Gelöstes CO2 im Bier hebt eine Bierspindel...ja oder nein?

[Morena von Nürnberg]

Hallo Braukollegen

Bin gerade in einem ausländischem Forum auf eine Aussage gestossen, die mein Verständnis über die Dichte von Bier auf den Kopf stellt.
Dichte von Bier 1007 bis sagen wir mal 1060 Kg/ m3
Dichte von CO2 1,9 Kg/m3

Die Aussage bezieht sich darauf, dass gelöstes CO2 im Bier, nach der Vergärung die Dichte erhöht und somit eine Spindel nach OBEN schiebt. Ausdrücklich sind jetzt nicht die Bläschen an der Spindel gemeint. Das die die Spindel nach oben heben sollte jedem klar sein.

Bin auf eure Ausführungen echt gespannt.

Gruss Ralf

[JanBr]

Hallo Braukollegen

Bin gerade in einem ausländischem Forum auf eine Aussage gestossen, die mein Verständnis über die Dichte von Bier auf den Kopf stellt.
Dichte von Bier 1007 bis sagen wir mal 1060 Kg/ m3
Dichte von CO2 1,9 Kg/m3

Die Aussage bezieht sich darauf, dass gelöstes CO2 im Bier, nach der Vergärung die Dichte erhöht und somit eine Spindel nach OBEN schiebt. Ausdrücklich sind jetzt nicht die Bläschen an der Spindel gemeint. Das die die Spindel nach oben heben sollte jedem klar sein.

Bin auf eure Ausführungen echt gespannt.

Gruss Ralf

Wenn, dann würde die Spindel tiefer eintauchen, da die Dichte geringer ist. Je weniger Dicht ein Medium ist, desto weniger Verdrängung ergibt sich und desto weniger Auftrieb.

Jan

[Morena von Nürnberg]

Danke für deine Antwort Jan,

ich kenne die Mechanismen der Spindel....Volumen, Masse, Verdrängung. Genau deswegen bin ich ùber diese Aussage aus dem Forum auch verwirrt.

Stimmt diese Aussage denn nun?

[JanBr]

Nein, sie kann wie gesagt schon im Ansatz nicht stimmen. Wenn dann müsste die Spindel tiefer eintauchen. Allerdings wird auch dieser Effekt durch den gewaltigen Dichteunterschied nicht ins Gewicht fallen.

Jan

[Punkt3]

hmm....ganz ehrlich...

...ich hab mir gerade vor ein paar Minuten über genau dieses Phänomen Gedanken gemacht.

Hab gerade ein helles Untergäriges in der HG und wollte die SVG messen.

Stammwürze waren 12,3%Brix bzw. 11,94°Plato (bei 10°C) (Brix gemessen mit Refraktometer; Plato zuerst errechnet und nachher mit Spindel kontrolliert - stimmte soweit).

Jetzt kommts:
Gerade eben die SVG gemessen:

Refraktometer: 6,4%Brix (laut kleinem Brauhelfer wären das knapp 3°P (4,8%Alk - das käme so ziemlich genau auf das hin was ich geplant hatte).
aaaaaber:
meine Spindel sagt: 5,3°Plato!

Spindel hab ich in dem Zylinder mit der SVG natürlich vorher heftig gedreht damit sich anhaftendes CO2 von der Spindel löst - war auch keins mehr dran zu sehen.

Was stimmt also jetzt?
Von daher kann ich der Theorie schon etwas abgewinnen....würde mich echt mal interessieren - vor allem auch weil meine Messwerte so weit auseinander driften...
Welcher davon ist jetzt also der richtige?
Aktuell glaube ich eher den Refraktometerwerten - weil einfach die erreichten Werte eher passen (4,8%Alk bei knapp 12°P Stammwürze).

Hefe ist die W34/70 - SVG steht bei 20°C...


Viele Grüße

Michael

[Morena von Nürnberg]

Nein, sie kann wie gesagt schon im Ansatz nicht stimmen. Wenn dann müsste die Spindel tiefer eintauchen. Allerdings wird auch dieser Effekt durch den gewaltigen Dichteunterschied nicht ins Gewicht fallen.

Jan

Die Aussage war..."Die Dichte vom Gemisch Bier und darin gelöstem CO2 erhòht sich". Du sagst Nein?

[Punkt3]

aaaah....danke für den Hinweis!

...die Dichte würde sich ja nur verringern wenn das Volumen entsprechend der Menge CO2 steigen würde.

Erinnert ihr euch allerdings noch an das Experiment in der Schule?
Zwei Behälter mit jeweils 1l - einer mit großen Kugeln und einer mit ganz kleinen Kugeln.

