II. Méthode par détermination du poids spécifique. — La
détermination du poids spécifique des liquides sucrés s'effectue avec Taréomètre, le picnomètreou la balance hydrostatique. Nous supposerons que le lecteur connaît l'emploi des formules usuelles, les dispositions de ces différents appareils ainsi que les lois physiques servant de base à leur utilisation et à leur construction .
Les aréomètres qui portent sur leur échelle les indications des poids spécifiques à partir de i.ooo nécessitent, pour leur emploi dans le cas des solutions de sucre, Tutilisation de tables spéciales donnant la teneur en sucre correspondant au poids spécifique. Si sur Téchclle de ces instruments, les différentes valeurs du poids spécifique sont remplacées par les teneurs en sucre correspondantes, on obtient des instruments qui rendent inutile Tusag'e des tables, et permettent de lire directement la teneur en sucre de la solution. Ces instruments portent le nom de saccharomètres ou d'aréomètres Bnix, le calcul de la teneur en sucre correspondant au poids spécifique ayant été calculé par Bkix* ; par extension le mot « brix », en sucrerie, est synonyme à la fois de « saccharomètre » et de < pourcentag'e eu sucre » et même comme nous le verrons plus loin de « pourcentag'e en matière sèche >.
L*aréomètre Baume, encore malheureusement trop employé dans les sucreries ne donne aucune indication directe sur la teneur en sucre d'une solution et ne peut être employé pour déterminer la teneur réelle qu'en se servant d'une table spéciale, aucun rapport simple n'existant entre les degrés marqués sur l'échelle et la teneur en sucre des différentes solutions.
Dans toutes les déterminations aréométriques il faut tenir compte de la température des solutions à étudier et les aréomètres les meilleurs et les plus exacts renferment un thermomètre. Pendant la détermination la température du liquide doit être la température normale de -|- 200 G. Scette température n'est pas atteinte on détermine la densité brute à une température quelconque qu'on note elle-mèm« et avec des tables spéciales on en déduit la densité vraie à + 20» C. «.
Dans le cas de solutions très concentrées et visqueuses telles que mélasses, etc., les indications de Taréomètre deviennent incertaines car il se déplace difficilement dans ces liquides. On détermine alors le poids spécifique à l'aide du picnomètre. Dans l'industrie on emploie simplement un petit flacon jaut^é de 5o cm* parfaitement propre et sec ; on détermine son poids vide, on le remplit jusqu'au trait avee le liquide en question qui doit être à la température normale et on pèse de nouveau. D'après les
' D'après Balling. U différence entre les degrés Brix (Bx) et les degrés BALLi>'G(Bg) esl négligeable en pratique.
* Ces tables de réduction établies par la Commission impériale des poids et mesures se trouvent page .136 et suivantes.
oombres oblenus od calcule le poids spécifique de la solution sucrée par la formule :
dans laquelle D est le poids spécifique cherché, P le poids de la solulion contenue dans le flacon et V le poids d'un égal volume d'eau. A la place
FÎR. ii4. — Balance hjdroslalii^ue de Mohr, moditiée par Wealphal.
du flacon de 5o cm' on peut nalurellemeut se servir du picuomètrc ou flacon â densité usuel.
Pour déterminer rapidement et exactement le poids spécifique des liquides non visqueux, surtout lorsqu'on n'en possède que de petites quantités, on se sert de la balance hydrostatique de Mohr perfectionnée et simplifiée par Webtphal.
La figure ia4 représente le modèle le plus connu de cet appareil. Comme on le sait, la balance est en équilibre quand la pointe K se trouve exactement en face de la pointe J du support, le plongeur étant dans le liquide et les cavaliers sur le fléau. Le pied de la balance doit être bien horizontal et le liquide exactement à la température pour
laquelle la balance a été rë;9rlée; enfin, le plong'cur doit toujours s'enfoncer de la même quantité.
Dans le rég'Iag'e de ses instruments, Wëstphal opérait dans des conditions telles, que non seulement la torsade de fil retenant le plongeur était submerg'ée, mais encore une portion de fil simple de long'ueur êg'ale à cette torsade. La vis P permet de se placer facilement dans ces conditions.
