3.2. Властивості молока

Питома електропровідність молока в середньому становить 46 ● 10 "2 См / м з коливаннями від 40 ● 10" 2 до 60 ● 10 "2 См / м. Її обумовлюють головним чином іони – Сl^‾, Nа⁺, К⁺, Н⁺, Са²⁺ та ін.Електрично заряджений казеїн, сироваткові білки і кульки жиру в силу великих розмірів пересуваються повільно і кілька гальмують рухливість іонів, тобто практично зменшують електропровідність молока.

Величина електропровідності молока залежить від лактаційного періоду, породи тварин та інших факторів. Молоко, отримане від тварин хворих на мастит, в кінці лактації, має підвищену електропровідність - 1,3 і 0,65 См/м, відповідно. Отже, щодо зміни питомої електропровідності молока можна виявити тварин із запаленням молочної залози. Електропровідність підвищується при наростанні кислотності молока і знижується при розведенні його водою. Концентрування молока внаслідок підвищення в'язкості та посилення межіонних взаємодій призводить до зниження електропровідності.

Теплофізичні властивості молока необхідно знати для розрахунків витрат теплоти або холоду на нагрівання або охолодження молока і молочних продуктів. Найбільш важливими з них є питома теплоємність, теплопровідність і коефіцієнт температуропровідності, які пов'язані між собою співвідношенням

(3.1)

де а - коефіцієнт температуропровідності, м2 / с; А - теплопровідність, Вт / (м ● К); с - питома теплоємність, Дж / (кг ● К); р - щільність продукту, кг / м3.

Теплофізичні властивості молока та молочних продуктів залежать від температури, вмісту сухих речовин, вологи, жиру, кислотності, дисперсності жиру і т.д.

Питома теплоємність незбираного молока, як і питома теплоємність води і знежиреного молока, в інтервалі температур 273 ... 333 ^оК (0 ... 60 ° С) змінюється незначно. У зазначеному інтервалі температур наближено її можна вважати величиною постійною, рівною 3900 Дж/(кг ● К), або 3,9 кДж/(кг ● К).

3.3. Способи вимірювання електропровідності

Рис.1 Посуда для вимірювання електропровідності

Для вимірювання електропровідності використовують посудини різної форми. Посудина забезпечена двома однаковими плоскими паралельними електродами, закріпленими так, щоб відстань між ними не змінювалася. . На рис.1 показані форми судин, рекомендованих для визначення лектропровідності при великих (рис.1, а) і при малих (рис. 1, б) концентраціях.

Схема установки для визначення електропровідності показана на рис. 2.

Рис.2 Схема установки для вимірювання електроліта

Прилад являє собою подвійний контур. Між b і з в ланцюг включений посудину для вимірювання електропровідності. Опір його позначене через W, між а і з-магазин опору R. Відрізок ab представляє собою тонку металеву (Pt, Mn, манганіновим тощо) однорідну жилу довжиною в 1 м, натягнуту на лінійку з поділками. У точках а і b під'єднуються дроти, по яких подається змінний струм від вторинної обмотки котушки Р у мкорфа v або від генератора звукової частоти. Для визначення опору рідин застосовують змінний струм, а не постійний щоб уникнути електролізу і поляризації. При змінному струмі дуже чутливий інструмент, виявляє присутність або відсутність струму, являється низькоомний телефон (останнім часом застосовується катодний осцилограф). Телефон включається між точкою с і рухомим контактом d.

Опір розчину визначається при такому положенні контакту d, при якому в телефонній трубці не чутно ніякого звуку, і отже, струм в лінії cd відсутня. При цьому положенні контакту згідно закону Кірхгофа опір R, W, r1, r2 пов'язані співвідношенням R / W = r1/r2

Якщо дріт однорідна, то опору r1 і r2 відрізків ad і db пропорційні довжині цих відрізків, тобто R / W = ad / ab або W = R db / ab

Загальний опір судини з розчином і питомий опір розчину ρ пов'язані співвідношенням W = ρl / або М = ρc,

де с = l/s;l- відстань між електродами; s-площа кожного з електродів.

Величина з називається ємністю опору судини. Питома електропровідність

x= 1/ρ, і отже x = c/W.

Ємність с посудини знаходиться за цією ж формулою. Для цього вимірюється опір W залитого в посудину розчину хлористого калію з відомою питомою електропровідністю.

Використання змінного струму дозволяє вимірювати електропровідність електролітів з високою точністю, але при цьому виникають труднощі, пов'язані з наявністю електричної ємності й самоіндукції (особливо першої) в електричній схемі, тоді як необхідно вимірювати тільки омічний опір. При використанні постійного струму перераховані труднощі відпадають, але виникає концентраційна поляризація. Щоб уникнути появлевленню концентраційної поляризації, заміряють різницю потенціалів між спеціальними, суворо обробленими електродами, розташованими на значній відстані від живильних електродів. Сучасна потенціометрія дозволяє вимірювати Е з точністю до 0,0001%. На рис. 3 зображено одна із посудин, де С і D-електроди для вимірювання різниці потенціалів, а А і B - живлять електроди. Вимірюється різниця потенціалів Е, при струмі постійної сили між електродами А і B і різниця потенціалів E₀ на кінцях точно відомого опору W₀, включеного послідовно з посудиною; очевидно, шуканий опір W₁ визначається зі співвідношення E₁/W₁ = E₀/W₀

Питома електрична провідність розчинів, яка характеризується електричну провідність 1 см3 рідини з розміром граней 1 см і виражена в См / см, є важливим показником якості природної води і обробленої води. Питома провідність води, що не містить домішок, при 25^оС складає 0,063 мкСм / см .. Питома провідність води використовується для вимірювання загальної кількості розчинених твердих речовин.

Питома провідність водних розчинів, тобто провідників другого роду, залежить від температури, концентрації типу електроліту, ступеня його дисоціації і швидкості руху іонів і вимірюється методами кондуктометрії.