波美度技术手册

1、溶液温度、浓度与波美度相关性一、波美度相关概念：在方便面的生产过程中，和面是保证产品质量的关键环节之一，和面所使 用混合液的波美度与温度直接关系到成品面身的品质。 在长期的实践中发现同 一溶液的波美度随温度而变化，而且在20 C之前和之后随温度变化的规律有较大差异，故以20C为分界温度，分别将20C前后溶液的波美度与温度的关 系进行测试，并寻找出规律性，在此先将波美度相关概念介绍如下：1、波美度概念：波美度是使用波美密度计测得的溶液的相对密度单位， 用来表示溶液的浓 度。2、相对密度：相对密度（也称相对体积质量）是在规定条件下，物质的密度P与参考物质的密度p r之比，即d= P / P r,由

2、于相对密度是一比值，所以是没有单位的。 参考物质有多种，而通常一般溶液用水作溶剂，故常用水作为参考物质。3、波美度优点：大部分水溶液相对密度值在 1-2 之间，差值较小，误差较大。为了克服这一缺点，法国化学家波美创造了波美密度计，通用比重计在 1.0000-1.9421 之 间时，波美度在0-70 Be 之间，差值较大，可减少相对误差。4、波美计概念：4.1 原理：据阿基米德定律， 液体密度愈大， 浮力随之增大， 波美计伸出液面也愈多，反之液体密度愈小，浮计伸出液面愈小，这样即可从标尺读数。4.2 波美计种类：波美计有重表与轻表两种，重表用来测定比水重的液体，其读数愈大，相对 密度愈大；轻表用

3、来测定比水轻的液体，其读数愈大，则相对密度越小。4.3 波美计结构： 波美计的主体是一个密封的玻璃管，管的底部装有铅粒或汞，起着镇重的 作用，管的上部是一根细管，内壁贴有标尺，从标尺可直接读得波美度值。4.4 波美计读数： 在量筒中放入被测液体，将洗净擦干的波美计放入被测液体中，由于表面 张力的作用，液面会发生弯曲，对于清澈的液体，读数的视线应自液面由下而 上，直到与液面重合，而对于乳汁和某些油液这类浑浊的液体，则应按弯月面 上缘读数。4.5 被测液体温度对波美度的影响：因波美计是以20 C为标准温度制造的，而被测液体不在 20 C时，因水的 密度随温度而变化，从而影响波美计的浮力和读数，所以

4、当被测液体不在20C 时，应进行修正，目前我司米用的修正公式是：Be20 -c Be实测+ 0.05 X(T-20)，但以标准配方按该修正公式进行补正时，所得20 C波美度与设计值相差较大，尤其是冬季差值较大，故进行了溶液温度与波美度相关性的探讨。二、溶液温度与波美度相关性测试：1、实验材料1.1 溶液部分：盐溶液：盐 ( 100g ) +RO 水( 2000g )；糖溶液:糖（100g ） +R0 水（2000g ）;味精溶液： 味精（200g ） +R0水（2000g ）;混和溶液：盐：糖：味精=1:1:1 （总共为100g ）RO 水（2000g ）1.2实验仪器：波美度计、恒温水浴锅、

5、500ml量筒1.3实验装置与流程：将量筒置于恒温水浴锅内，并调节温度至所需刻度一将溶液倒入量筒内并放入波美度计，将量筒完全斟满测量溶液温度到设定温度时波美度计的读数 （波美度计在溶液中间，避免碰到量筒壁影响读数）-记录下读数，并将温度 调节到下一个温度进行测试，其他溶液同理。在测试过程中，采用恒温水浴控制温度可以让溶液均匀受热，避免温差引 起的测量误差。在低温阶段测量时，由于恒温水浴不能满足控温要求，则采取 的是在冰箱冷藏后加热升温测定。因为测定温度变化范围大，所以实验过程控 温是关键，由于波美度计刻度不够精确，应尽量减少人为的读数误差。2、结果及分析2.1盐溶液波美度与温度相关性：见下表t

6、 C-0.54.46.310.213.515.820.225.929.632.336.340.2Be5.45.455.35.285.175.14.984.754.64.54.224.1由上述数据，得到温度（t）与波美度（Be）的关系图,如下:以20C为界限温度，即t1 （-0.520）、t2 （2040）。根据上表和上图分别计算出两个阶段的截距、斜率以及二者的相关系数计算结果如下：注：y为TC时的波美度，以下均同。2.2白砂糖溶液波美度与温度相关性：见下表t C 48.612.715.718.420 23.626.631.336.440截距斜率相关系数导出公式t1 (-0.520 )C5.52

