ARTICOLO II
Della graduazione dell'Areometro.
Costruito l'Areometro secondo le avvertenze sopra indicate, dobbiamo cercar la maniera di graduarlo in guisa, che debba riuscire comparabile, col marcare in esso due termini fissi, ed invariabili. La proporzione sopra riferita da ricercarsi fra la capacità del corpo del galleggiante, e quello del suo cannello non può mai adempiere questo oggetto; ella serve unicamente per ottenere ad un di presso quella sensibilità, che si desidera nell'istrumento, non mai la necessaria esattezza delle sue indicazioni. Per fissare dunque questi due termini conviene trascegliere due liquori o naturali, o artefatti, che abbiano i seguenti requisiti. 1. Che sieno facili ad ottenersi in ogni circostanza di luogo, e di tempo; 2. che il loro peso specifico sia sempre costante; 3. che la gravità dell'uno sia notabilmente diversa da quella dell'altro. Pel primo di questi due termini comunemente viene trascelta l'acqua distillata; ma affinché sia atta a compiere meglio questo oggetto, io ho l'avvertenza primieramente che sia distillata a lento fuoco, dacché una distillazione impetuosa, e furibonda non purga mai l'acqua tanto bene dalle parti eterogenee, quanto una distillazione placida, e moderata; ed in secondo luogo, che l'acqua sia distillata di fresco, per la ragione che se si conserva a lungo dopo la distillazione, ella assorbe di nuovo l'aria, di cui si era spogliata, e se le frammischiano altresì delle particelle straniere specialmente, se non si conserva in vasi bene otturati, il che tutto serve ad alterare, od almeno a render dubbioso il suo speso specifico. Ridotta l'acqua a questo stato di purezza, si comincia dal riporre il galleggiante entro il vase A, e così pure la placca CC sopra gli orli dello stesso vase, in maniera che il cannello D abbia ad ascendere pel foro I. Indi si versa l'acqua distillata entro al vase stesso, finché essa cominci ad uscire pel tubetto L. Quando l'acqua ha finito di sgocciolare, e la sua superficie si è fissata al livello consueto, si osserva il peso, ove il cannello D intersecca la placca CC, ponendo l'occhio orizzontale, ed ivi nel cannello stesso si fa un punto, e vi si nota zero.
Trovato il primo termine con l'acqua distillata, altri per avere il secondo termine fisso, in luogo di rintracciarlo col mezzo di un altro liquore, costumano di caricare l'istrumento d'un peso noto, onde si affondi convenientemente entro l'acqua stessa; dividendo poscia l'intervallo in tanti gradi, che sieno corrispondenti ad altrettante parti aliquote del peso aggiunto. Ma non richiedesi, che un solo momento di riflessione per vedere, che questo metodo è difettosissimo. Imperciocché la medesima quantità di peso farà discendere talora più, e talora meno i galleggianti a misura della loro minore, o maggiore mole; mentre se un galleggiante della capacità di 3000 linee discenderà uno spazio uguale a 12 un altro galleggiante della capacità di linee 2000 discenderà, con lo stesso peso, uno spazio uguale a 18; né quindi gli Areometri saranno più comparabili. In vista di questo difetto, il sig. Baumé siegue un'altra via per conseguire il secondo termine fisso. Prepara egli un mescuglio con 85 oncie di acqua, a 15 oncie di sal marino, e fatta la dissoluzione, v'immerge l'Areometro, segnando il luogo del suo affondamento, e dividendo lo spazio tra il primo, ed il secondo termine in 15 parti uguali, che sono altrettanti gradi. Questa regola è giusta, e l'Areometro graduato secondo questi principj, trattandosi delle dissoluzioni di sal marino, sarà comparabile. Ma la comparazione diviene tosto difettosa, e fallace, ove si tratti di altre dissoluzioni, fuori di quelle del sal marino. In fatti se noi immergeremo l'Areometro del Sig. Baumé entro una dissoluzione di 85 oncie d'acqua, e quindici oncie di zucchero; siccome lo zucchero pesa meno del sal marino, così l'Areometro non indicherà più 15 gradi, ma tanti meno, quanto il peso dello zucchero è minore di quello del sal marino. Per l'opposto entro una dissoluzione di 85 oncie di acqua, e 15 oncie di nitro, esso marcherà più di gradi 15, a proporzione che il peso del nitro supera quello del sal comune. Sicché stando a questa graduazione converrebbe avere altrettanti Areometri, quanti sono le dissoluzioni, o i liquori differenti, che occorrono di esaminare.
