SAGGIO

INTORNO ALLA RETTIFICAZIONE DELL'AREOMETRO,

E A' DIFFERENTI SUOI USI

P. Giovambattista da San Martino

(Memorie di Matematica e Fisica della Società Italiana, 1794 Tomo VII, pag. 79-123)

            Il determinare con precisione il peso, ed il volume de' liquori è uno de' più interessanti oggetti, che offrir si possa alla ponderazione de' Fisici. Finché l'uomo visse pago, e contento d'idee grossolane, e confuse; finché perduto dietro a vane quistioni, pasceasi unicamente di soffistiche sottigliezze, atte soltanto ad avvilire la scienza, poco mostravasi curante di acquistar delle nozioni esatte intorno all'essenza delle cose, ed al mutuo rapporto degli esseri. Ma ora, che lo spirito di osservazione è divenuto abituale fra noi; ora che si procede in ogni cosa per via di esatti confronti; che si serba da per tutto il rigore del metodo; ora, che seguendo le traccie della Natura, s'avanza il Filosofo a gran passi nella carriera delle utili cognizioni, non dovea più trascurarsi un oggetto, che attesi i suoi rapporti, può divenire della massima importanza nell'incremento delle scienze, nell'esercizio delle arti, nella pratica del commercio, e generalmente in tutti gli usi della vita civile. Fra i molti mezzi, onde stabilire senza equivoco il peso relativo de' corpi, che si trovano in istato di liquore, il più adatto all'intelligenza comune sarebbe l'Areometro, ossia, Pesa-liquori, come lo stesso suo nome ce l'indica; ma desso è tuttavia lontano dal potersi meritare quel grado di fiducia, che esige lo stato attuale delle nostre cognizioni. Tutti i Fisici hanno conosciuta la necessità di perfezionare questo strumento; ma i loro sforzi non corrisposero sempre al loro zelo. Tra il numero ben grande degli Areometri, che vengono costruiti alla giornata, e che girano in vendita per le nostre contrade; è difficile trovarne uno, che atto sia ad appagare le nostre mire: offrono essi una graduazione del tutto arbitraria; parlano un linguaggio, che non è punto inteso; né sono paragonabili l'uno all'altro; senza la qual condizione l'istrumento è mancante d'uno de' più essenziali requisiti. Quello del Sig. Baumé costruito pe' sali, ed annunziato nella Parte V de' suoi Elementi di Farmacia, ha tutto il merito; ma attesi i principj della sua graduazione esso non serve, che per una sola specie di sale. Quello eseguito dal medesimo Autore pe' liquori spiritosi, non indica le proporzioni dell'acqua, e dello spirito, che si trovano entro al mescuglio. Varj altri Areometri inventati in seguito sono riusciti anche comparabili; ma la loro costruzione è talmente complicata, che non essendo possibile affidarli tra le mani delle persone ordinarie, rimangono per lo più condannati a non dover giammai sortire dal Gabinetto de' Fisici.

            In riflesso a tali cose mi crederò lecito di azzardare un nuovo passo intorno a questa parte di Fisica, che ha per oggetto la liquidometria; cercherò di rettificare un istrumento, che può portare dei decisi vantaggi, ed il pubblico illuminato sarà in grado di decidere dell'esito delle mie intenzioni. Lo scopo, che mi propongo, è di suggerire un Areometro universale, onde abbia a servire per tutti i liquori; adattato all'intelligenza di tutti, ed il cui maneggio riesca facile ad ogni classe di persone, ed in fine comparabile in guisa, che tutti quelli, che saranno costruiti secondo i principj, che andrò divisando, sieno sempre consentanei a se stessi, ed immersi nello stesso fluido, indichino costantemente lo stesso grado. Se ciò addivenga, poche saranno le scienze, le manifatture, le arti, cui non occorra fare uso frequente di questa comoda Macchinetta. La Fisica specialmente, la Farmacia, la Chimica, la Tintoria, le Drogherie, le Fabbriche de' zuccheri, de' sali, de' saponi, de' nitri, e molte altre di simil genere, non ne dovranno fare a meno: le Famiglie stesse particolari avranno, onde conoscere il peso specifico delle acque delle decozioni, de' mosti, de' vini, e di altrettali liquori, che possono occorrere o per capo di commercio, o per altri usi domestici. Per dare un certo ordine alle mie idee, comincerò dall'esporre la costruzione più acconcia, ed opportuna dell'Areometro; insegnerò la maniera di graduarlo in guisa, che sia comparabile, e serva per tutti gli usi; parlerò in seguito del peso specifico de' liquori, additando il modo di rilevarlo, e di riconoscere altresì la proporzione, e la dose delle sostanze, che entrano nelle varie dissoluzioni; esaminerò in fine la causa, per cui i liquori acquistano maggior volume, prescriverò il metodo di determinare il loro aumento col mezzo dell'Areometro, e vedrà ognuno quali utili conseguenze se ne possano ricavare dall'esposizione di questi oggetti.

