Het soortelijke gewicht (S.G.)

Inleiding:
Voor de bepaling van het soortelijk gewicht, extractgehalte, gebruiken amateurbrouwers meestal een hydrometer of densimeter, andere benamingen zijn: spindel, saccharometer, °Platometer. Een hydrometer is een soort glazen dobber: aan één kant verzwaard en aan de andere kant een schaalverdeling waarop je het soortelijk gewicht kunt aflezen meestal tussen 980 en 1120 (bij mijn hydrometer).

Een hydrometer kun je in drie delen onderscheiden:
A = Een lange smalle buis, het afleesgedeelte
B = Een bredere buis, het buffervolume.         
C = Een bolletje waarin loodkorreltjes zitten om de meter in een vloeistof verticaal te doen laten staan, het contragewicht.                  
Op het afleesgedeelte zit een schaalverdeling welke het soortelijk gewicht aangeeft.

De werking:
Als men de hydrometer in een maatcilinder met wort laat zakken ondervindt de hydrometer een opwaartse kracht die gelijk is aan het gewicht van de verplaatste vloeistof, wet van Archimedes.
In formule (Natuurkundig):

        Fopwaarts = Gverplaatste vloeistof

De opwaartse kracht die het glazen voorwerp ondervindt is afhankelijk van de soortelijk massa van de verplaatste vloeistof. De hydrometer is dus een instrument wat geijkt (meestal bij 20 °C) is om vloeistoffen te meten welke een opwaartse druk veroorzaken, door de hoeveelheid suiker welke erin opgelost zit, en deze opwaartse druk kan afgelezen worden op de schaalverdeling van de hydrometer, uitgedrukt in soortelijke gewicht.

Aflezen van de gemeten waarde:
·    Houd de hydrometer bij de steel vast en laat deze voorzichtig in het meetvat zakken en laat los als hij (bijna) blijft drijven.
·    Lees de meetwaarde af en duw de hydrometer nu een paar millimeter verder de vloeistof in. Houd de hydrometer niet stevig vast, maar laat deze tussen duim en wijsvinger glijden. Teveel vloeistof op het gedeelte van de hydrometer dat boven de vloeistof uitsteekt kan de meetwaarde beïnvloeden
·    Laat de hydrometer los, waarna deze na een paar (op en neergaande) schommelingen stil blijft hangen.
·    Als tijdens genoemde schommelingen de meniscus (vloeistofoppervlak) is gerimpeld, is dit een teken dat de hydrometer of het vloeistofoppervlak niet schoon is. Maak in dat geval de hydrometer schoon. Als de meniscus niet veranderd tijdens het schommelen, is alles schoon en kan de meetwaarde afgelezen worden.

·    De juiste afleeswaarde ligt bij het horizontale deel van het vloeistofoppervlak. Dit is niet het punt waar de vloeistof de steel van de hydrometer raakt. De juiste manier van aflezen is als het vloeistofniveau op ooghoogte is. Lees de meter niet af als deze de wand van het meetvat raakt.

Schijnbaar extractgehalte
Wanneer je tijdens de gisting met de hydrometer het soortelijk gewicht meet gaat het verkeerd. Er is behalve water nu ook alcohol aanwezig.
De soortelijke massa van alcohol is veel lichter dan water. Dus verandert de opwaartse kracht ook. De meter wijst dan een te lage waarde aan. De waarde die je dan afleest noem je het schijnbaar extractgehalte.
Bij het brouwen gebruikt men deze waarde toch, maar alleen om het verloop van de gisting te volgen.
 

Ethanol of ethylalcohol, de gewone alcohol, de alkanol C2H5OH. Het is een kleurloze, bij 78 °C kokende vloeistof met relatieve dichtheid 0,789 bij 20 °C, die in alle verhoudingen met water mengbaar is. Door destillatie van een ethanol-watermengsel kan men een alcoholgehalte van maximaal 96% bereiken. Zuivere ethanol is een essentieel bestanddeel van alcoholhoudende dranken.

Er is een simpel proefje waarmee je het verschil tussen werkelijk extractgehalte en schijnbaar extractgehalte kunt aantonen:
- Je gaat twee oplossing van suiker maken.
- Doe in twee bekertjes 10 gr. suiker.
- Doe in het ene bekertje 250 ml water en schud goed totdat de   
  suiker is opgelost.
- Doe in het andere bekertje 250 ml 25 % oplossing van alcohol en
  schud goed totdat de suiker is opgelost.
- Meet van beide oplossingen de densiteit.

Als je dit gedaan hebt kom je tot de conclusie dat de oplossing met alcohol een lagere densiteit aangeeft dan de oplossing met water, en toch zitten in beide oplossingen evenveel suiker.
Dit komt doordat de opwaartse druk in alcohol minder is dan in water, anders gezegd alcohol heeft een kleinere dichtheid dan water. ( Dichtheid alcohol ≈ 0.80 g/ml.)
Zie hier de verklaring van het schijnbaar extractgehalte.
Om dus na de vergisting de werkelijke eind s.g. te meten kan men 100 ml bier afmeten in een maatcilinder, kort koken tot alle alcohol verdampt, teruggieten in de maatcilinder en aanvullen tot 100 ml met water, en dan de s.g. meten.

Waarom willen we eigenlijk de S.G. meten:
Als men het soortelijk gewicht van een oplossing meet kan men het verloop van de gisting in de gaten houden. Men meet dan de hoeveelheid suiker welke omgezet wordt in alcohol. Met behulp van verschillende formules kan men berekenen hoeveel alcohol er gevormd is tijdens de gisting:
 
Vb.
(s.g. begin - s.g. eind) * 0.136 =      x       % vol. Alcohol