 40 auf 50 führen u. s. w. Die Probe mißt also nicht bloß den Weingeistgehalt einer Flüssigkeit, sondern auch ihren Zukergehalt. Sie mißt das, was Weingeist und was Zuker stärker brechen, zugleich. Sie mißt die Summe von beiden. Kehren wir nun zur Betrachtung des Bieres zurük.

Aus dem Malz entwikelt sich Gummi und Malzzuker. Ein Theil derselben wird bei der Gährung halb in Weingeist halb in Kohlensäure verwandelt, welche leztere größtentheils entweicht. Von der Hopfeninfusion geht nur wenig in den Extract über. So bilden Gummi, Malzzuker und Weingeist die Hauptproducte des verwendeten Malzes. Zuker und Gummi verhalten sich aber in der optischen Probe so gleich, daß sie nicht unterschieden werden können. Nennt man Gummi und Zuker zusammen den Extract, so bildet Extract und Weingeist den Malzgehalt des Bieres. Aber nach obigem wird man leicht einsehen, daß die optische Probe diese angeben muß, weil die Schraube um so größere Zahlen gibt, je mehr Weingeist und je mehr Zuker oder Gummi in die Auflösung kömmt. Aber wie die Zahlen, welche die Mikrometertrommel angibt, zu verstehen sind, das müssen wir noch näher betrachten.

Wir wollen annehmen, man nenne irgend ein Bier, was von den Sachverständigen als gut und gehaltvoll erklärt wird, Normalbier. Man bilde jezt einen Eimer Flüssigkeit aus einer Maaß dieses Normalbieres und 59 Maaß Wasser. Von diesem Gemenge bringe man in das offene Prisma des Gehaltmessers, und regulire den Einfluß der Verstellung des Metallfadens so, daß das Mikrometer einen Theil am Index zeige. Nach dem bereits Angeführten wird folglich ein Gemenge aus 10 Maaß Normalbier und 50 Maaß |433| Wasser 10 Theile am Mikrometer zeigen. Ein Gemenge von 50 Maaß Normalbier und 10 Maaß Wasser 50. Normalbier allein 60. Kurz so viele Theile als Maaße Normalbier im Eimer der untersuchten Flüssigkeit sind.

Aber wenn wir bedenken, daß es nun der Malzgehalt im Biere ist, der das Licht stärker als Wasser bricht, so können wir den obigen Saz auch so aussprechen. Das Instrument zeigt so viele Theile, als von Maaßen Normalbier der Malzgehalt im Eimer der untersuchten Flüssigkeit enthalten ist. Wäre daher eine Biersorte malzreicher, als das sogenannte Normalbier, so würde sie mehr als 60 Theile zeigen, weil mehr Gehalt als in 60 Maaß Normalbier in einem Eimer davon enthalten wäre. Ein Bier, welches z. B. 75 zeigt, enthält im Eimer zu 60 Maaß so viel Malzgehalt, als 75 Maaß Normalbier.

Man wird nun fragen, wie viel Extract und Weingeist in einer Maaß Normalbier enthalten ist. Wie dieß durch die optische Gehaltsprobe beantwortet werden kann, soll später im lezten Abschnitt gezeigt werden.

Hier wollen wir nun bestimmen, wie viel mehr oder weniger Gehalt das untersuchte Bier als das Normalbier habe. Dieß sagt uns aber das Instrument unmittelbar. Denn Bier, was z. B. 59 zeigt, hat im Eimer zu 60 Maaß nur 59 Maaß Normalbier. Es hat also 1/60 weniger Gehalt, als das Normalbier, und diese Bestimmung bleibt ganz sicher, so lange das Normalbier dasselbe bleibt. Bei unserem Instrument kann aber dieß gar nichts ändern, denn wir nennen Normalbier, was 60 Theile zeigt, also eine Größe, die in den Verhältnissen des Instrumentes begründet ist, und keinen Veränderungen unterliegt.

Nach diesen Verständnissen wird die Handhabung des Instruments keine Schwierigkeiten mehr bieten. Doch sind noch andere Rüksichten zu beobachten. *)

|434|

Berichtigung des Instrumentes.

Es werden zwar alle Gehaltsproben vor der Abgabe genau berichtiget, und auf dieselbe Einheit von Normalbier gestellt, welche Lage durch einen Strich bezeichnet ist. Doch kann durch Zufall oder bei Reinigung des Instrumentes abermalige Berichtigung nöthig werden, weßhalb wir hier die Anweisung dazu geben.