7、8068-0.02654-0.97936Be 20 c Be 实测 +0.025(T-20)t2 (2040 )C5.936358-0.04591-0.99628Be 20 c Be 实测 +0.045(T-20)Be 2.952.932.852.752.722.72.682.52.342.151.85由上述数据，得到温度（t）与波美度（Be）的关系图如下:同食盐溶液波美度与温度关系分析，以20 C为分界温度，分为两个温度段t1、t2，得到如下的数据:截距斜率相关系数导出公式t1 (420 )C3.067279-0.01768-0.8845Be20C Be 实测 + 0.018(T-20)t2

8、 (2040 厂C3.586661-0.0408-0.98558Be20c Be 实测 + 0.041(T-20)2.3味精溶液波美度与温度相关性：见下表t C4.48.512.816.42024.527.331.36.841.3Be6. 86.66.456.426.36.26.025.835.555.25由上述数据，得到温度与波美度的关系图如下:根据上表和上图的数据分析，以20 C为分界温度，得到两个温度段t1、t2，分析结果见下表：截距斜率相关系数导出公式t1 (4.420 )C6.89127-0.03038-0.97733Be20C = Be 实测 + 0.03(T-20)t2 (204

9、1.3 ) C7.37662-0.05014-0.99123Be20C = Be 实测 + 0.05(T-20)2.4混合液之波美度与温度相关性：见下表t C27.412.516.3202530343640Be3.83.73 .63.553.433.33.152.952.82.7由上述数据，得到温度与波美度的关系图，如下:根据上表和上图的数据，同样以20C为分界温度，得到两个温度段t1、2 , 分析结果见下表：截距斜率相关系数导出公式t1 (2 20 厂C3.858615-0.02054-0.98601Be20C Be 实测 + 0.02(T-20)t2 (20 40 )C4.256734-0

10、.03929-0.99011Be20c Be 实测 + 0.04(T-20)3、讨论为验证推导公式在实际生产中，较传统公式能更精确计算出波美度的值，进传统的公式：Be20C Be 实测 + 0.05 x( T-20)设定温度：T=25T=16.3计算结果：Be实测一3.18Be 实测 3.62行以下对比，以2.4混合液在25C、16.3 C时的波美度比较如下：实测结果:3.33.55用推导公式：Be20c Be 实测 + 0.04(T-20)Be20 c Be 实测 + 0.02(T-20)设定温度：T=25T=16.3计算结果：y=3.23y=3.504实测结果：3.33.55相差值：0.0

11、70.0460.07 V 0.12 ,0.046V 0.07 由此可见推导出的公式精确度更高。相差值：0.120.07、波美度与溶液浓度（T=20C ）相关性：该实验的目的是想找出波美度与不同物质溶液浓度的关系， 理论猜想波美度 和溶液的浓度应成正比例关系，如果该猜想成立，则根据混合液或调味液中不同 物质的浓度，则可以运用公式进行计算，从理论上得出溶液波美度值，为不用修 正，控制溶液温度在20 C,并选取几个不同梯度浓度进行测试， 现将测量结果汇 整如下：盐的浓度与波美度浓度波美度相关系数0.99978810.9斜率1.01857132.8截距-0.1585755导出公式y = 1.0186x

12、 -9 9 0.1586糖的浓度与波美度浓度 波美度相关系数0.99886610.5斜率0.62857131.6截距-0.2285752.8导出公式y = 0.6286x -9 5.5 0.2286味精的浓度与波美度浓度波美度相关系数0.99875510.7斜率0.7131.9截距-0.0753.6导出公式96.3y = 0.71x - 0.07特殊碱粉的浓度与波美度浓度波美度相关系数0.99946611.3斜率1.32533.7截距-0.17556.5导出公式y = 1.3x - 0.0667混合液浓度与波美度浓度波美度相关系数0.99970310.7斜率0.86142932.5截距-0.1

13、014354.3导出公式y = 0.8614x -9 7.6 0.1014由上述数据可见，相同浓度的溶液，以碱粉波美度最高，其次是食盐，而味精、白砂糖相对密度低，因上述测试公式中截距不为 0，故代入配方中进 行计算时会有一定偏差，尤其是对低浓度溶液偏差相对大一些，而对于高浓度 溶液则偏差会小一些， 总之，可利用上述公式进行初步预估， 但要得出混合液、 调味液波美度值，仍以实测会比较精确。四、总结溶液的波美度表面看来是受温度的影响，实际是因为水的密度随着温度而变 化，从而使溶液相对密度发生变化。水在不同温度下的密度如下：温度 密度00.99994 170.9999100.9998160.9991200.9984250.9973300.9959400.9922由上述数据可知，水的密度在20C之前波动都很小，几乎没有什么影响，而 在20 C之后，波动较大，因此也可以说，水的密度影响着波美度的变化