Ominaispaino

Määritelmä

Ominaispaino (SG) on aineiden tiheyden suhde vertailuaineen pitoisuuteen. Nesteille ja kiintoaineille vertailuaine on lähes aina vettä 4oC: ssa, jossa sen maksimitiheys on 1g/cm3.

Kun tämä otetaan huomioon, nesteen ominaispaino (SG) on nesteen tiheyden suhde veden tiheyteen,
kuten alla on esitetty:

Latex formula

SG – ominaispaino mitattavan nesteen
Pf – tiheys mitattavan nesteen (g/cm3)
Pw – Tiheys vettä (g/cm3)

Huomaa, että kaikkia tiheysyksiköitä voidaan käyttää niin kauan kuin molemmat ovat samat nesteelle ja vedelle, koska kahden arvon välinen suhde on aina sama.

Tämän ansiosta nesteet ovat tiheämpiä kuin vesi, SG-arvo > 1 ja nesteet, jotka ovat vähemmän vettä kuin SG-arvo < 1.

Määritetään erityinen painovoima

Ensisijaisesti on kaksi tapaa, joilla SG voidaan mitata alla mainituilla tavoilla:

Hydrometri

Hydrometri on laite, jota voidaan käyttää määrittämään suoraan nesteen SG, joka vaatii vain pienen näytteen nestettä.

Täyttämällä sylinterimäinen säiliö testattavalla aineella ja asettamalla vesimittari säiliöön niin, että se sekoittuu nesteeseen, nesteestä SG voidaan lukea siitä, mihin nestepinta koskettaa vesimittarin asteikkoa.

Tarkkaa lukemista varten varmista, että hydrometri on täysin ripustettu nesteeseen, eli se ei kosketa säiliön sivuja tai pohjaa ja että se on kalibroitu oikein. Hydrometri voidaan kalibroida käyttämällä vettä testattavan nesteen ollessa 4°C: n vakio-olosuhteissa ja tarkistamalla,
onko SG-lukema 1.

Laskeminen tiheydellä / painolla

SG: n määritelmästä, jos tiedämme nesteen tiheyden, voimme suoraan laskea nesteen SG: n jakamalla tämän arvon veden tiheydellä samoissa olosuhteissa. Koska tiheys on yhtä suuri kuin massan tilavuus, SG voidaan myös laskea jakamalla nestemäinen massa vettä samalle nestemäärälle nestettä ja vettä.

HYDROMETRI

Useiden nestemäärien yhdistelmä, joilla on erityinen painovoima

Kun eri nestemäisiä SG-liuoksia sekoitetaan toisiinsa, tuote on uusi neste, jolla on oma SG, joka on erilainen kuin komponentit, jotka ovat muodostaneet sen. Seoksen SG löytyy seuraavasti:

SGi – lajin i
xi – ominaispaino – lajeja i

Esimerkkinä voidaan pitää kahta nesteä A ja B, joissa A: lla on SG 1,0 ja B: n SG on 1,5, ja ne sekoitetaan yhteen suhteessa 2:3 painosta, eli 40% tuotteesta koostuu ja loput 60% tuotteesta koostuu B: stä.

Tuotteen SG voidaan laskea seuraavasti:

Latex formula

Vaikutus sekoittumiseen

On tärkeää tietää sekoittuneen nesteiden SG, kun päätetään millaisen sekoittimen käyttö on. Tämä johtuu siitä, että nesteiden SG vaikuttaa tehovaatimuksiin oikean sekoittumisen aikaansaamiseksi.

Newtonin nesteille, kun SG kasvaa, sekoittumiseen tarvittava teho kasvaa myös, joten jos SG: tä ei oteta huomioon sekoittimen tarvitseman juoksupyörän ja vaihdelaatan määrittämisessä, on todennäköistä, että tarvittava teho aliarvioidaan ja sen seurauksena , vahingoittaa mikseriä.

Nestemäinen / nestemäinen sekoittaminen

Sovelluksissa, joissa kahta tai useampaa nestettä sekoitetaan, SG: n ero voi olla tärkeä tekijä. Vaikka nämä kaksi komponenttia ovat sekoittuvia, jos suuri ero SG on, ne jakautuvat kahteen erilliseen kerrokseen. Jos yhdellä komponentilla on alempi SG kuin toinen, se pyrkii kellumaan nesteen pääosan päällä ja sitä on vaikea sisällyttää tuotteeseen. Jos tuotteella on korkeampi SG, se pyrkii putoamaan pohjaan ja sitä on vaikea sisällyttää irto-aineeseen.