Wenn in beiden Prismen destillirtes Wasser ist, so muß das Bild des Metallfadens und die Kreuzfäden des Oculars zugleich deutlich erscheinen. Auch darf der Metallfaden nicht auf einer Seite gelben, auf der andern blauen Rand zeigen. Wäre dieses der Fall, so müßte das Cylindergefäß der Prismen, nach Oeffnen der zwei Schrauben, die es von unten festhalten, gedreht werden, bis das Bild des Metallfadens auf beiden Seiten gleich rein und farblos erscheint. In dieser Lage werden die Schrauben des Prisma's wieder angezogen, und durch die Mikrometerschraube der Metallfäden auf die Kreuzfäden des Oculars zurükgeführt. Nun soll das Fadenkreuz ganz unveränderlich den Metallfaden halbiren, man mag beim Durchsehen gegen den Tag, oder besser des Nachts gegen eine Lichtflamme, den Kopf links oder rechts bewegen. Um recht sicher beurtheilen zu können, ob das Fadenkreuz den breit erscheinenden Metallfaden genau halbire, beachte man, daß sich zu beiden Seiten des Metallfadenbildes von den Kreuzfäden des Oculars begränzte, in der Mitte des Gesichtsfeldes zusammenstoßende Lichtwinkel bilden. Man vergleiche jezt, ob die Spizen dieser Winkel gleich hoch stehen; erst dann ist der Faden richtig halbirt. Dabei muß man sich immer an die zwei Lichtwinkel der unteren Hälfte des Gesichtskreises halten, weil die oberen durch die geringste Drehung der Kreuzfäden gleich eine andere Stellung fordern würden.

Hat man also durch Drehen der Mikrometerschraube die untern von den Fäden eingeschlossenen Lichtwinkel recht gleich gestellt, so bewegt man den Kopf etwas links oder rechts oder auch das Instrument gegen die Lichtflamme links oder rechts. Bleibt dabei die Höhe der untern Lichtwinkel ganz gleich, so stehen die Fäden des Oculares und das Bild des Metallfadens genau in einer Ebene also richtig, wo nicht, so muß das Mikroskop gegen den Metallfaden verstellt werden. Man löset also die zwei Schrauben, welche das Mikroskop und den Träger zusammenhalten, nur gerade so viel, als nöthig ist, um mit einiger Kraft das Mikroskop drehen zu können. Man verstellt es nun ganz wenig vorwärts oder rükwärts durch Hin- oder Herdrehen, während man immer hindurch sieht. Der nächste ähnliche Versuch wird zeigen, ob der Fehler größer oder |435| kleiner geworden ist, und nach einigen Versuchen wird man den Punkt getroffen haben, wo keine Verschiebung der Fäden gegeneinander mehr stattfindet. Dabei wird man natürlich das Mikroskop so gedreht haben, daß die obern und untern Lichtwinkel, wenigstens nahezu, gleichzeitig richtig stehen.

In dieser Lage soll nun der Index der Mikrometertrommel auf den mit Null bezeichneten Strich ihrer Theilung treffen. Ist dieß nicht der Fall, so hält man die Schraube mit der einen Hand am randrirten Kopfe fest, während man mit der andern die Trommel und damit die Theilung dreht, bis 0 nahezu einsteht. Durch einige Versuche findet man so die normale Stellung der Trommel, und nun gibt das Instrument unmittelbar den Gehalt der Biere an, durch die Zahl die bei der Einstellung der Kreuzfäden unter den Index der Mikrometertrommel zu stehen kommt. Wenn jezt auch noch die Striche zusammenpassen, die den Normalabstand der Mikrometerschraube vom Drehungspunkt des Metallfadens bezeichnen, so sind diese Angaben im Normalbiergehalt per Eimer des untersuchten Bieres zu verstehen, und folglich das Instrument berichtiget.

Gebrauchsanweisung zur Gehaltsbestimmung der Biere.

In das dem Metallfaden nächst gelegene Prisma, was sich oben durch einen Schraubendekel fest verschließt, kömmt, wie schon oft erwähnt, destillirtes Wasser. Dieses hält sich Monate lang in dem vergoldeten Gefäße, und müßte nur dann erneuert werden, wenn das Bild des Metallfadens matt und neblicht erscheinen sollte.

In das offene Prisma wird das zu untersuchende Bier gegossen.

