Hoe een ijk-oplossing voor hydrometer maken?

[henkg]

Hoe een ijk-oplossing voor hydrometer maken?
De blanco is makkelijk: (kraan)water dient bij 20 graden 1000 aan te geven.
Nu ben ik aan het stoeien met een suikeroplossing. En ik begrijp het niet.

Ik neem ongeveer 150 ml water, los daar precies 30 gram kristalsuiker in op. Vul aan (bij 20 graden) tot precies 200 ml.
(200 ml is genoeg voor een hydrometer meting)
Ik verwacht dan een SG van 1050. Dat is ook wat BrouwVisie berekent (SG berekeningen | correcties water suiker).


Ik meet echter 1060.
Veel gezocht. Allerlei tabellen, met allemaal andere waarden, gecorrigeerd voor niet vergistbaar; zuurgehaltes, noem maar op. Nergens een eenvoudige formule met een verklaring.
Ik kwam ook dit tegen:
http://wijnmaker.blogspot.com/2011/03/brix-refractometer.html

Precies dezelfde waarde als ik meet, maar geen formule.

Ik zie wat over het hoofd. Maar wat? 

[JohnS]

Helaas mis je 1 meetwaarde om exact je soortelijke gewicht te kunnen uitrekenen.

Als je de 30 gram hebt opgelost, en daarna hebt aangevuld tot 200 ml zou je het totaal even moeten wegen. Ik zou verwachten dat je dan op 212 gram zou uitkomen. (Eigenlijk 211,6 gram, maar zo nauwkeurig kun je waarschijnlijk niet meten)

Het soortelijk gewicht massa uitrekenen is vrij eenvoudig: Deel de massa door het volume. http://nl.wikipedia.org/wiki/Dichtheid_(natuurkunde)

Dus: totaal gewicht 212 gram en een volume van 200 ml geeft: 0,212 / 0,2 = 1,06 kg / liter oftewel 1060 gram / liter

n.b. 1: doordat er een klein getal in de deler staat is de uitkomst zeer gevoelig voor meetfouten. stel het volume is geen 200 ml maar 199 ml dan is je uitkomst: 0,212 / 0,199 = 1,0653 kg / liter oftewel 1065,3 gram / liter
1 mililiter meetfout op 200 mililiter is natuurlijk zo gemaakt!

n.b. 2: Ook zonder hydrometer kun je dus vrij eenvoudig je soortelijke massa bepalen. Neem 1 liter wort en weeg die. Je weegschaal zal het sg in grammen meteen geven.

n.b. 3: Even neuzelen: bovenstaand verhaal is bij een temperatuur van 4 graden celcius. Bij 20 graden zou je iets moeten compenseren maar de uitzettingscoëfficiënt van water is niet lineair en te verwaarlozen bij een temperatuurverschil van 16 graden.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Uitzettingsco%C3%ABffici%C3%ABnt

Eens een betá man, altijd een betá man 

[Robertw]

Als je het precies wilt doen, kun je dan niet beter zowel de suiker als het water afwegen? Volume afmeten is lastig en temperatuurafhankelijk.
Is het dan ook niet beter om de ijkvloeistof te maken van bijvoorbeeld watervrij keukenzout?

[JohnS]

Als je het precies wilt doen, kun je dan niet beter zowel de suiker als het water afwegen?

SM = Massa / Volume ==> je moet dus beiden weten.

Volume afmeten is lastig en temperatuurafhankelijk.

De uitzettingscoëfficiënt van water is klein, en het verschil tussen 4 graden C en 20 graden C geeft een verwaarloosbare fout.

Is het dan ook niet beter om de ijkvloeistof te maken van bijvoorbeeld watervrij keukenzout?

Wow .. huhh .. ??

[Robertw]

I.p.v. 150 ml water kun je ook 150 gram water nemen. Met een maatglas is het nauwelijks tot op 1 ml nauwkeurig af te meten. Met een goedkope weegschaal kun je al tot op 0,01 gram wegen.

[RobinB]

John; SG staat in dit geval niet voor soortelijk gewicht en dus ook niet voor soortelijke massa. Het staat voor specific gravity, wat weer een relatief, eenheidsloos getal is.
Adrie heeft er ooit een mooi artikeltje over geschreven.

@henk:
Maak je volume en gewicht in het BrouwVisie tooltje eens 10 of 100x zo groot?
Ik heb nl het vermoeden dat je hier tegen een afrondingslimiet aan het kijken bent.

[JohnS]

John; SG staat in dit geval niet voor soortelijk gewicht en dus ook niet voor soortelijke massa. Het staat voor specific gravity, wat weer een relatief, eenheidsloos getal is.
Adrie heeft er ooit een mooi artikeltje over geschreven.

Ohh .. ik ben eigenlijk altijd uitgegaan van de info die ik van Brouwmarkt meegestuurd kreeg met een bestelling. Zie plaatje.