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| Areometro de Baumé |
Per toglierci da tutti questi imbarazzi, e per graduare l'Areometro d'una maniera, che abbia a servire generalmente per qualunque sorta di liquori, io pratico un nuovo metodo per determinare il secondo termine fisso, il quale consiste nel fare una mescolanza di acqua, e di zucchero, senza punto badare alla quantità di questi due ingredienti, ma col solo riflesso, che fatta la dissoluzione, essa abbia a pesare 60 millesimi più dell'acqua distillata; per la quale operazione trovai acconcia la bilancia idrostatica. Presi dunque una caraffa di vetro, caricata internamente di un dato peso, ed ermeticamente chiusa al di sopra, la quale pesata all'aria era precisamente di grani 4760. Sospesa indi questa caraffa ad un crine, la pesai entro all'acqua recentemente distillata, e venne a perdere grani 3230 del suo peso primiero; la qual perdita di peso, come ognun sa, indica appunto il peso di un volume di acqua eguale a quello della caraffa. Ora volendomi procurare una dissoluzione di acqua, e di zucchero, il cui peso fosse a quello dell'acqua pura come 1060 a 1000, mescolai insieme a tal dose due sostanze, che immersavi poscia la stessa caraffa, essa vi perdette grani 3423 *. Succede però il più delle volte di non giungere di primo colpo a formare un mescuglio, che sia precisamente di questo peso; e qui conviene armarsi di un po' di sofferenza, allungando, o addensando il mescuglio coll'aggiungere acqua, oppure zucchero, conforme al bisogno, finché arrivi la mescolanza al preciso indicato peso. Ottenuto questo, si riempie della dissoluzione il vase A, ed ove il cannello taglia la placca CC, ivi si nota l'altro punto, dividendo lo spazio compreso fra i due termini in 30 gradi, ognun de' quali indicherà la differenza di due millesimi di peso. Si progredisce con la stessa divisione anche al di sotto dei gradi 30, fino alla base del cannello, e così pure se si vuole, anche al di sopra dello zero. I gradi, che sono al di sotto dello zero servono pe' fluidi, che sono più pesanti dell'acqua, ed indicano de' millesimi da doversi aggiungere; quelli poi, che sono al di sopra, servono pe' fluidi più leggieri dell'acqua stessa, e indicano de' millesimi, che devono essere sottratti.
Il secondo termine ottenuto, mediante l'infusione dello zucchero, e dell'acqua distillata è egualmente costante, quanto il primo. Un liquore, che col mescuglio di un'altra sostanza specificamente più grave, è divenuto
Fin qui ho supposto, che i due termini descritti, i quali servono di fondamento, e di base alla graduazione dell'Areometro, sieno fissi, ed invariabili, perché ottenuti con de' liquori, che possono esser ridotti ad un peso sempre costante; ma ho supposto altresì, che i detti termini debbano esser presi, allorché i due fluidi si trovano ridotti allo stesso grado di temperatura. Si sa, e noi il vedremo più chiaramente in appresso, che la causa del calore dilata tutti i corpi, e specialmente i fluidi, i quali senza variar di peso, aumentano di volume; e quel che più rimonta l'accrescimento del loro volume non è proporzionale alla causa, che li dilata, né la dilatazione di un fluido è uguale a quella degli altri. Quindi la necessità di dover fissare i due termini per la graduazione dell'Areometro sempre a un determinato grado di temperatura, col debito altresì di ridurre allo stesso grado tutti i liquori, che si vorranno scandagliare in appresso. Questo grado di temperatura da principio è arbitrario, ed ognuno può fissarlo a suo genio; ma stabilito che siesi una volta, convien mantenerlo costantemente, quando si voglia procedere con la dovuta esattezza. Molti prendono la temperatura del ghiaccio, altri quella de' gradi 15, ed altri de' gradi 20 sopra lo zero di Réaumur: io ho trascelta la temperatura de' gradi dieci, come quella, ch'è più facile a ottenersi in tutte le stagioni; e perché sotto a questo grado si trovano calcolate quasi tutte le Tavole delle gravità specifiche, e quindi sembra essere il più generalmente abbracciato. A tale oggetto sì nel graduare l'Areometro, come pure nel servirsene, dappoiché sarà costruito, converrà sempre immergere la palla del Termometro entro al tubo B, né osservare il grado di affondamento del galleggiante, se prima il liquore non siesi stabilito alla temperatura di gradi dieci.