Man hüte sich vor Uebergießen, weil leicht ein Tropfen auf die äußern Seiten der Plangläser am Cylinder kommen könnte, was das Bild trüben würde. Auch darf nichts zwischen die Platten kommen, durch deren Drehung der Metallfaden bewegt wird, weil der Kleber des Bieres einen todten Gang der Schraube veranlassen könnte. Hatte das Bier nicht die Temperatur des Instrumentes, so entsteht eine Trübung des Bildes, die das Einstellen ganz unsicher macht. Man muß also abwarten, bis die Temperatur in beiden Prismen dieselbe ist, was bald erfolgt, da das Cylindergefäß schwer in Metall ausgeführt ist. Auch durch Mengen und Umrühren des Bieres kann diese Zeit abgekürzt werden. Selbst bei sehr großen Temperaturdifferenzen sind zwei Minuten völlig ausreichend.

Erst wenn in beiden Prismen dieselbe Temperatur eingetreten ist, sind die Angaben des Instrumentes richtig. Dabei ist es ziemlich |436| gleichgültig, ob diese Temperatur hoch oder niedrig sey. Die in den gewöhnlichen Fällen vorkommenden Temperaturen äußern keinen merklichen Einfluß auf die Angaben des Instrumentes. (Siehe den lezten Abschnitt.)

Wenn vor dem Eingießen des Bieres Wasser in dem Prisma war, etwa zur Wiederholung der Bestimmung des Nullpunktes, oder wenn man verschiedene Sorten Bier hintereinander prüfen will, so muß jedesmal das Prisma mit dem zu prüfenden Bier einigemal gut ausgespült werden. Dieß ist um so nöthiger, als man hier nur mit ganz kleinen Quantitäten operirt, wo ein fremdartiger Tropfen schon bedeutenden Einfluß hat.

Ist das zu untersuchende Bier mit Berüksichtigung des hier Gesagten in das Instrument gebracht, so faßt man das Mikroskop mit der rechten Hand, und führt das Instrument in horizontaler Richtung vor das Auge, indem man gegen die Tageshelle, oder Nachts gegen eine Lichtflamme sieht. Nun faßt man mit der linken Hand89) (Daumen unten, Zeige- und Mittelfinger oben) den randrirten Kopf der Mikrometerschraube, und dreht um, bis, wie schon weitläufig erklärt ist, das Fadenkreuz des Oculars den Metallfaden durch gleiche untere Lichtwinkel halbirt. Die Ablesung der Trommel am Index gibt dann den Malzgehalt des untersuchten Bieres. Diese Einstellung kann man mehreremal wiederholen, theils um vor Irrungen sicher zu seyn, theils um zu sehen, ob die Angaben gleich bleiben, was erst eintritt, wenn sich die Temperaturen ausgeglichen haben. Nach den Versuchen wird das Bier durch schnelles Umkehren des Instrumentes ausgegossen, und lezteres sorgfältig mit Fließpapier ausgetroknet.

Bestimmung des Gehaltes der Biere nach Gewichtsprocenten von Extract und Alkohol.

Nach dem bisher mitgetheilten Verfahren haben wir, analog mit dem ersten Theile der hallymetrischen Bierprobe, den Gesammtgehalt der Biere zu bestimmen gelehrt. Dabei ist jedoch nicht ausgeschieden, welchen Antheil an dem gefundenen Zahlenwerthe jeder einzelne Bestandtheil hat. Aus der Brechbarkeit dieser Bestandtheile ist bloß bekannt, daß Kohlensäure und Hopfeninfusion einen sehr geringen Einfluß auf den Gehalt äußern. Den bei weitem größten Einfluß übt der Extract, geringern der Alkohol. |437| Extract und Alkohol können daher als der von der optischen Probe angezeigte Gehalt der Biere betrachtet werden. Will man nun aber auch analog mit dem zweiten Theil der hallymetrischen Bierprobe trennen, was an dem beobachteten Gesammthalte Extract, und was Alkohol ist, und ferner beide ausgedrükt haben in Gewichtsprocenten, wie bei der hallymetrischen Probe, so ist dazu noch die Beobachtung einer andern physikalischen Eigenschaft des Bieres, z. B. seiner specifischen Schwere erforderlich. Hiezu ist eine gewöhnliche gläserne Senkspindel mit Thermometer ausreichend.

