Тема 2.2. Визначення масової частки розчинних сухих речовин в розчинах. План
1. Видимі й дійсні сухі речовини.
2. Визначення вмісту сухих речовин за відносною густиною : пікнометричний і ареометричний методи.
3. Визначення вмісту сухих речовин за показником заломлення: рефрактометричний метод.
4. Будова рефрактометра, правила користування .
5. Таблиці з поправками на температуру.
Про якість більшості видів сировини, напівпродуктів і готової продукції в пиво-безалкогольній промисловості судять по густині або по кількості в них розчинних сухих речовин.
Густиною називають відношення маси даної речовини до її об’єму . Густина визначається по формулі ( в кг/м3):
де m – маса речовини, кг;
V – об’єм речовини, м3.
На підприємствах користуються не абсолютною густиною, а відносною густиною.
Відносна густина – це відношення густини досліджуваного розчину до густини стандартного розчину взятих при одних і тих же умовах ( температура, об’єм). В якості стандартного розчину використовують двічі перегнану дистильовану воду при температурі 4°С. При цій температурі маса 1 см3 води дорівнює 1 г.
Для покращення роботи користуються водою з температурою 20°С, густина води 0,9983
Відносна густина являється величиною безрозмірною і визначається за формулою:
Отже, відносна густина - це відношення маси досліджуваного розчину до маси стандартного розчину, взятих при одних і тих же умовах.
Відносна густина розчину тим вища, чим більша в ньому концентрація сухих речовин. Концентрацією сухих речовин називають їх вміст в 100 г (см3) досліджуваного продукту і виражають відповідно в масових або об’ємно-масових процентах.
Розрізняють сухі речовини дійсні і видимі. Дійсними називають сухі речовини, які визначаються висушуванням до постійної маси. Видимі сухі речовини знаходять непрямим шляхом – по відносній густині або по показнику заломлення, які змінюються пропорційно зміні вмісту сухих речовин. Видимі сухі речовини завжди менші, ніж дійсні. Але висушування розчинів займає багато часу, і тому в контролі бродильних виробництв визначають видимі сухі речовини по густині і по показнику заломлення розчину.
Вміст сухих речовин по густині розчину визначають за допомогою ареометрів і пікнометрів.
Визначення видимих сухих речовин по густині розчину.
Ареометричний метод. Принцип дії ареометра заснований на законі Архімеда, згідно якому тіло, занурене в рідину, втрачає в масі стільки, скільки важить об’єм витісненої ним рідини. Ареометр, занурений в рідину, знаходиться в стані рівноваги тоді, коли його маса m і маса витісненої ним рідини m1 будуть рівні m=m1:
де V- об’єм витісненої рідини;
d- відносна густина витісненої рідини.
При одній і тій же масі ареометра глибина занурення його в рідину і, відповідно, витіснений об’єм залежать тільки від густини досліджуваного розчину. Чим більша густина розчину, тим менше занурюється ареометр, і навпаки.
Ареометр являє собою скляний циліндричний сосуд, який у верхній частині переходить в тонку, запаяну зверху трубку. Всередині трубки знаходиться шкала з поділками. Нижня частина ареометра закінчується кулькою, який заповнений дробиною. Кулька ареометра в деяких випадках має впаяний термометр для визначення температури рідини.
Шкали ареометрів градуюють в залежності від їх призначення. Якщо шкала градуйована по відносній густині розчинів, то такий ареометр називають
денсиметром, якщо по вмісту сахарози
Цукромір Відлік показів шкали цукроміра
в розчині, то – цукроміром. В чистому водному цукровому розчині цукромір дає покази безпосередньо в процентах по масі сахарози; в цукровому розчині в присутності інших розчинних речовин – показує видимий вміст СР в процентах по масі. Цукроміри градуюють при температурі 20°С. Якщо температура досліджуваного розчину відмінна від 20°С, то вводять поправку на температуру. Але ці поправки великої точності не дають, тому краще вміст СР визначати при 20°С.