Mitä suurempi erotus SG: ssa kahden komponentin välillä on, sitä suurempi sekoitusvoimakkuus tarvitaan niiden tehokkaaseen sekoittamiseen. Sekoitusta voidaan myös auttaa lisäämällä toinen juoksupyörä lähellä nestetason yläosaa, jota käytetään tarkoituksellisesti luomaan pieni pyörre. Tämä vetää kevyemmän komponentin alas nesteen pinnasta päätyyteen.

Samanlainen idea saavutetaan käyttämällä alhaisen tason ”potkurin” juoksupyörää säiliön pohjassa, jotta raskaampi komponentti avataan suurimmalle osalle nestettä.

Kiinteä / nestemäinen sekoitus

Kiinteissä suspensioissa SG: n ero voi aiheuttaa vielä suurempia ongelmia. Jos kiinteä aine ei lopulta liukene nesteen sisään, sekoittimen on jatkuvasti työskenneltävä pitämään kiinteät aineet ripustettuna nesteen läpi. Tämä voi tarkoittaa sitä, että vaaditaan suurta voimakkuutta, suuria moottoreita ja suuria juoksupyöränopeuksia, jotta varmistetaan, että kiintoaine pysyy jäädytettynä.

Sekä nestemäisen että nestemäisen sekoituksen yhteydessä toisen siipipyörän asettaminen sekoitussäiliön päähän voi auttaa vetämään kevyempiä komponentteja nesteen päähän, jossa pääroottori pystyy jakamaan ne nesteen läpi. Ja matalatasoisia potkurin tyyppisiä juoksupyörää voidaan käyttää tukemaan raskaita kiintoaineita irti säiliön pohjasta, jossa ne ovat helpommin kulkeneet virtaukseen pääroottorista ja kuljetetaan irtotavaraan.

Brix-asteikko (°bx)

Yksi tavallinen tapa mitata fluidin SG-arvo epäsuorasti on nesteen asteista Brix. Yksi aste Brix (1°bx) määritellään 1 grammaksi sakkaroosia 100 grammassa vesiliuosta. Hedelmämehutiivisteille ja muille sokerituotteille valmistajan todennäköisesti toimittaa sokeripitoisuuden, josta tästä voi seurata nesteen SG.

Tausta

Nimetty 1800-luvun tutkija Adolf Brix, Brix asteikko oli alunperin suunniteltu panimot selvittää tuotteen sokeripitoisuus. Panimo ensin mittaa tuotteen ominaispaino ja sitten käyttää julkaistuja tietokokettejä, etsii vastaavaa sakkaroosipitoisuutta painoprosentilla. Tiedot kerättiin valmista- malla puhtaita sakkaroosiliuoksia, joilla oli tunnettua lujuutta ja mit- taamalla niiden ominaispainot ja prosentuaalinen sakkaroosi massan perusteella.

Nykyään Brix-asteikkoa käytetään edelleen teollisuuden, kuten sokerin, viininvalmistuksen ja hedelmämehun, suhteellisen sokeripitoisuuden vertailuvälineenä.

Muuntaminen Brixin ja erityisen painovoiman välillä

Sekoittajan suunnittelussa haluaisimme muuttaa Brix-arvon takaisin SG: ään, ja tämä voidaan tehdä alkuperäisillä hakutaulukoilla
tai seuraavalla kaavalla:

Brixin (°bx) muuntaminen erityisnopeudeksi (SG):

Latex formula

Muunnetaan ominaiskovuutta (SG) Brixiksi (°bx):

Latex formula

Huomaa, että nämä ovat empiirisiä suhteita, eikä niitä tulisi käyttää arvoille, jotka ovat suurempia kuin 40°bx tai 1.18 SG.

Suoritusaste Brix vs. erityinen painovoima
Erityinen
Painovoima
SUORITUSASTE BRIX VS. ERITYINEN PAINOVOIMA
Astetta Brix
Suoritusaste Brix vs. sokerisisältö
Sokerin sisältö (g/l) SUORITUSASTE BRIX VS. SOKERISISÄLTÖ
Astetta Brix
John Whittle MEng (Hons)

John Whittle MEng (Hons)

Start typing and press Enter to search