gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

Moderator: physicalattraction

Berichten: 1.727

gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

Ik ging er altijd vanuit dat mengsels van bv suiker en water en alcohol zoals bv bier en wijn niet kunnen ontmengen. Maar de zwaartekracht is groter voor moleculen met grotere dichtheid, dus zouden die in een oplossing naar beneden getrokken worden tov de lichtere moleculen. Ware het niet dat er ook nog brownse beweging is die juist moleculen probeert te mengen. Dus zou door beide effecten samen een evenwicht moeten ontstaan. De vraag is dus: waar ligt dat evenwicht en waarom? zou je in een groot vat met bv suikerwater een verschil in dichtheid kunnen meten na een tijd tussen een monster vanuit boven en onderkant van het vat?

Gebruikersavatar
Berichten: 85

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

De kans lijkt me zeer klein dat je op basis daarvan meetbare verschillen in concentratie zal terug vinden. Als we spreken over de zwaartekracht op een enkele molecule, is die zeer klein. Voor één C12H22O11 direct op het oppervlak komt Fg op zo'n 5,5816729*10-24 N. Tien meter hoger (dat is toch al een redelijk groot vat) komt de Fg op dezelfde molecule uit op 5,58165537*10-24 N, het verschil is dus 1,753*10-29 N.

Ik verwacht dat alle intramoleculaire krachten die spelen in zo'n oplossing, dat effect zullen verwaarlozen.

Gebruikersavatar
Berichten: 85

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

Aangezien je het in de titel over ontmengen hebt en niet puur over een concentratieverschil is het misschien nuttig om nog toe te voegen dat het oplossen van suiker - rond kamertemperatuur - een spontane en exotherme reactie is omdat de oplossingsenthalpie negatief is. Het omgekeerde proces gaat dus niet zomaar op en is bovendien endotherm.

Berichten: 1.727

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

xander_C-137 schreef: ma 26 apr 2021, 11:14 Aangezien je het in de titel over ontmengen hebt en niet puur over een concentratieverschil is het misschien nuttig om nog toe te voegen dat het oplossen van suiker - rond kamertemperatuur - een spontane en exotherme reactie is omdat de oplossingsenthalpie negatief is. Het omgekeerde proces gaat dus niet zomaar op en is bovendien endotherm.
De aanleiding voor dit topic was een vraag vanuit de hobby bierbrouw wereld. Mensen meten soms verschillen in dichtheid (SG) als ze een monster nemen boven of onderuit het vat. Daar kunnen natuurlijk allerlei redenen voor zijn zoals niet homogeen gemengd of meetfouten. Iemand kwam met deze theorie over gedeeltelijk ontmengen maar daar maar zou je dan verschillen moeten kunnen verklaren van bv 2 of 3 SG punten op de 50 (SG=1050 voor een wort voor een licht alcoholisch bier) Ook mij leek het ontmengen door zwaartekracht om redenen die nu ook gegeven worden zeer onwaarschijnlijk.

Gebruikersavatar
Berichten: 10.037

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

HansH schreef: za 24 apr 2021, 00:29 Ik ging er altijd vanuit dat mengsels van bv suiker en water en alcohol zoals bv bier en wijn niet kunnen ontmengen. Maar de zwaartekracht is groter voor moleculen met grotere dichtheid, dus zouden die in een oplossing naar beneden getrokken worden tov de lichtere moleculen. Ware het niet dat er ook nog brownse beweging is die juist moleculen probeert te mengen. Dus zou door beide effecten samen een evenwicht moeten ontstaan. De vraag is dus: waar ligt dat evenwicht en waarom? zou je in een groot vat met bv suikerwater een verschil in dichtheid kunnen meten na een tijd tussen een monster vanuit boven en onderkant van het vat?
Voor oplossingen geldt hetzelfde als voor gassen. In principe zijn ze homogeen gemengd, behalve als de zwaartekracht extreme vormen aanneemt. Om het in de praktijk te merken zou je vat vele honderden meters hoog moeten zijn, of je moet het in een ultracentrifuge stoppen.

Om een beeld te geven: osmotische druk wordt gegeven door
\(\Pi=c*R*T\)
en voor een oplossing van 1 mol/L (342 g suiker per liter) bij kamertemperatuur heb je het dan over 25 bar (2.5 x 106 J/m3). Met een dichtheidsverschil van 600 kg/m3 komt dat neer op ruim 400 m vloeistofhoogte.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum

Berichten: 61

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

Mijn ervaring is dat als ik suiker in mijn thee doe en goed roer is dat de opgeloste suiker daarna niet naar beneden zinkt. Ik ben benieuwd wat er gebeurd als ik mijn kopje thee in een krachtige centrifuge stop (1000-100 000 G). Zou dan toch de suiker naar beneden zinken ? Zo niet dan zet ik mij kopje thee op een neutronenster. Ruim 100 miljard G lijkt mij genoeg om de opgeloste suiker naar beneden te doen te bezinken.