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| Areometro tradizionale |
Siccome l'Areometro, che vengo ora dal descrivere, deve essere di un uso universale, e servire per qualunque sorta di liquori più leggieri, e più pesanti dell'acqua, perciò converrebbe, che il cannello portasse per lo meno dugento gradi, cioè, più di cento al di sotto dello zero pe' fluidi più gravi dell'acqua, e novanta in circa al di sopra, pe' liquori, che hanno una minore specifica gravità; il che riuscirebbe di molto imbarazzo, né posta una tale lunghezza, sarebbe facile il mantenerlo verticale, quando sta immerso ne' fluidi. Per evitare questo inconveniente, molti in vece di graduare il cannello dell'Areometro, come abbiam suggerito, costumano di costruirvi al di sopra un piccolo baccino, ove riporre, aggiungere, o levare quella quantità di pesi, che si richiede per fare, che il galleggiante s'immerga in tutti i fluidi sempre ad un determinato punto. Ma oltre alla difficoltà di ottenere una serie di piccoli pesi a perfetta uguaglianza; oltre al non poter servire i detti pesi, se non per quel dato Aerometro, sopra il quale furono stati calibrati; non è sì facile lo spiegare, quanto cosa fastidiosa, ed incomoda ella sia quel dover togliere, collocare, e rimettere questi minuti pesi sopra un galleggiante, che oscilla ad ogni leggiero tocco, dovendo aspettare, che si ponga in equilibrio ogni volta, che si è levato, o restituito uno di questi pesi. Per togliere dunque l'obbietto della troppa lunghezza del cannello io suggerisco due altri metodi, più facili, e meno imbarazzanti. Il primo è quello di farsi costruire due galleggianti; l'uno pe' fluidi più gravi dell'acqua, il quale tenga il punto dello zero in alto verso l'estremità superiore del cannello, e progredisca con la serie de' gradi dal di sopra in giù, come è appunto quello, che abbiamo finora descritto. L'altro poi, che dovrà servire pe' fluidi più leggieri dell'acqua, tenga lo zero verso la base del cannello, ed ascenda con la serie de' gradi dal di sotto in su. Posti questi due galleggianti, non è punto necessario raddoppiare gli altri pezzi, che formano il corredo dell'istrumento. Per graduare questo secondo galleggiante destinato pe' fluidi più leggieri dell'acqua, si opera cogli stessi principj, onde si è graduato il primo. Notato il punto dell'acqua distillata verso la base del cannello, si forma un misto conveniente di acqua, e di spirito di vino, il quale pesi 60 millesimi meno dell'acqua stessa; ed immerso il galleggiante entro a questa mescolanza, si ottiene il secondo punto, e si divide lo spazio fra i due termini in 30 gradi, progredendo con la stessa divisione fino all'estremità del cannello.
L'altro metodo, che io suggerisco, è quello di servirsi di un solo galleggiante, tanto pe' fluidi più gravi, quanto per quelli, che sono più leggieri dell'acqua; ma disposto nella seguente forma. Si gradua prima il galleggiante, come se questo dovesse servire pe' soli fluidi più gravi, notando il punto dello zero all'estremità superiore del cannello, e progredendo con la serie de' gradi all'ingiù verso la base del cannello fino a' gradi 100. Ciò eseguito, si estraggono dal galleggiante i pallini, che hanno servito di savorra, e si ripongono ben custoditi entro uno scatolino per servirsene all'uopo, notandovi sopra a scanso d'ogni sbaglio: savorra pe' liquori più gravi. Allora si carica di nuovo il galleggiante di altri pallini, ma in tal minor quantità, e per tal modo, che entro l'acqua distillata si fermi precisamente al punto, ove sono notati i gradi 100 della prima divisione, ed ivi dirimpetto all'altro lato si nota zero. Dopo questo, non rimane a fare altro, che continuare questa seconda serie ascendente di numeri, notando gradi 5, ove nella prima serie sono notati gradi 95; gradi 10, rimpetto a gradi 90; gradi 15, rimpetto a gradi 85, e così progredendo fino a gradi 100, ove nella prima serie è notato zero; come si vede espresso nella figura DEF. Ogni qual volta occorra di estrarre questi pallini, che servono di savorra per la seconda graduazione, si ripongono essi pure entro un altro scatolino separato, notandosi sopra: savorra pe' liquori più leggieri. In tal guisa un solo galleggiante, col cambiarvi solo la savorra, può servire per tutti i liquori.
Rettificato in tal guisa l'Areometro, e ridotto ad esser comparabile, universale, e di facile maneggio, noi siamo in grado di ritrarne i più decisi vantaggi. Col mezzo di esso possiamo rilevare il peso specifico di tutti i liquori, conoscere la proporzione, e la dose delle sostanze, che entrano nelle dissoluzioni sì rapporto al loro peso, che al loro volume, e determinare in fine l'aumento, che soffre il volume degli stessi liquori; il che tutto verremo indicando ne' seguenti Articoli.
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