в чем измеряется плотность сахара

Свойства сахара, плотность и температура плавления сахара

Теплофизические свойства сахарозы (сахара)

В таблице представлены следующие физические свойства сахара (или сахарозы):

Свойства указаны для образцов сахарозы, изготовленных уплотнением ее порошка при давлении 50…150МПа. Содержание примесей не превышает 1%. Свойства сахарозы (C₁₂H₂₂O₁₁) изменяются в зависимости от температуры в интервале от 120 до 450К. При нагревании плотность сахарозы уменьшается, а удельная теплоемкость растет. Теплопроводность сахарозы дана при температуре 27°С.

Температура плавления сахара

В таблице приведены значения температуры плавления сахара распространенных типов: глюкоза, мальтоза, сахароза, сахар тростниковый, сахарная пудра, фруктоза.

Температура плавления сахара приведена при нормальном атмосферном давлении. Из таблицы видно, что сахар начинает плавиться при температуре от 104 до 188°С. Самым легкоплавким сахаром является фруктоза — температура ее плавления равна 104°С.

Теплопроводность кристаллической сахарозы

В таблице даны значения коэффициента теплопроводности различных видов кристаллической сахарозы при температуре 20ºС.
Представлена теплопроводность следующих видов сахарозы: порошкообразная, рафинированная, слегка спрессованная, кристаллы сахарозы, сахар-сырец.

Теплоемкость кристаллической сахарозы (сахара)

В таблице указаны значения удельной массовой и молярной теплоемкостей кристаллической сахарозы в интервале температуры от 0 до 90ºС. При нагревании сахарозы ее теплоемкость увеличивается.

Теплофизические свойства сахара-рафинада

В таблице представлены следующие свойства сахара: объемная теплоемкость сахара, температуропроводность, теплопроводность сахара-рафинада
при температурах 343 и 290К (70 и 17ºС). При нагревании сахара его теплопроводность увеличивается.

Физические свойства сахарного песка, плотность сахара

В таблице представлены физические свойства (теплопроводность, температуропроводность) сахарного песка (средние значения и диапазон) при различной плотности сахара (793…910 кг/м 3 ) и его влажности (температура 20ºС).

Насыпная плотность сахара-песка изменяется в широком диапазоне. Необходимо отметить, что размеры кристаллов сахара от 0,25 до 2 мм не оказывают влияния на его насыпную плотность.

Теплопроводность и температуропроводность сахара-песка, как и других зернистых материалов, зависит не только от плотности и температуры, но и от формы и размеров пор слоя, формы и размеров кристаллов, а также способа их укладки.

Плотность, теплоемкость, теплопроводность тростникового сахара-сырца

Представлены такие свойства, как удельная (массовая) теплоемкость сахара, теплопроводность сахара, температуропроводность сахара-сырца при влажности W=0,4% и температуре 31°С в зависимости от плотности (диапазон 600…1000 кг/м 3 ). При увеличении плотности тростникового сахара, растет и его теплопроводность.

Физические свойства сахара распространенных видов

В таблице представлены свойства следующих сахаров: сахар-рафинад, сахарный песок, сахарная пудра, сахар инвертный.

Физические свойства сахарных материалов

Даны следующие физические свойства сахара и сахарных материалов: плотность сахара, теплопроводность, температуропроводность при температуре 0…20ºС.
В таблице представлены следующие сахарные материалы: монокристалл сахарозы, сахар-рафинад, сахар-песок при свободной укладке и при плотной укладке, сахарная пудра, сахарная пыль.

Источник

Плотность сахара

Плотность сахара и другие его физические свойства

Сахароза – представляет собой бесцветные кристаллы (рис. 1), хорошо растворимые в воде. Молекула этого вещества построена из остатков α-глюкозы и фруктопиранозы, которые соединяются между собой посредством гликозидного гидроксила:

Эмпирическая формула сахарозы, отражающая её химический состав имеет вид C₁₂H₂₂O₁₁.

