З святами вас

Автор Тема: Как рассчитать подкисление?  (Прочитано 9923 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 15212
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1106
  • -Получено: 9491
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
После обсуждения темы о подкислении браги лимонной кислотой порыл литературу и нашел информацию о том, что подкисление браги весьма полезно. Не только как средство уменьшения количества примесей, но и как способ "углубление сбраживания", увеличивающий выход спирта. По крайней мере для зерна.
Есть два условия. Первое - вид кислоты. Лимонная и уксусная не подходят, нужна серная.
Второе - РН 4,5. Если кислоты добавить больше (до РН=4,0] эффект и по примесям (кроме глицерина), и по наброду исчезает.

Вопрос состоит в том, сколько 100%–ной серной кислоты нужно добавить на литр (или на 100 литров) браги, чтобы РН стала равной 4,5?

Я попробовал посчитать, у меня получается, что для получения РН 4, нужно добавить 0,49 грамм чистой серной кислоты на 100 (!) литров воды.
Для РН 5 - в 10 раз меньше, 0,049 грамм на 100 литров.
А чтобы получить рекомендованную РН 4,5 нужно 0,155 грамм кислоты на 100 литров браги.
Неужели так мало?
Кто-то может проверить мои расчеты?
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн ГОГа

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 4740
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1229
  • -Получено: 2210
  • Блин, как мало я знаю...
Я посмотрел пособие:
http://www.tsuab.ru/upload/files/additional/Posobie_AX2_file_2210_2188_401.pdf
Посмотрел расчеты на ст.29 (серная кислота), считал, считал "на коленке", получил ахинею, хотя вроде все прозрачно.  Где-то я ошибаюсь. Может, кто-то разберется лучше.
Единственный "грех" на земле - это глупость

Оффлайн DimkaZho

  • Профессионал
  • *****
  • Забанен!
  • Сообщений: 1384
  • Спасибо
  • -Отправлено: 302
  • -Получено: 220
  • http://distill.in.ua
    • Изготовление оборудования из нержавеющей стали +380567901707
а в расчетах берут во внимание что углекислый газ так же начинает подкислять ??

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 15212
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1106
  • -Получено: 9491
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Нет. Рекомендации определяют начальную РН сусла и указывают, что в процессе сбраживания она немного снижается вследствие влияния СО2 и набраживаемых органических кислот.
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн Usmilos

  • Постоялец
  • **
  • Сообщений: 137
  • Спасибо
  • -Отправлено: 20
  • -Получено: 43
Ошибка в месте запятой точно есть, 1% раствор серной кислоты имеет рн 2.1,то есть, если по рн градация идет по 10-теоретически нужно уменьшить количество кислоты в 140 раз ))))Хотя на деле все будет сложней-отталкиваться надо от воды,причем будет разница-зерновая брага которая имеет рн 5 с копейками,или сахарная-нейтральная.                                                                    Например-наша одесская вода имеет рн 7-7,1 в зависимости от времени года до 7,2,но кроме всего жесткость около 15,причем в основном карбонатную,которая создает буферность,и количество кислоты конечно будет большим-чем при воде более мягкой.Разумнее всего будет один раз лакмуссовыми бумажками вымерять нужное количество кислоты.                                                           Собственный опыт-брал 3 куб см аккумуляторной 50 % на бачок 60 литров,отыграла как обычно 3-3,5 дня,пока руки дошли осветлилась,сырец забрал на медных кольцах,выход около 0,6,вопреки опасений-никаких посторонних вонючек,хотя отбродившая брага конкретная кислятина была,жаль не было чем померять

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 15212
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1106
  • -Получено: 9491
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
.... 1% раствор серной кислоты имеет рн 2.1...
Считаю по известной мне методике.
1%–ный раствор серной кислоты содержит 10 грамм, или примерно 0,1 моля кислоты на литр.
При диссоциации одной молекулы серной кислоты образуется два иона водорода. Значит концентрация ионов водорода в 1%-ном растворе кислоты равна 0,2 моля на литр, а водородный показатель РН равен десятичному логарифму от 0,2 с обратным знаком.
РН(1% Н2SO4)=-lg(0.2)=0.7... Не сходится... Что не так?
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 15212
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1106
  • -Получено: 9491
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Вроде нашел ошибку...
Вот таблица, вот выдержка из нее...

