Критерии оценки качества кизельгура
Качество кизельгура (диатомита) оценивается по внешнему виду, цвету, запаху, химическим и физическим показателям.
При оценке физических показателей их информационная значимость располагается в следующей последовательности:
· пропускная способность (водопроницаемость);
· объемная масса во влажном состоянии;
· объемно-насыпная масса;
· гранулометрический состав;
· величина pH водной вытяжки;
· массовая доля водорастворимых веществ.
По внешнему виду кизельгуры представляют собой тонкий, легкий порошок белого, серого, кремового или розового цвета без запаха.
Химический состав
Химический состав кизельгуров определяется качеством исходного материала и способом его обработки. Главным компонентом кизельгуров является диоксид кремния, массовая доля которого превышает 80%. Основные отличия касаются содержания в них окисей железа, алюминия, титана, кальция, магния и щелочных металлов. Диоксид железа влияет на цвет продукта. Превышение массовой доли диоксида железа в кизельгуре более 2% отрицательно сказывается на вкусе и цвете пива. Наличие магния также может быть причиной окрашивания фильтрующего материала. Силикаты алюминия - нежелательный балласт, который снижает фильтрационные свойства материала. Их содержание в пересчете на диоксид алюминия не должно превышать 7,5%. Щелочные металлы (ионы натрия и калия) попадают в кизельгур при обработке. В водных растворах в присутствии этих ионов pH смещается в щелочную сторону. В табл. 9.3 приведены данные по химическому составу различных марок кизельгуров фирмы Celite и показатели, регламентируемые отечественным стандартом (ТУ 10-05031531-378-94).
Таблица 9.3 Химический состав одной из партий диатомитов (массовая доля, %)
| Показатель | Celite | Кизельгуры марок А, Б и В | ||
| FC (тонкий) | SSC (средне/тонкий) | HSC (грубый) | ||
| SiО2 | 86,2 | 90,6 | 88,9 | Не менее 80 |
| Fe2О3 | 1,5 | 1,6 | 1,4 | Не более 4 |
| А12О3 | 3,7 | 4,2 | 4,0 | Не более 7,5 |
| MgO | 0,6 | 0,6 | 0,6 | Не более 2,0 |
| CaO | 0,5 | 0,4 | 0,5 | Не более 2,0 |
| Na2О+K2О | 1,2 | 1,0 | 3,4 | Не более 4,0 |
| TiО3 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | - |
Важное свойство фильтровального материала - его инертность к фильтруемому пиву, так как растворимые вещества могут повлиять на его вкус. Допускается содержание экстрагируемых водой веществ не более 1%. В табл. 9.4 даны сведения о допустимых границах растворения тяжелых металлов при фильтровании пива через кизельгур. Для сравнения даны результаты по растворимости железа и кальция для нескольких образцов кизельгура.
Таблица 9.4 Растворимость тяжелых металлов (мг/кг)
| Катионы | Марки кизельгура | |||||
| HSC | SSC | FCE | Seitz-super | Seitz-media | Seitz-extra | |
| Fe | ||||||
| Са | НО |
Пропускная способность (водопроницаемость)
Одним из важнейших показателей, характеризующих фильтрационные свойства кизельгуров, является их пропускная способность. Значение показателя «Пропускная способность» зависит от метода, используемого для его определения (табл. 9.5), и температуры, с повышением которой возрастает водопроницаемость материалов. Так, увеличение температуры с 15 до 20 °С способствует повышению пропускной способности на 10%.
Таблица 9.5 Пропускная способность кизельгуров (л/(мин • м2), определенная различными методами
| Марка кизельгура | Методы фирмы | ||
| Filtrox | Celite* | Decalite | |
| FC | |||
| HSC | |||
| Speedflow |
* Пропускная способность относительно пропускной способности диатомита марки FC.
От пропускной способности следует отличать проницаемость фильтровального материала, которая определяется в единицах Дарси. Фильтровальный материал будет иметь проницаемость в 1 Дарси, если слой из этого материала толщиной 1 см и площадью 1 см2 при давлении 0,098 МПаза 1 с пропускает 1 мл жидкости вязкостью 10 Па•с. В табл. 9.6 приведены сведения по значению показателя проницаемости для некоторых марок кизельгуров.
Таблица 9.6 Проницаемость различных марок кизельгуров (ед. Дарси)
| Марка | Проницаемость | Характеристика | |
| Cеlate: | |||
| Хайфло Супер Сел (HSC), Франция | 0,9 | Грубый | |
| Хайфло Супер Сел (HSC), Исландия | 1,3 | Грубый | |
| Силайт 512, Франция | 0,32 | Средний | |
| Силайт 512, Исландия | 0,4 | Средний | |
| Стандарт Супер Сел (SSC), Франция | 0,14 | Средне/тонкий | |
| Стандарт Супер Сел (SSC), Исландия | 0,2 | Средне/тонкий | |
| Силайт 577 | 0,043 | Тонкий | |
| Фильтер Сел Е (FC E) | 0,030 | Тонкий | |
| Decalite: | |||
| Speed plus | 1,0 | Грубый | |
| Speedflow | 0,22 | Средний | |
| Superaid | 0,044 | Тонкий | |
| Pall Seitz Schenk: | |||
| super | 1,3 | Грубый | |
| media | 0,18 | Средне/тонкий | |
| extra | 0,11 | Тонкий | |
| Ceca: | |||
| CBL | 0,072 | Тонкий | |
| CBR/3 | 0,313 | Средний | |
| DIC | 2,0 | Грубый | |