Les thermomètres plong-eurs de Westpual ne possèdent ni un poids égal, ni un volume égal ; à chaque appareil correspond une série de poids qui lui sont propres. Le thermomètre plongeur de Reimann pare à cet inconvénient, il est réglé de façon à peser avec le fil et le crochet i5 gr. exactement et à déplacer 5 gr. d*eau distillée à la température normale. Par suite, les cavaliers correspondant aux différents plongeurs sont tous égaux, et de plus ils concordent avec les poids ordinaires de la balance d'analvse. Comme le plongeur déplace 5 gr. d'eau, le plus gros cavalier A (fig. 124), devra également peser 5 gr.
Par suite on pourra non seulement se procurer des pièces de rechange, mais on aura la facilité de déterminer le poids spécifique d'un liquide en se servant de ce plongeur et d'une balance d'analyse quelconque munie de ses poids. Pour cela on suspend le plongeur au crochet de Tun des plateaux et on l'équilibre en plaçant i5 gr. sur l'autre plateau. Au-dessus du premier on installe une sorte de pont pour supporter l'éprouvette contenant le liquide à essayer, et on s'arrange pour ne pas gêner les oscillations de la balance ; on laisse plonger Tappareil dans le liquide et on rétablit l'équilibre en ajoutant des poids marqués. Le poids spécifique cherché est égal à la somme des poids ajoutés divisée par 5 r poids de l'eau déplacée par le plongeur) *.
Pour transformer le poids spécifique obtenu d'une façon ou d'une autre en degrés Brix ou, ce qui est la même chose en teneur centésimale en sucre pur, on se sert des tables I et II établies par la Commission des poids et mesures de l'empire allemand. La première est calculée pour la température normale de -|- zo^C, en prenant pour base la densité vraie de l'eau à -f- 4**C., la seconde permet de transformer les degrés Baix obtenus à une température quelconque en degré à -|- 20®G. L'emploi de ces tables est très facile.
Les teneurs centésimales en saccharose obtenues à + 2o"C. (degrés Brix) sont contenues dans la première colonne verticale à gauche et les dixièmes correspondant dans la première colonne horizontale. A l'intersection on trouve le poids spécifique. Inversement si on connaît ce dernier et que l'on cherche le degré Brix correspondant, on cherche ce nombre ou celui qui s'en rapproche le plus dans les colonnes verticales
* En dehors du plongeur de lo gr. déplaçaot 5 |B^r. d'eau, on construit également des plongeurs déplaçant i gr. et pesant 5 gr. et d'autres déplaçant lo gr. et en pesant 3o gr. Par suite les poids ajoutes dans le cas du flotteur déplaçant i gr. donnent directement le poids spécifique cherché ; ceux ajoutés dans le dernier cas doivent être divisés par lo.
SUGRB DB BETTERAVE 233
et on obtient facilement le deg^ré Brix correspondant. Ainsi une teneur de 10,0 Brix correspond à une densité vraie de i^o38i43, et une teneur de 10,5 Brix à une densité de 1,0^021 2. Une densité de i,o8o5 (p. 234) correspond à une teneur en sucre de ig,g 0/0. Quand les degrés Brix auront été déterminés à des températures différentes de + 20®C. et qu'on voudra les transformer en degrés Brix ou en poids spécifiques à -\- 20*C. on se servira de la table II. On cherchera dans la première colonne verticale de gauche le chiffre trouvé ; dans la colonne horizontale la température observée et à l'intersection on trouvera le degré Brix à 4- 200C. ; on pourra chercher dans la table I de poids spécifique qui lui correspond. Par exemple : 25«6 Brix à + i5' C. = 25*3 Brix à -f- 20®C. (page 236). La densité vraie correspondante est de i^io^gSS (page 234).
Si on a déterminé le poids spécifique d'une solution de sucre à une température différente de 200C. et si on veut le transformer en degré Brix on en poids spécifique vrai à -f- 20*, on opérera comme dans l'exemple suivant : On a trouvé à + i5®C. une densité de 1,1007 et au moyen de la table I on détermine le degré Brix correspondant : dans cette table le nombre qui se rapproche le plus de 1,1007 ^^^ i> 100802 auquel correspond un Brix égal à 24*4 (p. 234).
A l'aide de la table II, on trouve qu'à 24°4« Brix à + i5* correspondent 24^1 Brix à 20*C , et d'après la table I, ce dernier chiffre correspond à une densité vraie de 1,099428.
La table III permet la transformation des degrés Baume en degrés Brix.
J. PosT. — Analyse chimique, a* édit. fr., t. II. iG
TABLE I
pour déterminer la densité Traie d'une solution de saccharose d'après sa teneur
centésimale en sucre
iO
Densité vraie à -f- 20*C. correspondaat aux teneurs centésimales en saccharose.)