Рис. 1. Сахароза. Внешний вид.

В зависимости от того, из какого сырья был получен сахар, различают тростниковый, свекловичный, кленовый и пальмовый сахар.

Плотность можно вычислить по формуле:

Для веществ, находящихся в твердом агрегатном состоянии зачастую используют понятие насыпной (удельной/кажущейся) плотности, которая рассчитывается как отношение массы вещества ко всему занимаемому объему, с учетом доли объема пустот.

Плотность сахара приведена в таблице ниже.

Таблица 1. Плотность сахара.

Насыпная плотность, кг/м 3

Примеры решения задач

M(SO₃) = Ar(S) + 3×Ar(O) = 32 + 3× 16 = 32 + 48 = 80г/моль;

n (SO₃) = 18 / 80 = 0,225 моль.

Число молекул газа рассчитывается как:

Отношение массы данного газа к массе другого газа, взятого в том же объеме, при той же температуре и том же давлении, называется относительной плотностью первого газа по второму. Данная величина показывает, во сколько раз первый газ тяжелее или легче второго газа.

Относительную молекулярную массу воздуха принимают равной 29 (с учетом содержания в воздухе азота, кислорода и других газов). Следует отметить, что понятие «относительная молекулярная масса воздуха» употребляется условно, так как воздух – это смесь газов.

Определим массы элементов, входящих в состав этого вещества. Значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: Ar(C) = 12 а.е.м., Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м.

Рассчитаем молярные массы углекислого газа и воды. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr):

M(CO₂) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль;

M(H₂O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/моль.

m(C) = [23,2/ 44]×12 = 6,33 г;

m(H) = 2×8,8 / 18 ×1= 0,98 г.

Определим химическую формулу соединения:

Значит простейшая формула соединения CH₂, а его молярная масса равна 14 г/моль [M(CH₂) = Ar(C) + 2×Ar(H) = 12 + 2×1 = 12 + 2 = 14 / моль].

Значение молярной массы органического вещества можно определить при помощи его плотности по водороду:

M_substance = 2 × 40 = 80 г/моль.

Чтобы найти истинную формулу органического соединения найдем отношение полученных молярных масс:

M_substance / M(CH₂) = 80 / 14 = 5,7 ≈ 6.

Значит индексы атомов углерода и водорода должны быть в 6 раз выше, т.е. формула вещества будет иметь вид C₆H₁₂.

Источник

Правила использования сахарометра и виномера

Сахарометр (ареометр для определения концентрации сахара) – прибор, которой в равной степени облегчает жизнь как самогонщикам и виноделам, так и пивоварам, поскольку дает возможность контролировать содержание сахара в сусле, что в свою очередь позволяет делать напитки с наперед заданной крепостью и плотностью. Наличие сахарометра в арсенале домашнего винокура необязательно, но очень желательно, а для пивоваров это одно из самых важных приспособлений, позволяющих придерживаться выбранного рецепта (стиля) пива. Зачастую сахарометр покупают те, кто решил заниматься приготовлением спиртного более-менее постоянно.

Принцип работы

Все ареометры, в том числе сахарометр и виномер, работают на основе гидростатического закона (закона Архимеда), согласно которому выталкивающая сила равна весу вытесненной жидкости, это значит, что объем погружаемого тела равен объему вытесненной им жидкости. Так как плотности жидкостей отличаются, то одно и то же тело погружается в них на разную глубину.

Сахарометр (виномер) представляет собой стеклянную трубку, нижняя (широкая) часть которой заполнена ртутью или дробью для создания требуемой массы, а верхняя (узкая) часть трубки имеет шкалу с градацией плотности раствора или концентрации измеряемого вещества.