Kennt man so das specifische Gewicht oder die Angabe des Aräometers für eine Biersorte, und ihren Gehalt nach der optischen Probe, so findet sich aus der S. 440 mitgetheilten Tafel der Gehalt nach Gewichtsprocenten an Extract und Alkohol.

In dieser Tafel enthält die erste Columne O den Gehalt des Bieres in Maaßen Normalbier per Eimer, wie ihn die optische Probe durch Ablesung unmittelbar gibt. Die Columne A. enthält eben so die Angaben einer gläsernen Senkspindel versenkt in dieselbe Biersorte, welche in der optischen Probe geprüft wurde. Diese Senkspindel soll die scheinbaren specifischen Gewichte bei der Temperatur von 15° Reaumur angeben. Zur Bequemlichkeit für die Besizer des Procentenaräometers für Biere und Bierwürzen, welches mit Thermometer nach R. versehen ist, habe ich in derselben Columne A auch dessen Scala, wie sie der scheinbaren specifischen Gewichtsscala entspricht, aufgenommen. Sie ist überschrieben „Bierspindel,“ hierdurch wird es gleichgültig, welches dieser Aräometer man bei den Versuchen anwendet. — Die Columnen I, II, III, IV enthalten Zahlen, aus deren Unterschied die Gehaltsbestimmung an Extract und absolutem Alkohol hervorgeht; sie gelten für die Temperatur von 15° des Thermometers am Aräometer. — Die Columnen I′,II′,III, IV′, zeigen, wie viel sich diese Zahlen ändern, wenn die Temperatur des Versuches um 10° niedriger, also 5° ist. + zeigt an, daß sie zu den ersteren hinzugezählt, — daß sie davon abgezogen werden müssen. Durch ihre Berüksichtigung kann daher bei jeder Temperatur die Gehaltsbestimmung mit gleicher Sicherheit vorgenommen werden.

Gebrauchs-Anweisung.

Es sey die Angabe des optischen Gehaltmessers = O
Die Angabe der Senkspindel in demselben Biere = A
die mit O und A auf gleicher Horizontallinie stehenden Zahlen I, II, III, IV
so ist des Bieres Procentgehalt an Extract = I–III
— — absolutem Alkohol =II–IV
|438|

Beispiele.

Sey bei einem Biere die Angabe der optischen Probe = 64 also O = 64
des Aräometers = 1,015 oder 4° Bierspindel also A = 1,015

so findet sich in der Columne

O die Zahl 64. Neben ihr in I 9,5. in II 22,3

A die Zahl 1,015. Neben ihr in III 4,0. in IV 19,1

Man schreibe jezt dieß nach folgendem Schema nieder:

Extract Alkohol
Für O = 64 ist I = 9,5 II = 22,3
A = 1,015 bei 15½ III = 4,0 IV = 19,1
–––––––––––––––––––––
IIII = 5,5 IIIV = 3,2

Das untersuchte Bier enthält daher:

Extract 5,5 Gewichtsprocent
Alkohol 3,2

Ich werde in weitern Beispielen die Tafel näher kennen lehren.

Bei einer zweiten Biersorte sey

Extrakt Alkohol
Für O = 70 9,8 23,0
A = 1,015 bei 15° 4,0 19,1
––––––––––––––––
5,8 3,9

Hier ist ein Vergleich mit dem ersten Biere, der Extract mehr um 0,3 Proc., der Alkohol ebenfalls mehr um 0,7 Proc., obschon in beiden Bieren, bei derselben Temperatur, das Aräometer genau dasselbe specifische Gewicht anzeigte. Man sieht daraus, daß die Senkspindel oder das sogenannte Procentenaräometer für Bier allein und ohne chemisches Experiment damit zu verbinden, ganz falsche Resultate liefern kann, und also nicht, wie in neuerer Zeit versucht wurde, als Bierwaage empfohlen werden darf.

Sezen wir dagegen bei einer dritten Biersorte

Extract Alkohol
O = 64 9,5 22,2
das Aräometer aber
A = 1,018 bei 15° 3,6 20,0
––––––––––––––
5,9 2,3

Der Extract ist hier gegen den ersten Versuch um 0,4 Procent mehr, der Alkohol aber um 0,9 Proc. weniger geworden. Es entsprechen daher in der optischen Probe 0,9/0,4 d. i. 2¼ Gewichtstheile wasserfreier Alkohol, 1 Gewichtstheil Extract, und in diesen Verhältnissen wächst die Angabe der optischen Probe immer, es mag Alkohol oder Extract dazu kommen, ohne jedoch für sich zu entscheiden, ob |439| ein Gewichtstheil Extract oder 2¼ Gewichtstheile Alkohol die Vergrößerung ihrer Angabe hervorbringen. Die optische Probe gibt also auch für sich allein angewandt jede Vermehrung des Gehaltes, aber das Aräometer kann für sich allein diese nicht geben.

