Рисунок 1 - Типичный набор GH & KH тестов, применяемый для аквариумов. Он содержит пробирки, испытательные реагенты и инструкции. Общая стоимость таких наборов составляет около 6 $ США, и, хотя для владельцев рыб существуют более дорогие наборы для исследований, они бесполезны для пивоваров, поскольку они проверяют дополнительные параметры воды, которые не представляют интереса в пивоварении.Состав воды очень важен в пивоварении, и многие пивовары отправляют свою воду в лабораторию для анализа или создают пивоваренную воду с нуля с использованием очень мягкой воды (например, из обратного осмоса) и солей. Тем не менее, можно также исследовать пивоваренную воду дома. Точность и количество показателей в таком исследовании воды не будет соответствовать профессиональному анализу, но можно с достаточно приемлемой точностью определить остаточную щелочность вашей пивоваренной воды. В домашних условиях исследование воды также позволяет регулярно контролировать источник воды, чтобы выявлять сезонные изменения, которые затем могут потребовать более точного профессионального анализа.
Чтобы проверить нашу воду, мы - пивовары, можем использовать простой набор тестов для воды, доступный в магазинах для владельцев аквариумов. Тип тестового набора, который нам нужен - это тот, который определяет GH и KH. GH (General Hardness) измеряет общую жесткость воды. Считается, что общая жесткость представляет собой количество присутствующих ионов кальция и магния. Она обычно измеряется как dH (немецкий градус жесткости), так же и «ppm (мг/л) в виде CaCO3». Оба эти параметра являются эквивалентными мерами. Это означает, что они выражают не вес ионов кальция и магния, а их общее количество на единицу объема. Зная атомный веса и примерное (часто встречающееся) соотношении кальция и магния в воде, можно оценить содержание кальция и магния в анализируемой воде.
KH (Сarbonate Hardness) определяет карбонатную жесткость, которая является щелочностью воды. Как и общая жесткость или GH, она измеряется в немецких градусах жесткости (dH), или «ppm (мг/л) в виде CaCO3». Преобразование 1 dH = 17,8 CaCO3 справедливо как для общей жесткости, так и для щелочности (прим. ред.: 1 dH = 0,36 °Ж в России).
Существует два типа наборов для тестов: титрование и полоски. Наборы на основе титрования содержат пробирку и реактивы, которые добавляются в воду до тех пор, пока в ней не произойдет цветовая реакции. Тест-полоски погружаются в воду, и затем цветовая реакция на их тестовой площади сравнивается с цветовой гаммой. Я предпочитаю тесты на основе титрования, хотя их более сложно использовать, но они обеспечивают более точные результаты и с них легче считывать показания, чем с полосок.
Рисунок 2 - добавление титрующего раствора к образцу воды в пробирке по одной капли за раз.
Процедура
Для получения точных инструкций о том, как использовать тестовый комплект, прочитайте инструкцию, прилагаемую к нему. Особенно, как преобразовать количество титранта, который был добавлен, в значение жесткости в dH или «ppm в виде CaCO3». Но в целом все они работают одинаково:
- промойте пробирку водой, подлежащей испытанию.
- заполните пробирку с образцом воды до отметки.
- добавьте одну каплю тестового раствора, закройте пробирку и встряхните, чтобы смешать образец воды и тестовый раствор.
- повторите этот процесс, пока цвет не изменится.
- преобразуйте количество капель, которые были добавлены в значение жесткости, используя инструкцию.
Рисунок 3 - Титрование GH образца воды. Потребовалось 9 капель, пока цвет не изменился с желтого на зеленый. Таким образом, жесткость воды составила около 9 dH или 160 ppm в виде CaCO3Титрование
Как упоминалось ранее, процесс, с помощью которого эти тесты работают, широко известен как титрование. Во время титрования к образцу известного объема добавляют химическое вещество, называемое титрантом. Этот титрант реагирует с тестируемым соединением до тех пор, пока все это соединение в образце не будет потреблено. Индикатор показывает, когда эта точка достигнута. На основании количества титранта, который был добавлен, можно рассчитать неизвестное количество соединения в тестируемом растворе.