Was passiert wenn man die beiden nun vermischt?

Richtig - man erhält eben nicht 2l im gesamten sondern eine Mischung mit weniger Volumen!

Wendet man diese Theorie auf oben genannten Fall an erhöht sich scheinbar sehrwohl die Dichte - das Volumen in meinem Spindelzylinder hat sich nämlich nicht verändert - es ist aber zusätzlich zum Bier ja noch das CO2 gekommen...

...könnte also doch hinkommen...
...würde zumindest meine Testergebnisse erklären.

Es heist wohl nicht umsonst daß man das CO2 aus dem Bier schütteln soll vor dem Spindeln...
...ich überleg ob ich in die Küche gehe meine Spindelprobe mal durchschüttele.....soll ich? ...ich würd auch Fotos machen...

Viele Grüße

Michael

Edith: Rechtschreibung...

[Liquidminer]

Hier ein Rechenweg für eine ähnliche Fragestellung: http://halbtagsblog.de/2012/02/20/das-k ... e-problem/

Edit: dichte erhöht sich laut rechnung doch, hmm... Es ist schon spät... Muss ich nochmal drüber nachdenken...

[JanBr]

Nein, sie kann wie gesagt schon im Ansatz nicht stimmen. Wenn dann müsste die Spindel tiefer eintauchen. Allerdings wird auch dieser Effekt durch den gewaltigen Dichteunterschied nicht ins Gewicht fallen.

Jan

Die Aussage war..."Die Dichte vom Gemisch Bier und darin gelöstem CO2 erhòht sich". Du sagst Nein?

Ja, natürlich.

Nimm den anderen Weg. Löse Zucker, also ein dichteres Material, in Wasser. Was passiert. Er löst sich und die Lösung wird dichter.

Bei Co2 löst du ein Gas mit entsprechend niedrigerer Dichte und die Dichte der Lösung nimmt ab. Allerdings extrem geringfügig.

Jan

[Liquidminer]

Also wenn ich meinen selbst angegeben Link oben jetzt richtig verstanden habe hat hier jeder recht. Es findet eine Dichtezunahme statt, sofern wir von gelöster Kohlensäure sprechen und das ist ja der Punkt. Es liegt ja nicht als freies CO2 vor in dem Fall. Erst wenn es sich löst verringert sich natürlich die Gesamtdicht.

[Punkt3]

so....ich kanns ja nicht lassen...

als erstes muss ich sagen: Die Ergebnisse sind sehr brauchbar - zuminest auf meine Messekünste bezogen!
Mann darf nicht nur einfach auf die Spindel draufschauen sondern muss auch noch den korrekten Wert ablesen.

Der Spindelwert vorhin war nicht 5,3°Plato sondern dürften so um die 4,1 / 4,2 gewesen sein:

Spindelwert bei 20°C vor dem Schütteln

Dann hab ich geschüttelt was das Zeug hielt, sogar durch nen Teefilter gefiltert.
Messergebnis: ca. 4°P...:

Spindelwert bei 20°C nach dem Schütteln

...wenn man jetzt mal die Messgenauigkeit ausser Acht lässt sind das so gut wie die gleichen Werte.

Aaaaber: trotzdem steht dann doch noch die Frage im Raum warum meine beiden Werte auseinander gehen: 3°P errechnet gegen 4°P gemessen...


Viele Grüße

Michael

[Punkt3]

huch....warum liegen meine Bilder auf der Seite im Beitrag und in der Detailansicht sind sie richtig?

[Morena von Nürnberg]

Nein, sie kann wie gesagt schon im Ansatz nicht stimmen. Wenn dann müsste die Spindel tiefer eintauchen. Allerdings wird auch dieser Effekt durch den gewaltigen Dichteunterschied nicht ins Gewicht fallen.

Jan

Die Aussage war..."Die Dichte vom Gemisch Bier und darin gelöstem CO2 erhòht sich". Du sagst Nein?

Ja, natürlich.

Nimm den anderen Weg. Löse Zucker, also ein dichteres Material, in Wasser. Was passiert. Er löst sich und die Lösung wird dichter.

Bei Co2 löst du ein Gas mit entsprechend niedrigerer Dichte und die Dichte der Lösung nimmt ab. Allerdings extrem geringfügig.

Jan

Genau so denke ich das auch...
Geringfügig aber doch auch nur wegen des...sagen wir 2 g/l CO2-Gehalts nach der Vergärung....2g zu 1007 g....etwa 2%
Wenn ein Gemisch mit Dichteunterschied zusammengeschüttet wird mischt sich ja auch die Dichte.