Unité : Densité de l'eau à + 4*G.
080959 085il4 089900 091420 098971
06173S 066034 070iOO 074777 079187
SUCRB DB BBTTBnAVB
TABLE I (Suite)
Densité vraie à -f 20« G. correspondant aux teneurs centésimales en saccharose.
Unité : Densité de l'eau à + 4« G.
TABLE U
pour déterminer le degré Brix d'après les degrés lus
et la température
Degrés trouvi^s
• 1 Degrés Brix
1 1 vrais correspondant
aux degrés trouvés
et
aux températures correspondantes observées ci
-contre
SUCRB DE BBTTBRAVB
TABLB n (Suite)
Degrés trouvés
Degrés Brix vrais correspondant aux degrés trouvés et aux températures correspondantes observées ci-conlre :
Ov, o
TABLE U {Suite)
Degrés Briz vrais correspondanl aux degrés trouvés et aux températures correspondantes observées ci-contre
SUCBB DB BBTTBBAVB
TABLE II {Suite)
TEMPÉRATURES DE iO A 19«G
Degrés trouvés
iS
Degrés Briz vrais correspondaDt am degrés trouvés et aux températures correspondantes observées ci-contre
Degrés trouvés
Degrés Briz vrais correspondant aux degrés trouvés et auz températures correspondantes observées ci-contre
TABLE n {Suite)
Degrés trouvés
Degrés Brix vrais correspondant aux degrés trouvés et aux températures correspondantes observées ci-contre :
TABLE II {Suite)
Degrés
trouvés
Dejcrés Briz
vrais correspondant i
1 1 aux degrés trouvés
et
aux températures c
orrespondantes observées ci -contre : 1
3ft.6
TABLE II {Suite)
TBMPÉRATURE8 DE 20 A 29^:;
trouvés
Degrés Brix vrais correspondant aux degn^s trouvés et aux températures correspondantes observées ci-contre
SUCRB DB BBTTERAVB
TABLE m Comparaison des degrés Brix et des degrés Banmé
Degrés
Degrés
Degrés
Degrés
Brix
Baumô
Brix
Baume
Brix
Baume
iO
244 CHAPITBB XXII
[Parmi les înstrunieots les plus employés en France nous citerons :
Le densimètre Régie donnant la densité à i5^ par rapport à l'eau prise à 4*.
Le saccharométre Brix-Dupont donnant à i5® le poids de sucre o/o gv. de solution.
Le saccharométre Vivien donnante cette même température le poids de sucre o/o cm' de liquide.
M. E. Saillard a calculé de nouvelles tables adaptées à Taréométric française d'après les tables dressées par la Commission des poids et me* sures d'Allemagne (voir p. 2^5).
On trouvera ég'alement plus loin (p. 247) la table des corrections à effectuer dans le cas fréquent ou on détermine la densité à une température différente de i5*.
Les densimètres ordinaires ne sont pas suffisamment sensibles pour le calcul des puretés et pour un contrôle rig'oureux il est nécessaire de se servir d'instruments beaucoup plus sensibles.
Généralement les saccharo mètres Brix (en poids) ne sont divisés qu'en dixièmes de deg^ré brix.
D'autres instruments sont divisés en cinquantièmes de degré par 3® ou 5* Brix sur une même tig'e.
Il en est de même pour les saccharomètres en volume.
On passe facilement de l'un à l'autre par la formule :
Brix poids i
Brix volume densité
Quelle que soit la nature de ces instruments il faut les vérifier sur plusieurs points de l'échelle avec des solutions de sucre pur*.
* Voir Cii. Fkibovrq, L'analyse chimique en sacrer ies et raffineries de cannes et bette^ raves, p. ao6. Dunod et Pinat, Paris.
TABLE IV
Nouvelles tables adaptées à l'aréométrle française
Par M. Emilb SAILLARD
{Waprés les l&hles dressées par
[a Commission impériale des poids et mesures en Allemagne)
Sucre
Sucre
Sucre
Poids
Sacre
0/0 gr.
Sucre
0/0 gr
Poids
Sucre
0/0 gr.
spécifique
de
spécifique
de
spécifique
de
de
solu-
de
solu-
solu-
solution
tion
solution
tion
solution
tion
en gr.
engr.
engr.
engr.
en gr.
engr.
l.Oi.006