Виномер отличается от сахарометра только наличием еще одной шкалы, которая показывает крепость (концентрацию этилового спирта) в сусле. Но из-за универсальности и небольших размеров точность бытовых виномеров зачастую ниже, чем сахарометров. При этом, зная начальную плотность сусла, определить крепость сахарометром на любом этапе брожения – не проблема.

Виды бытовых ареометров

В домашнем винокурении распространены 2 вида ареометров:

Сахарометр АС-3 – предназначен для измерения концентрации сахара в водных растворах по массе сухих веществ. Является самым точным бытовым прибором. Для определения крепости требуется сопоставить результат с табличными значениями и провести вычисления.

Диапазон измерений: 0-25%.

Цена деления шкалы: 0,5%.

Предел допустимой погрешности: ±0,5.

Виномер бытовой – устройство для определения сахаристости и крепости браги, вина или пива. Имеет две шкалы, нанесенные с разных сторон, что позволяет одновременно узнать сахаристость и крепость сусла без вычислений. Недостаток – более низкая точность в сравнении с АС-3.

Диапазон измерений: первая шкала – 0-25% (для сахара), вторая шкала – 0-12% (для спирта).

Цена деления шкалы: 1%.

Предел допустимой погрешности: ±1-2% для сахара и ±2-3% для спирта.

Как использовать сахарометр и виномер

Правильно измерять начальную и конечную плотность сусла, поскольку на основании полученной разницы можно сделать вывод о характере брожения (закончилось или нет) и крепости напитка.

Начальная плотность – содержание сахара до брожения. Измеряется перед внесением дрожжей. Рекомендуемые значения зависят от вида напитка.

Оптимальное содержание сахара в браге перед брожением – 18-20%, в случае со спиртовыми дрожжами – 20-30%.

Начальная плотность вина – 10-31%, при этом нужно помнить, что большинство штаммов винных дрожжей могут полностью сбродить сок максимум 20% сахаристости (12% итоговой крепости), а оставшийся сахар не переработается и будет определять вид вина (сухое, полусладкое, сладкое и т.д.).

Начальная плотность пива зависит от сорта, этот показатель находится в диапазоне 5-18% (для большинства популярных в России сортов – 11-12%).

Конечная плотность – содержание сахара в сусле после окончания брожения.

Если показания не меняются в течение 24-48 часов и находятся в пределах ниже 2-2,5% сахара, брожение считается завершенным.

Как считать крепость по сахарометру

Чтобы определить крепость сахарометром, нужно перевести показания начальной и конечной плотности в единицы алкоголя согласно таблице (см. рисунок), затем от начального значения отнять конечное.

Таблица для перевода показаний сахарометра в крепость

Например, если начальная плотность 18,5%, то это соответствует 9,25% алкоголя по таблице, а для конечной плотности сусла в 2,5% эквивалентная крепость – 1%. Итоговая крепость напитка = 9,25 — 1 = 8,25% об.

Инструкция по проведению измерений

1. Наполнить измерительную емкость (колбу, цилиндр или стакан) достаточным количеством сусла температурой +20 °C. При замере конечной плотности слегка перемешать жидкость, чтобы избавиться от остатков углекислого газа, снижающего точность измерений.

Внимание! Из-за несоблюдения температуры возможна погрешность до 7%!

2. Протереть ареометр чистой сухой тканью. Перед погружением прибор должен быть полностью сухим.

3. Аккуратно погрузить сахарометр (виномер) нижней частью в жидкость.

Прибор не должен касаться стенок и дна сосуда.

4. Подождать, пока ареометр стабилизируется на одном уровне.

5. Снять показания. Расположить глаза чуть ниже уровня жидкости, чтобы отчетливо наблюдалось эллиптическое основание мениска, затем медленно поднимать голову, пока эллипс не превратится в прямую линию.

В зависимости от конструкции, значения снимают с верхнего или нижнего края мениска (этот момент обязательно описан в инструкции к конкретной модели).

