Штормгласс - Калькулятор рецептур


Приложение предназначено для расчёта и сравнения рецептур изготовления штормгласса. С его помощью можно сравнить найденную рецептуру с имеющимися в базе приложения, рассчитать нужное количество компонентов для заданного объёма смеси, а также рассчитать ориентировочно плотность смеси и некоторые другие показатели.


Рецептуры

Рецептура Камфора, г Нитрат калия, г Хлорид аммония, г Этиловый спирт 96%, мл Вода, мл

Относительное содержание компонентов в смеси.

Отношения массовые, плотность 96% раствора спирта принята 0,8026 г/мл.
Рецептура Камфора, г Нитрат калия, г Хлорид аммония, г Этиловый спирт 96%, мл Вода, мл

Основные показатели.

Рассчитанные значения имеют относительный характер и могут иметь заметную абсолютную погрешность.
Рецептура Плотность, г/мл Этиловый спирт, мас.% Этиловый спирт, об.%

Количество компонентов для изготовления штормгласса требуемого объёма.

Для Вашей рецептуры коэффициент уменьшения объёма смеси спирт-вода берётся ориентировочно в соответствии со статистическими данными, для рецептур из базы точно по алкоголеметрическим таблицам.
Рецептура Основные компоненты Для 96% спирта Для 70% спирта
Камфора, г Нитрат калия, г Хлорид аммония, г Этиловый спирт 96%, мл Вода, мл Этиловый спирт 70%, мл Вода, мл

Рецептуры из базы приложения.

#1. Рецептура из английской энциклопедии "Cooley’s Cyclopaedia of Practical Receipts". Эта рецептура наиболее популярна в рунете благодаря журналам "Химия и жизнь" и "ЮТ для умелых рук".
2 драхмы камфоры, 1,5 драхмы нитрата калия, 1 драхма хлорида аммония, 2,25 жидкой унции спирта "пруф". Смесь заливают в трубку длиной 12 дюймов и диаметром 3/4 дюйма.
В пересчёте в метрические единицы измерения, если принять аптечную драхму и учесть изменение объёма спиртоводной смеси (по алкоголеметрическим таблицам):
7,78 г камфоры;
5,83 г нитрата калия;
3,89 г хлорида аммония;
37,54 мл 96% этилового спирта ректификата;
28,35 мл воды.
Длина штормгласса 30,50 см, диаметр 1,90 см.

#2. Малораспространённая рецептура из рунета, первоисточник неизвестен.
4,40 г камфоры;
2,30 г нитрата калия;
2,30 г хлорида аммония;
19,50 мл спирта;
16,00 мл воды.

#3. Данная рецептура была найдена на иностранном сайте , она была изначально опубликована в июне 1997 года в "School Science Review", это самая распространенная рецептура в иностранном сегменте интернета, а также рекомендованная большинством исследователей.
10,00 г камфоры;
2,50 г нитрата калия;
2,50 г хлорида аммония;
40,00 мл спирта;
33,00 мл воды.

#4. Рецептура из книги "The Druggist's General Receipt Book", by Henry Beasley, 1886:
2,5 drs. камфоры;
38 grs. нитрата калия;
38 grs. хлорида аммония;
9 drs. воды;
6 drs. спирт ректификат.
Если drs. - аптечная драхма, а grs. - английский гран, тогда получим такую рецептуру:
9,72 г камфоры;
2,46 г нитрата калия;
2,46 г хлорида аммония;
29,07 мл спирта ректификата;
35,00 мл воды.

#5.1 Рецептура из книги "Pharmaceutical Formulas by Peter MacEwan", 1908.
1/2 ounce камфоры, 1/2 ounce хлорид аммония, 1/2 ounce нитрат калия, 1 ounce спирта ректификата, 2 ounces дистиллированной воды.
Что в пересчёте в метрические единицы измерения, если везде использовать массовую унцию:
14,17 г камфоры;
14.17 г хлорида аммония;
14,17 г нитрата калия;
35,32 мл спирта ректификата;
56,70 мл воды.

#5.2 Рецептура из книги "Pharmaceutical Formulas by Peter MacEwan", 1908.
2 drachm камфоры, 1/2 drachm нитрата калия, 1/2 drachm хлорида аммония, 2 ounces абсолютного спирта, 2 ounces воды. Смесь заливается в стеклянную трубку длинной 10 in., и диаметром 3/4 in.
В пересчёте в метрические единицы измерения, если везде использовать массовую унцию:
7,78 г камфоры;
1,94 г хлорида аммония;
1,94 г нитрата калия;
73,93 мл спирта ректификата;
53,85 мл воды.
Длина штормгласса 25,40 см, диаметр 1,90 см.

