Unidades de medida

Unidades de densidad

amagat es una unidad práctica de densidad numérica. Aunque puede aplicarse a cualquier sustancia en cualquier condición, se define como el número de moléculasde gas ideal por unidad de volumen a 1 atm (= 101,325 kPa) y 0 °C (= 273,15 K).¹ Recibe su nombre en honor de Émile Amagat, de quien también recibe su nombre laley de Amagat.

Definición

La densidad numérica, η, está definida como

${\displaystyle \eta ={\frac {n}{n_{0}}}}$,

donde n₀ = 1 amagat = 2,686 7774×10²⁵ m⁻³ = 44,614 981 mol/m³ es la constante de Loschmidt.

En la práctica, la densidad numérica de un gas ideal a presión P y temperatura T puede calcularse como²

${\displaystyle \eta =\left({\frac {P}{P_{0}}}\right)\left({\frac {T_{0}}{T}}\right)\,{\rm {amagat}}}$,

donde T₀ = 273,15 K y P₀ = 101,325 kPa.

Ejemplo

La densidad numérica de un gas ideal a temperatura ambiente (20 °C) y 1 atm (101,325 kPa) es

${\displaystyle \eta =\left({\frac {1\,{\rm {atm}}}{p_{0}}}\right)\left({\frac {273.15\,{\rm {K}}}{(273.15+20)\,{\rm {K}}}}\right){\rm {amagat}}=0,932\ {\rm {amagat}}}$.

grados Brix (símbolo °Bx) sirven para determinar el cociente total de materia seca (generalmente azúcares) disuelta en un líquido. Una solución de 25 °Bx contiene 25 g de sólido disuelto por 100 g de líquido.

Los grados Brix se cuantifican con un refractómetro.

Grados Brix, grados Balling y grados Plato

La escala Brix es un refinamiento de las tablas de la escala Balling, desarrollada ésta por el químico alemán Karl Balling. La escala Plato, que mide los grados Plato, también parte de la escala Balling. Se utilizan las tres, a menudo alternativamente. Sus diferencias son de importancia menor. La escala Brix se usa, sobre todo, en fabricación de zumos (jugos), de vinos de frutas y de azúcar a base de caña.¹ La escala Plato se utiliza, sobre todo, en la elaboración de cerveza. La escala Balling es obsoleta, pero todavía aparece en los sacarímetros más viejos y se usa en las vinerías de Sudáfrica y en algunas cervecerias.

Uso

Refractómetro.

La escala Brix se utiliza en el sector de alimentos para medir la cantidad aproximada de azúcares en zumos de fruta, vino obebidas suaves, y en la industria azucarera. En diversos países se utilizan las tres escalas, en industrias varias. En el Reino Unido, en la elaboración de cerveza, esta escala se aplica mediante el valor de la densidad multiplicado por 1.000 (grados europeos de la escala Plato). En las industrias de los EE.UU. se utiliza una mezcla de valores de gravedad específica de los grados Brix, Baumé y de la escala Plato.

Para los zumos de fruta, un grado Brix indica cerca de 1-2% de azúcar por peso. Ya que los grados Brix son relativos al contenido de sólidos disueltos (sobre todo sacarosa) en un líquido, se refieren a la densidad del líquido. Esta propiedad física de las soluciones de sacarosa también puede evaluarse con un refractómetro. Por facilidad de empleo, los refractómetros son preferibles a los aerómetros, marcados en la escala de Brix.

Los refractómetros de temperatura compensada evitan dependencia de la temperatura en mediciones de la densidad. Para tomar una lectura se requiere una gota de muestra, o tal vez dos.

Existen sistemas combinados de laboratorio, para medir Brix y CO2 en refrescos, y Platón, CO2,% de alcohol, pH, color de la cerveza. Pueden existir tanto en laboratorio como con un refractómetro, y también directamente en la tubería de producción como una unidad inline.

Etimología

Lleva el nombre de su inventor: Adolf Ferdinand Wenceslaus Brix, ingeniero y matemático alemán (1798-1870).

Algunos valores

• de 0 a 20 brix : jugos de frutas no concentrados, vino, almíbar ligero, remolacha roja
• de 20 a 55 brix : salsal
• de 55 a 90 brix : jarabes y salsas densas, pulpas concentradas de azúcar, zumos de frutas concentrados.

Grado Brix

Los grados Brix (símbolo °Bx) miden el cociente total de sacarosa disuelta en un líquido. Una solución de 25 °Bx tiene 25 g de azúcar (sacarosa) por 100 g de líquido o, dicho de otro modo, hay 25 g de sacarosa y 75 g de agua en los 100 g de la solución.
Los grados Brix se miden con un sacarímetro, que mide la gravedad específica de un líquido, o, más fácilmente, con un refractómetro.

Grados Brix, grados Balling y grados Plato.

La escala Brix es un refinamiento de las tablas de la escala Balling, desarrollada por el químico alemán Karl Balling. La escala Plato, que mide los grados Plato, también parte de la escala Balling. Se utilizan las tres, a menudo alternativamente, y sus diferencias son de importancia menor. La escala Brix se utiliza, sobre todo, en la fabricación del zumo y del vino de fruta y del azúcar a base de caña. La escala Plato se utiliza, sobre todo, en la elaboración de cerveza. La escala Balling es obsoleta pero todavía aparece en los sacarímetros más viejos.

Refractómetro.

La escala Brix se utiliza en el sector de alimentos, para medir la cantidad aproximada de azúcares en zumos de fruta, vino o bebidas suaves, y en la industria del azúcar. Diversos países utilizan las tres escalas en diversas industrias. En el Reino Unido la elaboración de la cerveza se mide con la gravedad específica X 1000, grados europeos de la escala Plato del uso de los breweres; y las industrias de los EE.UU. utilizan una mezcla de la gravedad específica de los grados Brix, los grados Baumé y los grados de la escala Plato.
Para los zumos de fruta, un grado Brix indica cerca de 1-2 % de azúcar por peso. Ya que los grados Brix se relacionan con la concentración de los sólidos disueltos (sobre todo sacarosa) en un líquido, tienen que ver con la gravedad específica del líquido. La gravedad específica de las soluciones de la sacarosa también pueden medirse con un refractómetro. Por su facilidad de empleo, los refractómetros se prefieren sobre los aerómetros marcados para la escala de Brix.
Los refractómetros de temperatura compensada evitan la dependencia de la temperatura de las medidas de la gravedad específica y requieren solamente una gota o dos de la muestra para tomar una lectura.

densidad de Planck es la unidad de densidad, denotada por ρ_P, en el sistema de unidades naturales conocido como las unidades de Planck.

${\displaystyle \rho _{P}={\frac {m_{P}}{l_{P}^{3}}}={\frac {c^{5}}{\hbar G^{2}}}\;\approx \;5.1\times 10^{96}\;{\cfrac {kg}{m^{3}}}}$

donde

m_P es la masa de Planck

l_P es la longitud de Planck

c es la velocidad de la luz en el vacío

${\displaystyle \hbar }$ es la constante reducida de Planck

G es la constante de gravitación universal

Esta unidad es enorme. Equivale aproximadamente a 10²³ masas solares comprimidas en el espacio de un solo núcleo atómicos. Se piensa que, una unidad de tiempo de Planck después del Big Bang, la densidad del universo era de aproximadamente una unidad de densidad de Planck.