Détermination du
pourcentage d'alcool
Calcul de la
concentration d'alcool par pesée.
Le
phénomène de miscibilité est la
clé du séchage du bois par
immersion dans l'alcool. Des liquides miscibles atteignent une
concentration
uniforme lorsqu'ils sont combinés dans un
récipient. Par exemple, une bouteille
de vin assure une consistance uniforme d'alcool et d'eau aussi
longtemps
qu'elle reste au repos.
Lorsqu'une
pièce de bois est immergée dans une solution
d'alcool, le phénomène de miscibilité
provoque la migration de l'eau du bois et
de l'alcool de la solution jusqu'à atteindre un
équilibre. La concentration
finale d'alcool dans le bois sera toujours inférieure
à la concentration
d'alcool de départ dans la solution.
Le remplacement de l'eau
du bois par l'alcool est le mécanisme
clé pour un séchage plus rapide du bois. L'alcool
traverse facilement le parois
cellulaires et possède une pression de vapeur moindre que
l'eau. Au fur et à
mesure que la concentration d'alcool dans le bois baisse le temps de
séchage
augmente. Il est donc utile de connaître la concentration
d'alcool dans la
solution d'immersion.
On peut mesurer la
concentration d'alcool en utilisant un
hydromètre. Afin d'être plus précis, il
faut mesurer la température de la
solution pour corriger les changements de densité dus
à la température. Pour
mesurer le plus facilement possible la température, utiliser
un hydromètre avec
thermomètre intégré. Un
hydromètre est cher et fragile. Comme il faut une
échelle pour suivre le séchage des
pièces de bois, la méthode de
détermination
de la concentration par pesée n'utilise qu'un
équipement courant et diminue le
coût.
Sachant que l'alcool et
l'eau sont de densités différentes, j'en
ai conclu que la concentration d'une solution pouvait être
calculée par un
rapport de poids. J'ai contacté le professeur Shawn Bearden
à Pocatello, Idaho,
et je lui ai demandé s'il pouvait m'aider à
mettre au point une procédure.
Shawn conçut le graphique et la table utilisés
dans cette procédure.
La procédure
requiert ce qui suit:
Une balance capable de
peser avec une résolution minimum de 1g.
Un récipient
transparent avec un goulot étroit afin d'augmenter
la précision de mesure de la taille de
l'échantillon pesé.
Un exemplaire de la table
et du graphique de pourcentage d'alcool.
Cette bouteille d'eau présente un changement de couleur près du goulot qui est utilisé comme repère de mesure.
1.
Pour peser les
échantillons,
prenez un flacon à col étroit. Je
préfère utiliser du plastique parce que je
suis sûr que je le laisserai tomber un jour ou l'autre. Un
flacon de
sauce-salade ou une bouteille à eau sont de bons
récipients pour les
échantillons.
2.
Tracez une ligne
à environ 2,5 cm du goulot. La ligne doit être
suffisamment fine pour permettre une mesure précise de
chaque échantillon.
3.
Pesez et notez le poids
à vide du récipient
4.
Remplissez le
récipient d'eau jusqu'à la ligne.
5.
Pesez et notez le poids
de l'échantillon.
6.
Videz le
récipient et remplissez-le jusqu'à la ligne de la
solution d'immersion.
Calcul du rapport de poids
Le rapport est
calculé en divisant le poids de l'eau par le
poids de la solution. Pour être plus précis,
soustrayez le poids du flacon vide
de celui de l'eau et de celui de la solution.
(poids
de
l'eau) – (poids du flacon)
(poids de la solution) – (poids du flacon)
Exemple de calcul:
La bouteille vide
pèse 23g.
L'échantillon
d'eau pèse 632g.
L'échantillon
de
solution pèse 550g.
(632g - 23g) /(550g -
23g) = 609g /527g = 1,155597
Le résultat représente le taux et est
supérieur à 1.
Arrondi à 4 chiffres après la virgule, le taux
est de 1,1556
Conversion du quotient en pourcentage de concentration
d'alcool
Utilisez le graphique pour trouver le taux sur l'axe horizontal (l'axe
des X).
Utilisez la table pour
trouver le taux et la concentration d'alcool
correspondante.
Après le
calcul du taux arrondissez le nombre à 4
décimales. Les
deux premières décimales correspondent aux
nombres de la table et du graphique.
La 3ième et 4ième
décimales servent à interpoler la
concentration entre les valeurs données.
Les 3 premiers chiffres
du taux de l'exemple, 1,15,
correspondent, sur le graphique, à une concentration de
62,2% d'alcool. Le taux
immédiatement supérieur, 1,16, correspond
à une concentration de 65,79%
d'alcool.
On se sert des 2
derniers chiffres pour interpoler la valeur
comprise entre les taux de 1,15 et 1,16. Interprétez-les
comme un pourcentage
de la valeur comprise entre 62,2 et 65,79. dans l'exemple, les deux
derniers
chiffres représentent 56% (0,56) de la différence
entre 65,79 et 62,2.
65,79
– 62,20 = 3,59
3,59 x 0,56 = 2,01
62,2 + 2,01 = 64,21
En ajoutant la
différence au nombre le plus bas, on trouve la
concentration d'alcool.
Il n'est pas
nécessaire de calculer la concentration précise
pour simplement immerger un bout de bois dans de l'alcool. Une valeur
approximative suffit.
L'expérience a
montré que des concentrations plus
élevées
d'alcool dans la solution d'immersion donnent de meilleurs
résultats quant à la
rapidité du séchage ainsi qu'une
dégradation moindre de la pièce. Il est donc
recommandé que la concentration d'alcool de
départ soit supérieure à 60%.
On peut
réussir le séchage du bois avec des
concentrations
inférieures mais on perdra une partie des avantages de
l'immersion dans
l'alcool et le temps de séchage augmentera. Comme il y a
plus d'eau dans le
bois et qu'elle ne migre pas hors du bois aussi facilement que
l'alcool, des
tensions supplémentaires apparaissent dans les parois et la
probabilité
d'apparition de fentes augmente.
Tant qu'on utilise
toujours la même bouteille pour peser les
échantillons de solution, il n'est pas nécessaire
de peser à chaque fois l'eau
contenue dans la bouteille. Le poids de l'eau utilisée dans
l'exemple sera
toujours de 609g. Lors des tests ultérieurs, il suffit de
peser les échantillon
de solution.
Après la
pesée de la solution, rincez les bouteilles avec une
petite quantité d'alcool et versez-la dans le
récipient de solution. Un petit
coup d'air comprimé dans la bouteille renversée
suffira à la sécher.
Graphique et Table sont disponibles au format
PDF. Imprimez-en un exemplaire,
c'est plus pratique.