Usmilos, РН 2,1 имеет на 1%-ный раствор кислоты, а 0,01н раствор, то есть раствор, содержащий на литр 0,01 эквивалента кислоты, а так как серная кислота двухвалентна, 0.005 моля, или 0,49 грамм. А не 10 грамм, как указанный тобой 1%–ный раствор... в 50 раз меньше!
Цитировать (выделенное)
раствор серной кислоты имеет рн 2.1,то есть, если по рн градация идет по 10-теоретически нужно уменьшить количество кислоты в 140 раз ))))
В 140 ли? Раствор  с РН 4,1 должен содердать кислоты в 100 раз меньше, чем с РН 2,1. Количество раз считаем как 10 в степени , равной разности РН.
Тогда раствор с РН 4,5 содержит кислоты меньше, чем раствор с РН 2,1 в 10(4,5-2,1) =102,4 = 250.
Раствор с РН 4,5 содержит кислоты не в 140, а в 250 раз меньше, чем раствор с РН 2,1.
И если для РН 2,1 нужно добавить на литр раствора 0,49 грамм кислоты, то для РН 4,5 нужно кислоты всего 0,002 грамма на литр, или 0,2 грамма на 100 литров браги.
Это примерно коррелирует с 0,155-ю граммами на 100 литров, которые у меня получились в топике.
Цифра примерно подтвердилась, но вопрос остался - неужели так мало?
Я понимаю, что такие расчеты исходят из предположения о том, что кислота полностью диссоциирует, а так не бывает. Но серная кислота настолько сильна, что погрешность от такого допущения не может фатально исказить результат.

Поищу еще варианты...
Я так пристал к этому РН потому, что если перекислить брагу до четверки РН, весь эффект от подкисления теряется.
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 15212
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1106
  • -Получено: 9491
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Вроде ясность приблизилась...
Молекула серной кислоты содержит два иона, и один из них диссоциирует в растворе полностью, отрывается навсегда, а второй отрывается обратимо, иногда возвращаясь обратно. Поэтому концентрация ионов водорода не равна удвоенному количеству молекул кислоты, а несколько меньше. Поэтому для достижения заданного значения РН кислоты нужно несколько больше, чем я считал выше...
Вот пример внятного расчета. Вот с ним-то я и поиграюсь...
Заодно внимательно присмотрюсь к ссылке, которую приводил Гог-Могог.
« Последнее редактирование: 17-05-2016, 18:00:15 от Игорь »
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 15212
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1106
  • -Получено: 9491
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Нашел страничку с задачами по химии и ответами.
Если в литре воды содержится 0,049 грамм серной кислоты, рН раствора равен трем.
Тогда...
Чтобы рН был равен четырем, концентрация должна быть в 10 раз меньше, 0.0049 грамм на литр.
Для рН=4,5 кислоты должно быть в 100.5 раз меньше, чем для рН=4, то есть 0,00155 г/л...
Или в 101,5 раза меньше, чем для рН=3, те-же 0,00155 грамм кислоты на литр, или 0,155 грамм 100%-ной кислоты на 100 литров раствора.

Но это, как пишут консультанты, упрощенный расчет для курса средней школы, не учитывающий степени диссоциации каждого из двух электронов молекулы кислоты.
Способ "для студентов химфака" несколько иной. рН определяют не как логарифм концентрации ионов водорода с обратным знаком, а как логарифм концентрации, умноженный на активность ионов водорода. Этот коэффициент определяют по таблицам по значению ионной силы раствора.
Ионная сила равна полусумме произведения концентрации всех ионов, умноженной на квадрат их валентностей. Для серной кислоты ионная сила в 3 раза больше ее молярной концентрации.
Если раствор содержит 0,00155 грамм кислоты на литр, его молярная концентрация М равна 1,58х10-5, а ионная сила раствора равна 0.0000474.