#5.3 Рецептура, как утверждает автор, хорошо работающая для климата Западной Австралии :
4.20 г камфоры;
1,20 г нитрата калия;
0,80 г хлорида аммония;
23,50 мл дистиллированной воды;
23,50 мл метилированного этилового спирта (видимо денатурата).

#6 Рецептура из статьи Admiral Fitzroys legendäres Sturmglas:
14,5 g Campher;
2,0 g Kaliumnitrat;
4,0 g Ammoniumchlorid;
9,7 g Wasser;
9,7 g Ethanol.
Если принять, что в рецептуре дана масса чистого этанола:
14,50 г камфоры;
2,00 г нитрата калия;
4,00 хлорида аммония;
12,65 мл спирта ректификата;
9,25 г воды.

Некоторые справочные данные, которые могут Вам пригодиться в собственных расчётах.

унция (ounce, oz) — 28,3495231 г;
жидкая унция — 28,349 мл (при 16,6°C);
английский дюйм — 25,4 мм;
аптечная английская драхма (drachm) — 3,88794 г;
торговая английская драхма — 1,772 г;
лот — 12,797 г;
английский гран (grs.) — 64,79891 мг;
спирт "пруф" — 49,237 мас. % спирта (100 г чистого спирта + 103,1 г воды), по данным журнала "Химия и жизнь";
плотность абсолютного спирта — 0,7893 г/мл;
плотность спирта ректификата (95,57 мас. %) — 0,8026 г/мл;
при смешивании 52,0 объемов спирта и 48,0 объёмов воды получается 96,3 объёма смеси;
для получения 1000 мл 70% об. раствора спирта необходимо смешать 737 мл 96% об. раствора спирта и 288 мл воды.

Изготовление штормгласса.

Для изготовления штормгласса необходимо точно взвесить соли и камфору, измерить объём спирта и воды.

Соли нужно растворить в воде, а камфору — в спирте; нагревать не нужно, так как и то, и другое хорошо и быстро растворяется при комнатной температуре. Затем залить раствор камфоры в спирте в емкость, приготовленную для штормгласса. Можно сразу растворить камфору в приготовленной емкости. Затем прилить раствор солей в воде и перемешать (можно просто закрыть пробкой и несколько раз перевернуть или встряхнуть). Некоторое время из раствора будет выделяться воздух, поэтому необходимо подождать, пока он весь выделится в виде пузырьков, а всплывшая вначале камфора начнёт оседать.

Теперь можно вытереть насухо внутреннюю верхнюю часть штормгласса (там, где пробка) и закупорить его. Важно, чтобы пробка была сухая внутри, иначе под действием внутреннего давления паров спирта и камфоры жидкость будет просачиваться наружу и не давать герметику закрепиться на поверхности. В качестве герметика хорошо использовать эпоксидную смолу, в стадии полимеризации, когда она становится уже очень вязкой.

Некоторые замечания: пробки лучше использовать полиэтиленовые, фторопластовые или стеклянные, т. к. от резиновых пробок раствор желтеет; часто рекомендуется природная камфора, или просто чистый D-изомер, без примеси борнеола. А аптечная камфора представляет собой рацемическую смесь D- и L-изомеров.

Выделение камфоры из аптечного 10% спиртового раствора.

Камфора очень плохо растворяется в воде (~0,12 г в 100 г воды), следовательно, если прибавить достаточное количество воды к камфорному спирту, то камфора почти полностью выделится в твёрдом виде.

Для этого в большой стакан с плотной крышкой выльем несколько баночек аптечного камфорного спирта и будем тонкой струйкой несколькими порциями прибавлять воду до того момента, когда камфора всплывёт на поверхность, т. е. раствор станет тяжелее камфоры, после этого добавим ещё немного воды. Далее нужно дать камфоре уплотниться и отстояться в течение часа, затем её можно отфильтровать или декантировать (слить), и хорошо отжать. В полученной массе ещё очень много воды и последующая сушка сильно затянется. Поэтому камфору следует перенести в небольшую ёмкость с плотной крышкой, и периодически перемешивать массу сливая выделившуюся воду.

Когда вода перестанет выделяться можно приступать к сушке. Камфора очень летуча и её сушить, а затем хранить можно только в герметичной таре. Сушить нужно над прокалённым хлоридом кальция или прокалённым силикагелем, или любым другим осушителем. Для этого маленький стаканчик с влажной камфорой помещаем в больший стакан с насыпанным или налитым на дно осушителем. Периодически (пару раз в сутки) большой стакан нужно открывать для перемешивания и оценки влажности камфоры. Сушим до тех пор, пока камфора перестанет быть влажной на ощупь.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License .