Oznaczanie gęstości
Oznaczanie gęstości
Analiza żywności - ćwiczenia
Analiza żywności - ćwiczenia
Oznaczanie gęstości
Oznaczanie gęstości
Analiza żywności - ćwiczenia
Analiza żywności - ćwiczenia
Gęstość ciała „d” jest to stosunek
Gęstość ciała „d” jest to stosunek
masy ciała „m” do jego objętości „v”
masy ciała „m” do jego objętości „v”
d
d
=
=
m
m
(kg)/
(kg)/
v
v
(m
(m
3
3
) lub g/cm
) lub g/cm
3
3
Ciężar własciwy ciała „s” jest to
Ciężar własciwy ciała „s” jest to
stosunek ciężaru ciała „p” do
stosunek ciężaru ciała „p” do
objętości
objętości
s = p/v
s = p/v
N/m
N/m
3
3
Gęstość i ciężar właściwy są liczbami
Gęstość i ciężar właściwy są liczbami
mianowanymi i gdy wyrazi się masę
mianowanymi i gdy wyrazi się masę
w kg, ciężar w N zaś objętość w m
w kg, ciężar w N zaś objętość w m
3
3
to
to
otrzyma się jednakowe wartości.
otrzyma się jednakowe wartości.
Gęstość ciał mierzy się porównując
Gęstość ciał mierzy się porównując
gęstość badanego ciała z gęstością
gęstość badanego ciała z gęstością
wody przyjętą jako wzorzec. Gęstość
wody przyjętą jako wzorzec. Gęstość
ciała jest wielkością stałą, ale zależy od:
ciała jest wielkością stałą, ale zależy od:
Temperatury
Temperatury
Ciśnienia
Ciśnienia
Ze względu na zmianę rozszerzalności i
Ze względu na zmianę rozszerzalności i
ściśliwości
ciał
w
zależności
od
ściśliwości
ciał
w
zależności
od
temperatury.
temperatury.
Gęstość rzeczywista
Gęstość rzeczywista
jest to stosunek masy „m” pewnej
jest to stosunek masy „m” pewnej
objetości ciała w temperaturze „t” do
objetości ciała w temperaturze „t” do
masy „m
masy „m
w
w
” takiej objetości wody w
” takiej objetości wody w
temperaturze 277 K /4
temperaturze 277 K /4
o
o
C/. Gęstość
C/. Gęstość
wody w temperaturze 277 K przyjęto
wody w temperaturze 277 K przyjęto
jako jedność i wynosi ona 10
jako jedność i wynosi ona 10
-3
-3
kg/m
kg/m
3.
3.
d = m /m
d = m /m
w
w
Wartość d tak wyrażona jest wielkością niemianowaną
Wartość d tak wyrażona jest wielkością niemianowaną
t
4
Gęstość względna /pozorna/
Gęstość względna /pozorna/
Jest to stosunek gęstości ciała
Jest to stosunek gęstości ciała
badanego w temperaturze „t” do
badanego w temperaturze „t” do
gęstości wody w tej samej
gęstości wody w tej samej
temperaturze. Wyraża się ta wielkość
temperaturze. Wyraża się ta wielkość
symbolem „d „ Aby wielkość tę
symbolem „d „ Aby wielkość tę
przeliczyć na gęstość rzeczywistą
przeliczyć na gęstość rzeczywistą
należy pomnożyć ją przez gęstość
należy pomnożyć ją przez gęstość
wody w temperaturze pomiaru.
wody w temperaturze pomiaru.
d = d * d
d = d * d
t
t
t
t
t
t
4
w
Metody oznaczania gęstości
Metody oznaczania gęstości
Metody areometryczne
Metody areometryczne
Do pomiaru gęstości często używa
Do pomiaru gęstości często używa
się areometru. Przyrząd ten składa
się areometru. Przyrząd ten składa
się
się
z rurki szklanej /trzpienia/:
z rurki szklanej /trzpienia/:
U góry znajduje się podziałka
U góry znajduje się podziałka
Na dole /w postaci bańki/ balast
Na dole /w postaci bańki/ balast
Odczytywanie wskazań
Odczytywanie wskazań
areometru
areometru
Czasami areometry wyposażone są w
Czasami areometry wyposażone są w
termometry /termoareometry/
termometry /termoareometry/
Ze względu na zależność gęstości od
Ze względu na zależność gęstości od
temperatury areometry wyskalowane
temperatury areometry wyskalowane
są w odpowiedniej temperaturze i w
są w odpowiedniej temperaturze i w
niej należy dokonywać pomiaru. W
niej należy dokonywać pomiaru. W
przypadku
pomiaru
w
innej
przypadku
pomiaru
w
innej
temperaturze
należy
uwzględnić
temperaturze
należy
uwzględnić
odpowiednią poprawkę
odpowiednią poprawkę
Podczas badania należy uważać aby
Podczas badania należy uważać aby
areometr
nie
dotykał
brzegów
areometr
nie
dotykał
brzegów
naczynia i utrzymywany był w cieczy
naczynia i utrzymywany był w cieczy
pionowo.
pionowo.