Для таких слабых растворов, коэффициент активности близок к единице и полученные ранее цифры можно считать верными.
Чтобы рН раствора была равна 4,5, нужно на 100 литров браги добавлять 0,155 грамма кислоты. Ошибка в два раза не сильно отразится на значении рН, всего на 3 десятых.
« Последнее редактирование: 17-05-2016, 21:31:49 от Игорь »
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн ukr-store

  • Специалист
  • ***
  • Сообщений: 642
  • Спасибо
  • -Отправлено: 450
  • -Получено: 203
  • Удачи вам, коллега "Гармоний" :)
Есть два условия. Первое - вид кислоты. Лимонная и уксусная не подходят, нужна серная.
Интересная тема. А как насчет ортофосфорной кислоты?

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 15212
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1106
  • -Получено: 9491
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Ортофосфорная кислота слабая, да еще и трехосновная. РН ее растворов считаются совсем другим способом. Но для подкисления она не годится, как и лимонная. Нужна либо молочная кислота, либо серная.
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн Usmilos

  • Постоялец
  • **
  • Сообщений: 137
  • Спасибо
  • -Отправлено: 20
  • -Получено: 43
Я опирался вот на эту таблицу                          А по ортофосфорной нашел некий справочник технолога-в котором была указана ортофосфорная кислота в среде для размножения дрожжей в количестве 0,006 % в качестве наиболее стерильной для остальных микроорганизмов,но подходящей для культивирования дрожжей.Развев на 10 литров получил неимоверную кислятину,посему решил уполовинить количество-и все неплохо заработало,по этой же аналогии поступил и с серной-которая конечно же сильней ортофосфорной,но и бралась она 50%,как наиболее доступная.Конечно правильно бы вымерять это все,но некий толк есть-количество побочки явно меньше,как и сказано в той работе по серной кислоте,от которой я вобщем и отталкивался   http://tehtab.ru/Guide/GuideChemistry/pH/AcidsPHValue/

добавлено: 18-05-2016, 10:55:06
Кому будет интересно-расскажу про ортофосфорную,результат абсолютно повторяем и проверен даже не 10 раз ).Кстати-по серной,ближе к концу брожения появился некий сероводородный душок,не так чтоб сильно,но был,в сырец в процессе перегонки не перешел
« Последнее редактирование: 18-05-2016, 10:55:06 от Usmilos »

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 15212
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1106
  • -Получено: 9491
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
опирался вот на эту таблицу
А где таблица? В ссылке на tehtab.ru?
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода

Оффлайн sknus

  • Опытный
  • ***
  • Сообщений: 479
  • Спасибо
  • -Отправлено: 111
  • -Получено: 78
А как на счет молочной кислоты? Она более на пищевой продукт похожа ,а серная как то к гидражке приближает

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 15212
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1106
  • -Получено: 9491
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
серная как то к гидражке приближает
1 грамм кислоты на 50 литров браги- это не то количество, которое что-то куда-то приближает.
Молочнокислое подкисление весьма распространено. Даже дрожжи подразделяют на два вида - молочнокислых и сернокислые в зависимости от вида подкисления. Я думаю, что подкислять сусло для сернокислых дрожжей лучше серной кислотой, а для молочнокислых - молочной.
Есть интересный вариант естественного молочнокислого подкисления.
В стерилизованное сусло вводят чистую культуру молочнокислых бактерий и ожидают пока кислотность достигнет необходимого значения. После этого сусло снова стерилизуют нагревом, охлаждают, и вводят дрожжи.
Не тот глуп, кто не знает, но тот, кто знать не хочет.
Григорий Сковорода