Um die Aenderungen wegen Temperaturverschiedenheit anschaulich zu machen, wollen wir hier ein solches Beispiel geben:

Eine Biersorte zeigte bei 5°,5 R.

Extract Alkohol
0 = 75 I′ II′ 9,9 23,9
5°5 A = 1,0245 III′ IV′ 2,9 21,9
–––––––––––––
7,0 2,0

Als der Versuch aber bei 15° wiederholt wurde, war

Extract Alkohol
O = 73,5 10,0 23,5
15°, 0 A = 1,023 3,0 21,5
–––––––––––––
7,0 2,0

Die Tafel gibt also für verschiedene Temperaturen der Versuche doch immer dasselbe Resultat, wie es seyn muß.

Hieraus ersieht man zugleich, welchen Einfluß die Temperatur auf die Angaben der optischen Proben hat. 10° R. Unterschied ändern die Gehaltsangaben bei 75 nur um 1½ Maaß, was in der Regel wird vernachlässigt werden können. Will man es aber doch erüksichtigen, so dient die Tafel dazu.

Man wird nun auch einen Beleg dafür wollen, daß die Tafel richtig sey, und zu denselben Resultaten wie die chemische Analyse führe. Diesen kann ich liefern.

Eine Münchner Biersorte gibt bei 15°

Extract Alkohol
O = 75 10,05 23,6
A = 4⅞ 3,55 20,2
––––––––––––––
6,5 3,4

Durch Einsieden des Bieres bis auf ⅓ des Volumens wird Kohlensäure und Weingeist vertrieben, dann mit destillirtem Wasser das ursprüngliche Gewicht (Volumen wäre falsch) ersezt.

Diese Flüssigkeit abermals in der optischen Probe und mit dem Aräometer geprüft, gibt abgekühlt bis zu 15°

Extract Alkohol
O = 60,3 9,3 21,9
A = 6,⅜ 2,8 21,9
––––––––––––––
6,5 0,0
|440/441|

Tafel zu Steinheil's optischer Bierprobe.

Textabbildung Bd. 091, S. 440
|442|

Die Tafel bestimmt folglich den Gehalt an Extract richtig und zeigt, daß der Alkohol verschwunden ist, weil sein Werth = 0 wird. Hieraus geht zugleich hervor, daß der Einfluß der Kohlensäure kleiner als 0,2 Proc. seyn muß, weil sonst der Alkohol, statt = 0 zu werden, einen negativen Werth hätte bekommen müssen.

Die optische Probe zeigt nach Entfernen des Weingeistes, 14,7 Maaß weniger als bei Untersuchung des Bieres.

Wir wissen aber, daß 2¼ Gewichtstheile Alkohol 1 Gewichtstheil Extract optisch ersezen. Man kann daher auch aus der Verminderung der optischen Angabe die Quantität des verdampften Alkohols berechnen. Denn man hat die Proportion: die optische Angabe nach Entfernung des Weingeistes verhält sich zu dem Gehalt an Extract, wie sich verhält die Verminderung der optischen Angabe, durch Entfernung des Weingeistes, multiplicirt mit dem Aequivalentwerth (2¼) zu den entfernten Procenten an Alkohol, oder: 60,3 : 6,5 = 14,7 (2¼): Alkohol-Procent. Diese Proportion aufgelöst gibt Alkohol = 3,5 Procent. Die Tafel hat denselben Gehalt bis auf 0,1 gegeben.

Zugleich zeigt dieß, daß man auch mit der optischen Probe allein, oder mit dem Aräometer allein, jedoch nur wenn man ein Experiment damit verbindet (hier das Einsieden), den Alkohol- und Extractgehalt getrennt bestimmen kann.