Odczyt wskazań w przypadku cieczy
Odczyt wskazań w przypadku cieczy
przezroczystych dokonuje się według
przezroczystych dokonuje się według
menisku
dolnego
a
cieczy
menisku
dolnego
a
cieczy
nieprzezroczystych według menisku
nieprzezroczystych według menisku
górnego
górnego
Czułość areometru jest duża /wynosi
Czułość areometru jest duża /wynosi
0,0005/.
0,0005/.
Zwiększa się w miarę wzrostu
Zwiększa się w miarę wzrostu
objętości bańki i ze zmniejszeniem
objętości bańki i ze zmniejszeniem
przekroju trzpienia oraz im większa
przekroju trzpienia oraz im większa
część areometru jest zanurzona w
część areometru jest zanurzona w
cieczy i im mniejsza jest gęstość
cieczy i im mniejsza jest gęstość
cieczy
cieczy
Rodzaje areometrów
Rodzaje areometrów
1/
areometry
wzorcowane
w
1/
areometry
wzorcowane
w
jednostkach gęstości – densymetry
jednostkach gęstości – densymetry
Gay-Lussac’a który mierzy gęstość
Gay-Lussac’a który mierzy gęstość
rzeczywistą
rzeczywistą
Laktodensymetr /wyskalowany w temp.
Laktodensymetr /wyskalowany w temp.
15
15
o
o
C/ mierzy gęstość w stopniach
C/ mierzy gęstość w stopniach
umownych /
umownych /
o
o
L/ i stosuje się go do
L/ i stosuje się go do
pomiaru gęstości mleka. Stopnie L
pomiaru gęstości mleka. Stopnie L
odpowiadają drugiemu i trzeciemu
odpowiadają drugiemu i trzeciemu
miejscu po przecinku np. 1,0356 g/cm
miejscu po przecinku np. 1,0356 g/cm
3
3
odpowiada 35,6
odpowiada 35,6
o
o
L
L
Oechslego jest stosowany w
Oechslego jest stosowany w
winiarstwie do pomiaru gęstości
winiarstwie do pomiaru gęstości
moszczu gronowego. Wyskalowany
moszczu gronowego. Wyskalowany
jest w stopniach Oe, które
jest w stopniach Oe, które
odpowiadają jednostkom trzeciego
odpowiadają jednostkom trzeciego
miejsca po przecinku gęstości w
miejsca po przecinku gęstości w
g/cm
g/cm
3
3
d = 1,007 g/cm
d = 1,007 g/cm
3
3
= 7
= 7
o
o
Oe
Oe
2/ areometry procentowe
2/ areometry procentowe
Ballinga
lub
Brixa
Ballinga
lub
Brixa
,
zwane
,
zwane
cukromierzami. Mierzą gęstość w skali
cukromierzami. Mierzą gęstość w skali
umownej, a mianowicie wskazują
umownej, a mianowicie wskazują
stężenie
sacharozy
w
roztworze
stężenie
sacharozy
w
roztworze
wodnym w procentach wagowych.
wodnym w procentach wagowych.
Przy
pomiarze
gęstości
soków
Przy
pomiarze
gęstości
soków
owocowych, zacierów i brzeczek
owocowych, zacierów i brzeczek
wskazują
przyblizoną
zawartość
wskazują
przyblizoną
zawartość
ekstraktu
ekstraktu
Stopnie Ballinga /
Stopnie Ballinga /
o
o
Blg/ używane są w
Blg/ używane są w
przemyśle owocowo-warzywnym i
przemyśle owocowo-warzywnym i
fermentacyjnym, natomiast Brixa
fermentacyjnym, natomiast Brixa
/
/
o
o
Bx/ w przemyśle cukrowiniczym.
Bx/ w przemyśle cukrowiniczym.