Was mich stutzig macht..in der Aussage heisst es auch, gelöstes Gas erhöht nicht das Volumen...aus diesem Grund kommt es nur zu einer Erhöhung der Masse und damit zu einer grösseren Diche mit in der Folge nach oben geschobener Spindel.

Bei Flüssigkeiten ist das alles einfacher...bei Flüssigkeits-Gas Gemischen...dachte ich verhält sich das genauso?

[Morena von Nürnberg]

Hier ein Rechenweg für eine ähnliche Fragestellung: http://halbtagsblog.de/2012/02/20/das-k ... e-problem/

Edit: dichte erhöht sich laut rechnung doch, hmm... Es ist schon spät... Muss ich nochmal drüber nachdenken...

Hallo Liquideimer,

Guter link, wo hast du den so schnell ausgegraben?

Auch bei mir ist es schon spät, muss ebenfalls nochmal lesen. Schwieriger Stoff um diese Nachtzeit

Gruss Ralf

[Morena von Nürnberg]

Aus dem link von liquideimer kommt der Autor der Seite zu dem Ergebnis:

Gelöstes CO2 im Wasser (Bier) ehöht sowohl das Volumen, als auch die Dichte.
Höhere Dichte eines Mediums führt demzufolge zu mehr Auftriebskraft, bei gleicher Volumenverdrängung (Spindel) und damit zu einem höheren angezeigten Wert (ºP oder Dichte). Diese Verschiebung ist allerdings vernachlässigbar (0,544 Kg/m3 pro g/l CO2) klein.

Gruss Ralf

[Yeffie]

Hallo

Ich finde diese Diskussion etwas dubios.

Man schüttelt die Kohlensäure immer zuerst raus, um den Scheinbaren Restextrakt zu bestimmen. Zum Beispiel mit 2 Messbecher in hohem Bogen 40 Mal hin und her. So machen es die grossen Brauereien.

Ganz wenig CO2 bleibt natürlich immer zurück, doch die Umrechnungsformeln wurden alle für die Praxis gemacht (das heisst; im Labor setzen sie das Bier sicher nicht unter Vakuum, um das CO2 zu entfernen).

Also man sollte mit 2 Messbechern das Bier schütteln, um genaue Messwerte zu bekommen (meines Erachtens).

[Morena von Nürnberg]

Hallo

Ich finde diese Diskussion etwas dubios.

Man schüttelt die Kohlensäure immer zuerst raus, um den Scheinbaren Restextrakt zu bestimmen. Zum Beispiel mit 2 Messbecher in hohem Bogen 40 Mal hin und her. So machen es die grossen Brauereien.

Ganz wenig CO2 bleibt natürlich immer zurück, doch die Umrechnungsformeln wurden alle für die Praxis gemacht (das heisst; im Labor setzen sie das Bier sicher nicht unter Vakuum, um das CO2 zu entfernen).

Also man sollte mit 2 Messbechern das Bier schütteln, um genaue Messwerte zu bekommen (meines Erachtens).

Hallo Yeffie,
hier geht es nicht um richtiges Messen oder wie werde ich die Kohlensäure los. Hier geht es rein um das Verständnis...

Was messe ich und in welche Richtung schlägt der Fehler aus durch gelöstes CO2 im Bier.

Ich hoffe das sich da noch jemand etwas zu schreiben kann...der link von Liqidminer war ja schon echt gut.

Gruss Ralf

[Martin77]

Nach meinem Verständnis wird zwar die dichte durch das Co2 verringert (vernachlässigbar), aber die an der Spindel anhaftenden Bläschen wirken wie kleine Hebeballons welche die Spindel nach oben treiben.

Gruss, Martin.

[Morena von Nürnberg]

Ich zitiere mich mal selbst, damit die Frage mal nach unten rutscht und auch gelesen wird.

Hallo Braukollegen

Bin gerade in einem ausländischem Forum auf eine Aussage gestossen, die mein Verständnis über die Dichte von Bier auf den Kopf stellt.
Dichte von Bier 1007 bis sagen wir mal 1060 Kg/ m3
Dichte von CO2 1,9 Kg/m3

Die Aussage bezieht sich darauf, dass gelöstes CO2 im Bier, nach der Vergärung die Dichte erhöht und somit eine Spindel nach OBEN schiebt. Ausdrücklich sind jetzt nicht die Bläschen an der Spindel gemeint. Das die die Spindel nach oben heben sollte jedem klar sein.

Bin auf eure Ausführungen echt gespannt.

