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 рН водной вытяжки;

♦    массовая доля водорастворимых веществ.

По внешнему виду кизельгуры представляют собой тонкий, легкий порошок бело­го, серого, кремового или розового цвета без запаха.

9.4.1.1. 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 рН смещается в щелочную сторону. В табл. 9.3 приведены данные по химическому составу различных марок кизельгуров фирмы Celíte и показа­тели, регламентируемые отечественным стандартом (ТУ 10-05031531-378-94).

Таблица 9.3

Химический состав одной из партий диатомитов (массовая доля, %)

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)

9.4.1.2. 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

*Пропускная способность относительно пропускной способности диатомита марки FС.

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 МПа за 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)

9.4.1.3. Объем во влажном состоянии (намывной объем)

Намывной объем (л/кг) показывает, какой объем займет кизельгур во влажном слое. Это позволяет определить толщину фильтрационного слоя при намыве основного слоя. На основании намывного объема можно рассчитать обратную величину – объемную массу или плотность во влажном состоянии (кг/м3) (табл. 9.7). Существует опреде­ленная зависимость между объемной массой и расходом кизельгура: чем меньше объемная масса влажного кизельгура, тем меньше расход кизельгура. В то же время не обнаружено зависимости между относительной проницаемостью и плотностью ки­зельгуров во влажном состоянии (табл. 9.7).

Таблица 9.7

Относительная проницаемость и объемная масса кизельгуров во влажном состоянии кг/м3)

* Пропускная способность кизельгуров дана в относительных величинах по сравнению с пропускной способностью диатомита Filter Cel, принятой за 100.

9.4.1.4. Объемно-насыпная масса

Объемно-насыпная масса кизельгуров определяется с целью установления однородно­сти поставляемой партии. Различие между образцами из одной партии и между раз­ными партиями не должна превышать 10%.

Объемно-насыпная масса кизельгуров должна быть ниже 200 кг/м3. Увеличение этого показателя свидетельствует о наличии в фильтровальном материале большого количества тяжелых частиц, которые оседают на дно дозатора или в нижних частях фильтра; в процессе фильтрования они не участвуют, но повышают расход материала Содержание тяжелых частиц в качественных диатомитах не превышает 10%.

9.4.1.5. Гранулометрический состав

Гранулометрический состав характеризует массовую долю частиц, разделенных на фракции по их величине (табл. 9.8). Размер частиц выражают эквивалентным диамет­ром, который соответствовал бы шару с таким объемом, какой имеет частица. Размер частиц по фракциям и их процентный состав вычисляется по суммарной кривой зер­нистости. Имеется определенная зависимость между гранулометрическим составом и пропускной способностью. Чем больше кривая смещена в сторону грубых частиц, тем выше пропускная способность.

Таблица 9.8

Гранулометрический состав кизельгуров

 (– ) Сведений нет.

9.4.1.6. Сравнение физико-химических показателей кизельгуров

В табл. 9.9 приведены значения показателей отечественных и зарубежных марок ки­зельгура (на примере кизельгуров фирмы Декалайт).

Таблица 9.9

Физико-химические показатели кизельгуров

*Определена но методу фирмы Decalite.