Alkoholomierze
Alkoholomierze
służą do pomiaru
służą do pomiaru
zawartości alkoholu etylowego w
zawartości alkoholu etylowego w
wodnym roztworze. Wyskalowane są
wodnym roztworze. Wyskalowane są
w
stopniach
w
stopniach
Trallesa
Trallesa
/
/
o
o
Tr/
Tr/
odpowiadające zawartości etanolu w
odpowiadające zawartości etanolu w
procentach objętościowych lub w
procentach objętościowych lub w
stopniach
stopniach
Richtera
Richtera
/
/
o
o
R/,
które
R/,
które
wyrażają procenty wagowe etanolu.
wyrażają procenty wagowe etanolu.
Areometry wyskalowane w skali
Areometry wyskalowane w skali
umownej Baum
umownej Baum
é
é
go /
go /
o
o
Be/, wskazujące
Be/, wskazujące
w przybliżeniu procentową zawartość
w przybliżeniu procentową zawartość
NaCl w roztworze wodnym.
NaCl w roztworze wodnym.
Przeliczenie stopni n =
Przeliczenie stopni n =
o
o
Be dokonuje
Be dokonuje
się według wzoru:
się według wzoru:
d = 144,3/(144,3-n)
d = 144,3/(144,3-n)
15
15
Dla cieczy lżejszych od wody wartość n się dodaje
Metody piknometryczne
Metody piknometryczne
Zasada pomiaru polega na
Zasada pomiaru polega na
porównaniu masy tej samej objętości
porównaniu masy tej samej objętości
cieczy o nieznanej gęstości z masa
cieczy o nieznanej gęstości z masa
wody o tej samej objętości i
wody o tej samej objętości i
temperaturze
temperaturze
d = (m
d = (m
1
1
-m)/(m
-m)/(m
2
2
-m)
-m)
m
m
1
1
– masa piknometru z badana
– masa piknometru z badana
próbką /g/
próbką /g/
m
m
2
2
– masa piknometru z wodą /g/
– masa piknometru z wodą /g/
m – masa piknometru samego
m – masa piknometru samego
Piknometry mogą mieć różne kształty i
Piknometry mogą mieć różne kształty i
różną objętość /10, 20, 50 cm
różną objętość /10, 20, 50 cm
3
3
/. Im
/. Im
objętość piknometru większa tym pomiar
objętość piknometru większa tym pomiar
dokładniejszy.
Dokładność
pomiaru
dokładniejszy.
Dokładność
pomiaru
wynosi 10
wynosi 10
-7
-7
Piknometrem
oznacza
się
gęstość
Piknometrem
oznacza
się
gęstość
względną i aby ją przeliczyć na gęstość
względną i aby ją przeliczyć na gęstość
rzeczywistą należy otrzymana wartość
rzeczywistą należy otrzymana wartość
pomnożyć przez gęstość wody w
pomnożyć przez gęstość wody w
temperaturze pomiaru
temperaturze pomiaru
Pomiary piknometrem powinny być
Pomiary piknometrem powinny być
wykonane w stałej temperaturze
wykonane w stałej temperaturze
Metody przy użyciu wago
Metody przy użyciu wago
hydrostatycznej
hydrostatycznej
Metoda opiera się na prawie
Metoda opiera się na prawie
Archimedesa, według którego na ciało
Archimedesa, według którego na ciało
zanurzone w cieczy działa parcie
zanurzone w cieczy działa parcie
pionowe w górę, różne ciężarowi
pionowe w górę, różne ciężarowi
wypartej wody. Stąd gęstość można
wypartej wody. Stąd gęstość można
wyrazić wzorem:
wyrazić wzorem:
G = (G
G = (G
o
o
-G
-G
c
c
) / (g * v) kg/m
) / (g * v) kg/m
3
3
G
G
o
o
– ciężar ciała w powietrzu /N/
– ciężar ciała w powietrzu /N/
G
G
c
c
– ciężar ciała w cieczy /N/
– ciężar ciała w cieczy /N/
g – przyspieszenie ziemskie /m/s
g – przyspieszenie ziemskie /m/s
2
2
/
/
v – objetość ciała /m
v – objetość ciała /m
3
3
/
/
Rodzaje wagi hydrostatycznej
Rodzaje wagi hydrostatycznej
Westphala-Mohra
Westphala-Mohra
Parowa /oznaczanie
Parowa /oznaczanie
skrobiowości ziemniaków/
skrobiowości ziemniaków/