ARTICOLO I

Della costruzione dell'areometro.

            Tutta la teoria dell'Areometro sta appoggiata al seguente principio: Un corpo solido men pesante d'un egual volume di fluido, nel quale è immerso, galleggia in parte; ed il volume del fluido uguale alla parte di esso immersa, pesa come tutto il solido. Quindi immerso un galleggiante successivamente in diversi liquori, il peso specifico di essi sarà in ragione inversa del suo affondamento, e la parte di esso, che rimane a galla indicherà la differenza del loro peso. Quantunque però la figura, la grandezza, la forma di questo corpo galleggiante non alterino per nulla la indicata legge universale; pure per rendere più sensibile il grado del suo affondamento, e quindi per rilevare con più precisione il peso specifico de' differenti liquori, si è cercato di dare all'Areometro una costruzione, che fosse conducente a questo fine; e quella che verrò ora soggiungendo, in seguito alle molteplici prove, e ai varj confronti, che ne feci, mi è sembrata degna di tutta la preferenza.

            La fig. A della Tavola posta alla fine di questo Saggio rappresenta un vase cilindrico di rame, di ottone, di stagno, o di qualsivoglia altro metallo, il quale deve essere internamente intonacato d'una buona vernice a olio, per impedire l'azione corrodente de' liquori acidi sopra i metalli. L'altezza del detto vase potrà essere di otto pollici in circa del piede di Parigi, e del diametro di due pollici. Due linee al di sotto dell'orlo superiore s'inserisca il tubetto L, che pieghi dolcemente allo 'ngiù, il quale dovrà servire per dare scolo al liquore superfluo, allorché se ne sarà riempiuto il vase, ad oggetto di mantenere la superficie de' liquori ad un livello sempre uniforme. Lungo l'altezza del vase vi si annette il tubo B del diametro di dieci linee per un di presso, ed al lato, ove sta unito al vase, vi si praticano alquanti fori aaaa, affinché il fluido versato nel vase A, se ne passi liberamente entro il tubo B. Serve questo tubo per immergervi la palla del Termometro GH fatto a mercurio, e graduato secondo la divisione di Réaumur: di maniera che stando la palla H immersa entro al fluido, la tabella G se ne rimane al di sopra, ove si osservano i gradi.

            La fig. DEF rappresenta un galleggiante, che forma la parte più essenziale dell'istrumento; anzi quella, cui più propriamente conviene il titolo di Areometro, il quale immergendosi entro al fluido contenuto nel vase A, col suo maggiore, o minore affondamento, per mezzo de' gradi notati lungo il suo cannello dimostra il peso specifico del fluido stesso. Si forma questo galleggiante del medesimo metallo, ond'è formato il vase, ma di una lamina alquanto più sottile, affinché riesca più leggiero, e s'intonaca all'esterno con uno strato di vernice. Molti preferiscono il galleggiante di vetro, per la ragione che il metallo è più suscettibile di variazione per le alternative del caldo, e del freddo. Ma oltr'a che il vetro è assai più fragile; questa obbiezione svanisce del tutto, subito che si abbia a scandagliare il liquore sempre a un determinato grado di calore, come vedremo in appresso. La forma del galleggiante indicata dalla figura sembra essere la più conveniente. Il cannello D sia della lunghezza di cinque pollici, ed otto linee, ed il suo diametro di due linee, e tre quarti, avvertendo, che in tutta la sua lunghezza serbi lo stesso diametro precisamente, il che è cosa affatto essenziale. La cipolla E abbia venti linee di diametro orizzontale e linee otto di diametro verticale. La sfera F non ecceda le otto linee di diametro, ed il collo. Che unisce la sfera alla cipolla, sia della lunghezza di tre linee. Entro alla sfera F si fa entrare una data porzione di pallini da schioppo, i quali fanno l'ufficio di savorra per tenere il galleggiante diritto verticalmente, quando sta immerso nel fluido, e per fare, che si affondi fino a quel dato punto, che meglio converrà. Si versano questi pallini per l'estremità superiore del cannello aperta, la quale poi si chiude con sughero, o con cera spagna.