Если оригинальной инструкции к прибору не осталось, снимать показания по нижнему мениску

6. Достать сахарометр (виномер) из колбы, вытереть насухо и положить в заводской футляр для хранения. Хотя бы раз в пару месяцев проверять показания и калибровать прибор в случае необходимости.

Проверка и калибровка ареометра

Чтобы проверить сахарометр или виномер, достаточно опустить прибор в дистиллированную воду температурой +20 °C. При правильной работе должно появиться нулевое значение (по шкале содержания сахара для виномера).

Если ареометр всплывает слишком высоко, следует увеличить его массу путем нанесения на верхнюю часть стеклянной трубки лака для ногтей или скотча, пока показания шкалы не вернутся к нулевому значению.

Если сахарометр (виномер) излишне тонет, нужно уменьшить его массу, сбрив лезвием часть стекла в верхней части трубки.

Источник

Единицы измерения плотности.

Окружающие нас тела состоят из различных веществ: железа, дерева, резины и пр. Масса любого тела зависит не только от его размеров, но и от вещества, из которого оно состоит. Тела одинакового объема, состоящие из разных веществ, имеют разные массы. Например, взвесив два цилиндра из разных веществ – алюминия и свинца, увидим, что масса алюминиевого меньше массы свинцового цилиндра.

Отсюда следует, что тела с одинаковым объемом, состоящие из разных веществ, имеют разные массы.

Плотность показывает, чему равна масса вещества, взятого в определенном объеме. То есть, если известна масса тела и его объем, можно определить плотность. Чтобы найти плотность вещества, надо массу тела разделить на его объем.

Обозначим данные величины буквами: плотность – ρ, масса тела – m, объем – V. Получим формулу вычисления плотности: ρ = m/V.

Единицей плотности вещества в СИ является килограмм на кубический метр (1кг/м 3 ).

Плотность одного и того же вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях различна.

Плотность некоторых твердых тел, жидкостей и газов приведена в таблицах.

Плотности некоторых твердых тел (при норм. атм. давл., t = 20 ° C ).

Твердое тело

ρ, кг/м 3

ρ, г/см 3

Твердое тело

ρ, кг/м 3

ρ, г/см 3

Источник

Плотность растворов сахарозы [таблица]

Для приготовления раствора с заданной концентрацией сахара, необходимое количество сахарозы растворяют при постоянном перемешивании в определенном количестве воды. Концентрацию полученного раствора проверяют рефрактометром или ареометром-сахаромером.

Концентрация сахарного раствора – это количество сахара в 100 г раствора или количество граммов сахара на 100 г воды, но при этом концентрация будет разная.

Ареометром содержание сахара определяют по плотности сиропа — по таблице.

Таблица перевода %-го содержания сахара в кг/литр

Концентрация сахарного раствора

Расчет количества сахара, для получения сиропа заданной концентрацией определяют по формуле:

где
q – количество сахара, кг
В – количество воды, кг
р – требуемая концентрация сахара в сиропе, %

Расчет количества сахара, для получения сиропа с заданной концентрацией, если в составе консервов один из компонентов содержит сахар определяют по формуле:

где
q – количество сахара, кг
А – количество сиропа, кг
р₁ – требуемая концентрация сахара в сиропе, %
В – количество сырья с содержанием сахара, кг
р₂ – содержание сахара в сырье, %

Расчет количества сахара

На практике иногда приходится уменьшать или увеличивать концентрацию сахарного сиропа, меняя количество воды или сахара. Для расчета используйте формулы:

Расчет количества сахара, для приготовления продукта заданной концентрации определяют по формуле:

где
С – количество сахара, кг
А — количество продукта, кг
а – концентрация сахарного сиропа, %

Расчет количества воды, необходимой для приготовления сиропа заданной концентрации:

где
В – количество воды, кг
С – количество сахара, кг
А — количество сахарного сиропа, кг
а – концентрация сахарного сиропа, %

Источник