Gruss Ralf

[uli74]

Um Licht ins Dunkel zu bringen eine Theorie, die erklären soll wieso im Bermudadreieck Schiffe verschwinden:

Angeblich lösen sich gefrorene Methanstücke aus dem Meeresboden und tauen auf. Durch die aufsteigenden Gasblasen ist das Wasser nicht mehr "tragfähig" und der Kahn geht unter.

Meerwasser = Würze
Methanblasen = CO2
Schiff = Spindel

[chemograph]

Uli da vergleichst du jetzt aber Äpfel mit Birnen..

In deinem beschriebenen Fall hat man Gasblasen und wenn da genügend aufsteigen hast du die Dichte des Gases und da geht das Objekt unter.
In unserem Fall ist das Gas ja gelöst.


MfG

[Morena von Nürnberg]

Um Licht ins Dunkel zu bringen eine Theorie, die erklären soll wieso im Bermudadreieck Schiffe verschwinden:

Angeblich lösen sich gefrorene Methanstücke aus dem Meeresboden und tauen auf. Durch die aufsteigenden Gasblasen ist das Wasser nicht mehr "tragfähig" und der Kahn geht unter.

Meerwasser = Würze
Methanblasen = CO2
Schiff = Spindel

Der Autor aus dem anderen Forum behauptet ja.....um bei deinem Beispiel zu bleiben....Der Kahn wird noch höher gehoben....

Was sagst du denn dazu?

Noch schlimmer...ich glaube der Behauptung, bei allem was ich mittlerweile gelesen habe...

Wo sind eigentlich die Chemiker unter euch?

Gruss Ralf

[Liquidminer]

Um Licht ins Dunkel zu bringen eine Theorie, die erklären soll wieso im Bermudadreieck Schiffe verschwinden:

Angeblich lösen sich gefrorene Methanstücke aus dem Meeresboden und tauen auf. Durch die aufsteigenden Gasblasen ist das Wasser nicht mehr "tragfähig" und der Kahn geht unter.

Meerwasser = Würze
Methanblasen = CO2
Schiff = Spindel

Der Autor aus dem anderen Forum behauptet ja.....um bei deinem Beispiel zu bleiben....Der Kahn wird noch höher gehoben....

Was sagst du denn dazu?

Gruss Ralf

Man muss eben unterscheiden, ob man von gelöstem Gas oder freiem Gas redet. Als Ionen gelöstes Gas führt demnach zu einer - wenn auch nur sehr leichten, aber dennoch zu einer Erhöhten Dichte. Sobald das Gas sich entlöst, es also sprudelt, ist die makroskopische Gesamtdichte des Systems wesentlich geringer, da der Volumenanteil des Gases plötzlich größer ist. Schlagsahne hat auch eine geringere Dichte als flüssige Sahne.

[uli74]

Der Autor aus dem anderen Forum behauptet ja.....um bei deinem Beispiel zu bleiben....Der Kahn wird noch höher gehoben....

Was sagst du denn dazu?

Was soll ich dazu sagen? Der hat wahrscheinlich ein Segelschiff...

[JanBr]

Ich bin mir aber gar nicht so sicher das so richtig ist, denn es löst sich ja nicht nur CO2 sondern es bildet sich ja auch Kohlensäure H2CO3, bzw. deren Ionen.

Jan

[Morena von Nürnberg]

Der Autor aus dem anderen Forum behauptet ja.....um bei deinem Beispiel zu bleiben....Der Kahn wird noch höher gehoben....

Was sagst du denn dazu?

Was soll ich dazu sagen? Der hat wahrscheinlich ein Segelschiff...

Ok, versuchen wir es anders...

Was hältst du von der Behauptung dass pro Gramm gelöstem CO2 deine Spindel sich um 5 g/l nach oben verschiebt und dir somit mehr Restextrakt anzeigt. Bei ausgegorenem Bier mit 2 g/l sind das dann schon 10 g/l. Das macht etwa 0,3 Plato.

Glaubst du das? Gibt ein paar kluge Köpfe die sagen, das stimmt.

Der Kahn geht also nicht unter...

Gruss Ralf

[Morena von Nürnberg]

Ich bin mir aber gar nicht so sicher das so richtig ist, denn es löst sich ja nicht nur CO2 sondern es bildet sich ja auch Kohlensäure H2CO3, bzw. deren Ionen.

Jan

Hallo Jan,

hast du den link von Liquideimer verfolgt? Ich kenn den Blogger nicht...aber er konnte es erklàren und mit Formeln belegen.

Gruss Ralf

[Liquidminer]

Naja... Bei einem ordentlichen blow out wird der Kahn schon untergehen http://m.youtube.com/watch?v=MSmAXp_BHcQ aber wie gesagt: gelöstes und freies Gas bewirken unterschiedliche Effekte...