Um jezt auch noch zu sehen, wie weit die Angabe des Alkoholgehaltes mit den Angaben der hallymetrischen Probe übereinstimme, bringen wir in 1000 Gran dieses Bieres 330 Gran chemisch reines Kochsalz und finden: die Kohlensäure = 1,8 Gran, den Salzrükstand im Hallymeter aber = 23,5 Gran. Dieß gibt durch Benüzung der hallymetrischen Tabelle einen Gesammtgehalt von 14,8 Proc. Der Extractgehalt ist aber schon bekannt als 6,5 Proc., die Kohlensäure 0,2. Es sind also beide zusammen 6,7 Proc. Abgezogen bildet der Weingeistgehalt 8,1 Proc. Dieß gibt den Gehalt an absolutem Alkohol 3,6, welcher kleine Unterschied gegen die Tafel von 0,2 sehr leicht, theils in der Tafel, die 0,1 Proc. fehlen kann, theils im Experiment, was 0,1 und mehr fehlen kann, Erklärung findet.

Aehnliche Versuche sind mehrere angestellt worden. Sie haben beurkundet, daß die Uebereinstimmung der Resultate nach der optischen und nach der hallymetrischen Probe größer ist, als man hätte erwarten sollen, nachdem die Tabelle der optischen Probe auf Elementen beruht, die ganz unabhängig sind von denen der hallymetrischen Probe. Da sonach die optische Probe dasselbe leistet, was die hallymetrische, aber in der Anwendung weit bequemer und sicherer ist, so läßt sich kaum bezweifeln, daß sie vielfache Anwendung finden werde.

|443|

Sie kann dem Bräuer dienen zur Bestimmung der Stärke, welche seine Würze haben muß, wenn das Bier einen gewissen Gehalt bekommen soll; sie kann ihm dienen, alles Bier von gleichem Gehalte abzugeben; auch seine Wirthe in Bezug auf Alterirung durch Wasser zu controliren. Sie kann der Regierung dazu dienen, die Gränzen der Pfennigvergültigkeit eines nach der Verordnung gebrauten Bieres zu bestimmen, um so das Publicum vor geringhaltigem Biere zu schüzen. Sie kann und soll aber nicht dazu dienen, ein Urtheil über die Güte oder Qualität des Bieres abzugeben, denn dazu ist der Geschmak der Sachverständigen das sicherste und einfachste Mittel. Wenn aber Biere wohlschmekend befunden worden sind, dann lehrt die optische Probe direct, wie gehaltreich sie an Malz sind, oder wie weit man mit der Verdünnung durch Wasser gegangen sey, mit Benüzung des Aräometers und der obigen Tafel aber, wie viel Gewichtsprocente Extract und Alkohol sie enthalten.

Die hier folgende Beschreibung seines Gehaltmessers hat Hr. Conservator Steinheil in München zur Belehrung derjenigen verfaßt, welche sich seines Instruments bedienen wollen, man kann dasselbe von ihm selbst beziehen. Die Abbildungen dieses Instruments auf Tab. VI entnahmen wir dem Allgemeinen Wiener polytechnischen Journal, Dec. 1843 Nr. 156. Uebrigens verweisen wir (besonders hinsichtlich der Bildung der Tafel S. 440) auf des Verfassers Abhandlung „über quantitative Analyse der Biere durch physikalische Beobachtungen“ im polytechnischen Journal Bd. LXXXVIII S. 285.