Berichten: 132

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

Is me een best kopje, die dat binnen kan houden :lol:

Berichten: 61

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

Daar heb je wel gelijk in. Ik denk dat een kopje thee al barst bij 100 a 1000 G. Niet genoeg om de suiker te laten zinken. Een carbon/kevlar kopje in een goede centrifuge zal flink wat verder komen, maar genoeg om de suiker te laten bezinken ?
Wat neutronenster betreft... Mijn oplossing is om het kopje weg te laten en de hele neutronenster te bedekken met 3 cm thee. Ben benieuwd wat er dan gebeurt. Ik denk dat de opgeloste suiker zinkt en dat het water ook aardig samengeperst wordt.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 5.389

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

Pa Pinkelman schreef: wo 28 apr 2021, 23:49 Mijn oplossing is om het kopje weg te laten en de hele neutronenster te bedekken met 3 cm thee. Ben benieuwd wat er dan gebeurt. Ik denk dat de opgeloste suiker zinkt en dat het water ook aardig samengeperst wordt.
Er blijven geen water- of suikermoleculen over. Ook die worden samengeperst tot opeengepakte neutronen.

Gebruikersavatar
Berichten: 962

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

HansH schreef: ma 26 apr 2021, 13:24 De aanleiding voor dit topic was een vraag vanuit de hobby bierbrouw wereld. Mensen meten soms verschillen in dichtheid (SG) als ze een monster nemen boven of onderuit het vat. Daar kunnen
Over welk process heb je het dat haal ik niet uit de tekst? Het Maischen of Gisten tot bier? Of misschien het kookprocess?

Bij het Maischen (waar suikers gecreerd worden) heb je stroming in de ketel door (beperkte warmte niet koken!). Bij het gisten (waar suikers omgezet worden in alcohol) heb je onsnappend CO2 welke ook invloed kunnen hebben. Bij beide processen controlleer je het suikergehalte.

Er kunnen verschillende verklaringen zijn afhankelijk van het process.

Ben geen expert maar wel een stuk of 5 keer bier gebrouwen samen met gedreven amateur brouwer. Misschien kunnen anderen een beter antwoord geven als er meer details bekend zijn.

Berichten: 1.727

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

OOOVincentOOO schreef: do 29 apr 2021, 12:59 Over welk process heb je het dat haal ik niet uit de tekst? Het Maischen of Gisten tot bier? Of misschien het kookprocess?
hier het betreffende topic: https://www.hobbybrouwen.nl/forum/index ... 332.0.html
de TS bedoelt dus wort na het koken en koelen. Blijkbaar worden er na elkaar andere waardes gemeten waardoor men ging twijfelen aan de eigenschap dat een homogene oplossing niet uitzichzelf zou kunnen ontmengen.

Gebruikersavatar
Berichten: 962

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

Hallo @HansH,

Ik heb te weinig kennis. Maar na het kookprocess dient het wort snel afgekoeld te worden. Hierbij (of ervoor) ontstaan vlokken volgens mij eiwitten. Deze dienen te bezinken naar de bodem om hierna het gefilterde over te hevelen naar de gistingsfles.

Als ik zou moeten speculeren zou ik zeggen dat er kleine deeltjes (microscopische) in de wort blijven na het filtreren na het Maischen. Wellicht binden de suikers zich hieraan waardoor de bodem van het wort zoeter is dan de top. Deze deeltjes lossen niet op.

Het process is denk ik te ingewikkeld eenvoudig de reden te duiden. Net zo ingewikkeld als OLED's maken op mijn werk!

Ik krijg wel weer eens zin zo een brouw process mee te maken. Veel werk en ingewikkeld, maar leuk uren lang door een kokende ketel te roeren. :)

Berichten: 61

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

Xilvo schreef: do 29 apr 2021, 11:24
Pa Pinkelman schreef: wo 28 apr 2021, 23:49 Mijn oplossing is om het kopje weg te laten en de hele neutronenster te bedekken met 3 cm thee. Ben benieuwd wat er dan gebeurt. Ik denk dat de opgeloste suiker zinkt en dat het water ook aardig samengeperst wordt.
Er blijven geen water- of suikermoleculen over. Ook die worden samengeperst tot opeengepakte neutronen.
Aan het oppervlak van een neutronenster is de zwaartekracht extreem groot maar de druk niet.
Bij de 3 cm water is de druk op de bodem 300 miljoen bar. Dat is slechts iets hoger dan in de kern van Jupiter. Maar niets vergeleken met wat dieper in de neutronenster. Atomen overleven dit makkelijk, maar moleculen ? Misschien is een ultra centrifuge een beter idee.

Berichten: 1.727

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

OOOVincentOOO schreef: do 29 apr 2021, 19:48 Hallo @HansH,

Ik krijg wel weer eens zin zo een brouw process mee te maken. Veel werk en ingewikkeld, maar leuk uren lang door een kokende ketel te roeren. :)
Je hebt nu de juiste link tot het hobbybrouw wereldje. :) Het brouwen is zeker niet zo ingewikkeld als OLEDS. iedereen kan snel leren brouwen, vooral met wat hulp van ervaren mensen, maar geen OLEDS maken.

Berichten: 1.727

Re: gedeeltelijk ontmengen van suikeroplossing door zwaartekracht?

Pa Pinkelman schreef: do 29 apr 2021, 21:13
Aan het oppervlak van een neutronenster is de zwaartekracht extreem groot maar de druk niet.
Bij de 3 cm water is de druk op de bodem 300 miljoen bar.
je kunt de zwaartekracht heel groot maken om zeker te weten dat de boel volledig scheidt, maar je kunt de zaak ook omdraaien: kun je op de een of andere manier berekenen hoeveel scheiding je krijgt als functie van het aantal g's ? dat was eigenlijk de vraag.

Reageer