[Morena von Nürnberg]

Naja... Bei einem ordentlichen blow out wird der Kahn schon untergehen http://m.youtube.com/watch?v=MSmAXp_BHcQ aber wie gesagt: gelöstes und freies Gas bewirken unterschiedliche Effekte...

Dazu muss ich mein Bier im Probenglas ja kochen ....nö, das mach ich nicht

[DerDennis]

Aus dem link von liquideimer kommt der Autor der Seite zu dem Ergebnis:

Gelöstes CO2 im Wasser (Bier) ehöht sowohl das Volumen, als auch die Dichte.
Höhere Dichte eines Mediums führt demzufolge zu mehr Auftriebskraft, bei gleicher Volumenverdrängung (Spindel) und damit zu einem höheren angezeigten Wert (ºP oder Dichte). Diese Verschiebung ist allerdings vernachlässigbar (0,544 Kg/m3 pro g/l CO2) klein.

Gruss Ralf

Stimmt. Denn im gelösten Zustand ist CO2 nicht gasförmig und hat daher potentiell eine höhere Dichte als Wasser (Bier) - die Moleküle können in Flüssigkeiten näher zusammenrücken als in einer Gaswolke.

The dissolution of carbon-dioxide in water increases the density (CO2 molecule being heavier than H2O), the rise being delta P / delta y CO2 = 274kg/m3 for both, fresh water and seawater; e.g. if CO2 were dissolved in seawater 1 km deep in the ocean (proposed for CO2 sequestration), where water conditions may be p=10 MPa, T=5 ºC, and ysalt=35‰, density would rise from =1035 kg/m3 for yCO2=0 to P=1050 kg/m3 for yCO2,sat=0.05. There is
normally much more carbon dioxide in water than expected by Henry’s law (most lakes are supersaturated with CO2).

http://webserver.dmt.upm.es/~isidoro/bk ... erties.pdf (Seite 23)

Grüße

[DanielM]

Vorab, ja... alter Thread, aber... top result auf Google für das "Phaenomen", da kann man nur schwer argumentieren es sei schlecht, etwas konstruktives zum Thema beizutragen. Soll aber auch bitte nicht hier Gegenstand einer Diskussion werden :)

Ich hatte das Phaenomen auch gerade. Braue zwar (noch) kein Bier sondern Brennnesselwein, war aber dennoch etwas kurios. Zwar moechte ich gerne meine Erfahrungen einmal niederschreiben, da ich vieles von der Kunde zum Bier brauen verwende, aber das muss noch warten da ich auch noch lerne.

Derzeit habe ich hier ein Weingetraenk, mit dem ich das Limit einfacher Trocken-Backhefe testen wollte. Dieser Durchgang war mit 250g Zucker pro Liter angestellt, auf circa 10 Liter insgesamt (2 kg Raffinade Zucker, 500 g Gelier Zucker). Da kam ich auf einen... naja, die Spindel geht nur bis 20 °P, also knapp 22 °P geschaetzt, weil es war ueber dem Ende der Skala :D

Nach 18 Tagen schien der Gaerprozess dann weitestgehend abgeschlossen, wo ich noch einen Wert von circa 5,5 °P gemessen habe, ein ungefaehrer Vol. Alk. von 9,09 %. Nicht schlecht (10g Paeckchen Seitenbacher Trocken-Backhefe, erworben bei Kaufland). Alles bei relativer Temperatur von etwa 22 °C im Keller. Nun steht das ganze seit knapp 8 Tagen dort in Flaschen und beim oeffnen der Buegelflasche gab es ein bescheidenes *Plopp!*.

Huch? Kohlensaeure? Ich dachte die Hefe haette das zeitliche gesegnet. Auch beim einschenken sieht man nun, Kohlensaeure ahoi! Mal mit der Spindel messen dachte ich. Den Glaszylinder befuellt, Spindel rein, gedreht... und erstaunlicherweise erhob sich die Spindel ueber jegliche Skala hinaus. Mehr als 20 °P? Die Blaeschen hat man deutlich an der Spindel gesehen.

Also ja, die Kohlensaeure treibt die Spindel wohl deutlich nach oben, und man liest einen... naja wie soll man das nun sagen? Der reelle Wert scheint weit verfehlt haha :) Auch nach vigorosem drehen habe ich allenfalls noch 6 °P ablesen duerfen, wonach sich die Spindel dann langsam erhebt. Und ich schaue den Blaeschen gerade zu, wie sie im Glaszylinder aufsteigen ;)

Ausschuetteln ist wohl eine gute Idee, die Nachgaerung in der Flasche macht das Messen sonst wohl sinnlos.