L'aerometro inventato dal Pasinato

 

            La maggiore, o minore sensibilità dell'istrumento dipende interamente dalla proporzione tra la capacità del cannello, e la capacità del corpo del galleggiante; di maniera che quanto più grande sarà la capacità del suo corpo in proporzione della capacità del suo cannello, tanto più sensibile sarà l'istrumento, e più atto ad indicare le minime differenze; e quindi sta sempre in nostro arbitrio il renderlo sensibile quanto a noi piace. Tutta l'avvertenza consiste nel far sì, che la capacità del corpo del galleggiante sia tante migliaja di volte maggiore della capacità, che porta l'estensione di un grado del cannello, quante millesime parti di peso si vuole, che sieno indicate dalla differenza di un grado. Io tengo un Areometro, ogni grado del quale indica la differenza di di peso, perché la capacità del corpo del galleggiante sta alla capacità di un grado del cannello, come diecimila ad uno. Di tali Areometri sensibilissimi ottima cosa sarà, che ogni Fisico ne sia proveduto per rilevare col mezzo di essi le più minute differenze fra alcuni liquori, che poco differiscono fra loro nella gravità. Ma dovendo io proporre un istrumento da essere adoperato da chiunque, ed acconcio a tutti gli usi della vita sociale, era cosa necessaria, che avesse a portare un sufficiente numero di gradi, e che allo stesso tempo il suo cannello non fosse talmente lungo da recare imbarazzo nel suo maneggio, o che difficilmente se ne rimanesse diritto verticalmente, quando sta immerso nel fluido. Per le quali cose stando alle dimensioni più sopra descritte, la capacità del corpo del galleggiante, computando insieme la sfera F, e la cipolla E sarà per un di presso di duemila linee cubiche; ed il cannello essendo della lunghezza di pollici cinque, ed otto linee, e del diametro di due linee, e tre quarti porterà comodamente cento gradi, ognun de' quali sarà della capacità di linee quattro in circa. Quindi la capacità di tutto il corpo del galleggiante sarà alla capacità di ciascun grado del cannello, come 4 : 2000 = 2 : 1000, e per conseguenza ogni grado porterà il divario di due millesimi di peso; il che serve a conciliare insieme un bastante numero di gradi con una sensibilità, ch'è al di là delle ordinarie in questo genere di strumenti.

            La regola CC posta orizzontalmente sopra l'orlo del vase A, è una placca formata dello stesso metallo, onde sono costruiti gli altri pezzi; deve essere consistente, bene appianata, e della larghezza di un pollice in circa. Conviene altresì che sia amovibile per potersi levare, e riporre, conforme al bisogno, e con le due estremità rivolte all'ingiù per potersi incassare alle pareti esterne del vaso. Il foro I in mezzo alla placca sia del diametro di sei in otto linee, pel quale possa liberamente alzarsi, ed abbassarsi il cannello del galleggiante, quando sta immerso nel liquore. Serve questa placca per osservare al livello di essa i gradi dell'affondamento dell'Areometro notati lungo il cannello D. Comunemente vengono osservati i detti gradi alla superficie del liquore: io preferisco di osservarli orizzontalmente al livello della placca; sì perché si distingue meglio un oggetto posto in linea orizzontale, di quel che sia guardandolo dall'alto al basso; sì perché si viene a scansare l'errore, che può nascere dall'ascendimento del fluido posto in contatto col cannello; sì finalmente ancora perché restiamo garantiti dall'illusione, che fanno i raggi della luce rifrangendosi nel fluido. La pratica servirà di conferma a quanto vengo dall'annunziare; ed ognuno vedrà in effetto quanto sieno utili, e vantaggiose queste cautele.