Als ik de wiki http://en.wikipedia.org/wiki/Specific_gravity goed lees dan is de specific gravity hetzelfde als de soortelijke massa, bij 4 ºC. Bij 4  ºC heeft de referentie vloeistof (water) immers een dichtheid van precies 1000 gram / liter. Door de referentie vloeistof en de te meten vloeistof bij dezelfde temperatuur te vergelijken compenseer je dus voor de uitzettingscoëfficiënt van water. Omdat je 2 soortelijke massa's op elkaar deelt krijg je inderdaad een dimensiloos getal. Echter de uitzettingscoëfficiënt van water is slechts 0,21 10-3m3/mK en dat zal een verwaarloosbare meetfout geven voor de 16 ºC temperatuurverschil ten opzichte van de referentievloeistof.

n.b. : nog even neuzelen: technisch gezien is de soortelijke massa ook nog afhankelijk van de luchtdruk, water kan immers ietwat samengeperst worden, waardoor de soortelijke massa stijgt. Bij de specific gravity heb je daar uiteraard geen last van, omdat de vergelijkt met een referentievloeistof bij gelijke luchtdruk. Echter, de afwijkingen t.g.v. de luchtdruk zijn kleiner dan een luizenpiemeltje en wat mij betreft ook echt verwaarloosbaar.

[Oscar]

Ik neem ongeveer 150 ml water, los daar precies 30 gram kristalsuiker in op. Vul aan (bij 20 graden) tot precies 200 ml.
(200 ml is genoeg voor een hydrometer meting)
Ik verwacht dan een SG van 1050. Dat is ook wat BrouwVisie berekent (SG berekeningen | correcties water suiker).


Ik meet echter 1060.

Rekenen en toetsen aan de praktijk is soms lastig. Dit doet BrouwVisie :

Gegeven:
* SG = 1000
* Volume = 0,2 liter
* Massa suiker = 30 gram

Berekend wordt:
* Massa1 = 1000*0,2=200 gram
* Massa2 = 30 gram
* Volume1 = 0,2 liter
* Volume2 = (30/1,58)/1000 = 0,0189873 liter (1,58 is dichtheid suiker)
--> Nieuw volume = 0,21898 liter afgerond op 1 decimaal is dus 0,2 liter 
--> Nieuw SG = (200+30)/(0,2+0,01898) = 1050,2892 gr/l  (afgerond dus 1050)

   Volgens mij klopt dit...

[JohnS]

Rekenen en toetsen aan de praktijk is soms lastig. Dit doet BrouwVisie:

Gegeven:
* SG = 1000
* Volume = 0,2 liter
* Massa suiker = 30 gram

Berekend wordt:
* Massa1 = 1000*0,2=200 gram
* Massa2 = 30 gram
* Volume1 = 0,2 liter
* Volume2 = (30/1,58)/1000 = 0,0189873 liter (1,58 is dichtheid suiker)
--> Nieuw volume = 0,21898 liter afgerond op 1 decimaal is dus 0,2 liter 
--> Nieuw SG = (200+30)/(0,2+0,01898) = 1050,2892 gr/l  (afgerond dus 1050)

   Volgens mij klopt dit...

Henkg heeft de hoeveelheden misschien wat klein genomen, waardoor er afrondingsfouten ontstaan. Bovendien doet Henkg een proef, die niet in BrouwVisie uitgerekend wordt. BrouwVisie neemt als eindvolume de som van water + suiker en rekent dat uit, terwijl Henkg vooraf een eindvolume bepaald, met daarin een bepaalde hoeveelheid suiker.

[Johannes]

Waarom zou je uberhaupt een ijklijn willen maken? Dat een thermometer mogelijk niet een lineaire afwijking heeft; soit. Maar een hydrometer? Als die de dichtheid van water bij 4 ºC juist meet, dan is de meting van een onvergiste gerstewijn van 1.098 toch ook juist? 

Het enige waar je nu achter gaat komen is waar je een meet of rekenfout hebt gemaakt.

[RobinB]

Ohh .. ik ben eigenlijk altijd uitgegaan van de info die ik van Brouwmarkt meegestuurd kreeg met een bestelling.

Die klopt inderdaad niet, de wiki wel.

Hier het topic van Adrie:
http://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,14773.0.html

[JohnS]

Die klopt inderdaad niet, de wiki wel.

Hier het topic van Adrie:
http://www.hobbybrouwen.nl/forum/index.php/topic,14773.0.html

Ik zou toch gewoon de tabel van Brouwmarkt aan durven houden 
Bij 4 ºC = Specific Gravity zowiso Soortelijke Massa en Adrie geeft aan dat bij 20 ºC de SM van water 998 is. Dat is een afwijking van 2 promile. De afleesnauwkeurigheid en de nauwkeurigheid van de hydrometer zal ook in die grootte orde liggen.

En als je 1 liter wort/jongbier/bier op de weegschaal zet, tel je gewoon 2 gram bij de waarde op om aan je  Specific Gravity te komen.

Maar uiteindelijk blijft het geneuzel in de marge 

[RobinB]

Aan de andere kant is dat geneuzel wel evengroot als bijvoorbeeld een redelijke dosis bottelsuiker.
Kan dus het verschil maken tussen een goed gesatureerd bier of een oververzadigd bier (evt lichte gushing)...

Daarnaast is de dimensieloosheid wel zo makkelijk!