В случае теста на щелочность (тест KH) добавляют сильную кислоту, которая потребляет карбонаты и бикарбонаты. Это ионы, которые влияют на щелочность воды. Эта реакция приводит к образованию угольной кислоты и, что более важно, снижает рН. После понижения рН до примерно 4,3 практически все карбонаты и бикарбонаты были преобразованы, и в этот момент индикаторный раствор, который является не более чем показателем рН, меняет цвет от синего до желтого/зеленого. Концентрация тестируемого раствора сконструирована таким образом, что каждая капля содержит достаточное количество кислоты для нейтрализации 1 dH или 17,8 ppm в виде СаСО3 в 5 мл воды. В результате точность теста может быть увеличена за счет увеличения размера образца до 10 мл и при условии, что каждая капля составляет 0,5 dH или 8,9 ppm в виде СаСО3.
Аналогичная реакция происходит при тестировании на GH.
Рисунок 4 - Титрование KH того же образца воды. Потребовалось 7 капель, пока цвет не изменился с синего на зеленый, а затем на желтый. Таким образом, щелочность воды составляет 7 dH или 125 ppm в виде CaCO3
Оценка остаточной щелочности
Простое знание щелочности и общей жесткости воды не достаточно для пивоварения. Пивовары заинтересованы в остаточной щелочности, которая определяется щелочностью воды, содержанием кальция и в меньшей степени содержанием магния. Однако общая жесткость объединяет содержание кальция и магния.
При рассмотрении различных отчетов о составе воде можно обнаружить, что в среднем около 30% от общей жесткости приходится на магний (рис. 5), хотя соотношение кальция и магния не является постоянным. Это, по-видимому, справедливо для большинства типов воды, которые пивовары размещают в онлайн режиме.
Используя это предположение, остаточная щелочность может быть оценена из GH и KH как
RA = KH - GH / 4
Эта формула работает с KH и GH, указанными как dH, так и ppm в виде CaCO3.
Рисунок 5 - Вклад магниевой жесткости в процентах от общей жесткости для ряда профилей воды, размещенных членами онлайн-форума homebrewtalk.com
Использование результатов теста в электронной таблице
Если вы не желаете вычислять остаточную щелочность вручную или хотите определить рН затора, вы можете воспользоваться нашим калькулятором воды . Это расширенная электронная таблица Excel, которая, помимо других функций, позволяет вводить результаты KH и GH из простого теста на воду. Если вы не являетесь владельцем Microsoft Excel, проверьте OpenOffice, который является бесплатным офисным пакетом, поддерживающий электронные таблицы Excel.
Шаг 1: введите результаты теста GH и KH.
 |
Если значение было указано не как «ppm CaCO3», то измерение определится для этого блока. Исходя из предположения, что 30% от общей жесткости было внесено магнием, рассчитывается содержание кальция и магния в воде. Чтобы определить щелочность не требуется никаких предположений. Для воды, используемой в приведенном выше примере (GH = 9 dH; KH = 7 dH), остаточная щелочность составляет 86 ppm в виде CaCO3.
 |
Если в поле для более подробного отчета о воде не указаны другие значения, то результаты теста GH & KH переносятся и будут использоваться в оставшейся электронной таблице. Обратите внимание, что данные о содержании сульфатов или хлоридов отсутствуют.
 |
 |
Шаг 2: После того, как заданный объем воды для затирания, вес помола и цвет пива были определены, оценка рН затора производится на основе этих параметров и остаточной щелочности воды. «Жженый%» относится к проценту специальных солодов, которые являются жжеными солодами (например, жженый ячмень, жженый и шоколадный солод, карафа, блэк патент и другие). В этом примере цвет пива составил 15 SRM, а половину цвета - жженые солода. pH затора, вероятно, будет составлять около 5,5, что является правильным значением рН для затирания, и никакая дополнительная обработка воды не требуется.
Если необходима дополнительная обработка воды, то эти методы поддерживаются в электронной таблице: смешивание, добавление солей и кислот, снижение щелочности гашенной известью или кипячением.