A. d. R.

|430|

Für diejenigen, welchen die strahlenbrechende Eigenschaft der prismatischen Körper, und also die Wirkungen des Instruments wenig bekannt seyn sollte, dürfte hier ein specieller Nachweis dienen: man denke sich zwei senkrechte Plangläser erst parallel, und zwischen ihnen irgend eine durchsichtige Flüssigkeit, so sieht man durch die Flüssigkeit einen entfernten Gegenstand in derselben Richtung, als wie frei oben darüber weg. Jezt drehe man eines der Plangläser um eine senkrechte Linie so. daß z. B, links die Gläser weiter von einander abstehen als rechts. Dabei rükt auch das Bild des durchgesehenen entfernten Gegenstandes scheinbar rechts, und zwar um so mehr, je größer der Winkel wird, den die zwei die Flüssigkeit begränzenden Glasflächen mit einander bilden. In gleicher Zeit werden auch die Ränder des Bildes unbestimmt und farbig, so daß, wenn der Winkel eine gewisse Größe erreicht hat, gar kein deutliches Bild, sondern nur prismatische Farbensäume statt Gränzen sichtbar werden. — Diese Eigenschaft, daß der Lichtstrahl beim Durchgang durch einen prismatischen Körper von seiner Richtung abgelenkt und in Farben zerlegt wird, haben alle Flüssigkeiten und durchsichtigen Lösungen, aber was sehr zu beachten ist, nicht in gleichem Maaße, und hierauf beruht die neue Gehaltsprobe. Denn gesezt man bringt erst Wasser zwischen die zwei oben erwähnten Gläser, und bemerkt die Verstellung des Gegenstandes nach rechts, die eintritt durch die prismatische Form der Flüssigkeit. Nun aber bringt man statt des Wassers Weingeist zwischen die Gläser. Da wird der Gegenstand noch viel weiter rechts abgelenkt erscheinen, als durch das Wasser gesehen, und gefärbtere Ränder zeigen. Die Glasflächen haben aber zwischen zwei Versuchen denselben Winkel gebildet, d. h. das Prisma von Wasser und das von Weingeist hatten denselben Winkel. Es muß daher der Weingeist stärker ablenken, den Lichtstrahl stärker brechen, als das Wasser. So ist die Brechung für jeden Körper anders und für ein Gemenge aus zweierlei Stoffen den enthaltenen Mengen von beiden proportional. Diese Ablenkung des Bildes von der direct gesehenen Richtung ist aber, selbst wenn das Prisma und die einzuschließende Flüssigkeit dieselben blieben, nicht immer gleich, sondern man wird bemerken, daß die Ablenkung bei Kälte größer, bei Wärme geringer oder kleiner wird.

Wollte man aber direct die Eigenschaft des Brechungsvermögens zum Maaße der brechenden Quantität anwenden, so würde man auf zwei bedeutende Schwierigkeiten treffen. Einmal daß die Bilder farbige undeutliche Ränder oder Gränzen bekommen, also ihre Verstellung nicht scharf beobachtet werden kann, dann aber daß die Verstellung sehr von der Temperatur abhängen würde, diese also jedesmal sorgfältig beobachtet und berüksichtigt werden müßte.

Diese Uebelstände wurden dadurch bei der optischen Gehaltsprobe beseitigt, daß man zwei gleiche Prismen anwendet, und sie gegen einander legt. Denn man betrachte das cylindrische Gefäß des Instruments. Hier sind zwei Plangläser an den entgegengesezten Seiten unter sich parallel eingesezt. Zwischen ihnen ist aber ein drittes Planglas, was das Gefäß unter dem Winkel von 30° mit den äußern Gläsern in zwei Hälften theilt und also auch zwei ganz gleiche prismatische Räume zur Aufnahme der Flüssigkeiten bildet. Hier compensirt ein Prisma das andere in Brechung, in Farbenzerstreuung und in Temperatureinfluß, so lange in beiden Prismen dieselbe Flüssigkeit ist, vollkommen, also auch nahezu, wenn nur kleine Unterschiede in den verglichenen Flüssigkeiten vorkommen. Da nun Bier im Durchschnitte nur 7–8 Proc. stärker als Wasser brechende Bestandtheile enthält, so ist seine Brechung nicht viel von der des Wassers unterschieden. Man kann es also direct immer mit Wasser vergleichen, und deßhalb bleibt in dem einen Prisma immer destillirtes Wasser.

|433|

Fig. 12, 13 und 14 auf Tab. VI sind Abbildungen dieses Instruments in natürlicher Größe.

A ist das cylindrische Gefäß, welches durch drei eingesezte Plangläser zwei Flüssigkeitsprismen bildet, welche gleiche, aber entgegengesezt liegende Brechungswinkel haben. In das eine dieser prismatischen Gefäße b kommt destillirtes Wasser, in das andere a das zu untersuchende Bier. B ist das Mikroskop, durch welches man nach einem Metallfaden x sieht, der als Gegenstand zum Einstellen für die im Ocular des Mikroskopes B feststehenden Kreuzfäden e dient. Die Verstellung der Metallfäden x wird durch die Mikrometerschraube c, deren Kopf am Umfange in 100 gleiche Theile getheilt ist, bewirkt, d ist eine Stahlfeder, welche den Theil Fig. 17 und 18 gegen die Schraube drükt. Fig. 17 ist der Boden des cylindrischen Gefäßes A. Der rändrirte Schraubendekel n dient zum Schließen des Gefäßes, in welches destillirtes Wasser kömmt.

|436|

Bei einigen neueren Instrumenten steht die Schraube rechts, daher in dieser Beschreibung bei ihnen links und rechts zu verwechseln sind.

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