Wasservorbehandlung - Calciumoxid CaO noch fit?

[rakader]

Wie kann ich feststellen, ob mein Calciumoxid noch fit ist und arbeitet?

CaO wird in Verbindung mit Luft unbrauchbar. Ich habe 1kg in der Verpackung trocken und dunkel gelagert, bin mir aber nicht sicher, ob es noch arbeitet. Denn beim Ansetzen findet nicht die beschriebene heftige Reaktion statt. Zwar setzen sich Schwebstoffe sichtbar am Boden im Wasser ab, aber das könnte auch das CaO selbst sein und nicht die angestrebte Ausfällung. Ein pH-Meter habe ich nicht, pH-Teststreifen wohl, aber die sind ja nicht sonderlich zuverlässig.

[Kurt]

ja das ist echt ein Problem bei dem Zeug. Du könntest eine gesättigte Kalkwasserlösung herstellen und die verwenden. Dann benötigt man halt viel mehr CaO. Als ich noch mit CaO-Fällung gearbeitet habe, habe ich die Brocken vorher mit der Lötlampe gebrannt. Dann sollte das eventuell gebundene CO2 eigentlich ausgasen.

[rakader]

Das mit der gesättigten Kalkwasserlösung habe ich in allen möglichen Foren und Büchern gelesen, aber nicht verstanden, was der Unterschied dazu ist, das CaO einfach ins Wasser zu schütten. Kannst Du mir das als Nicht-Chemiker praktisch erklären?

Ich liege doch richtig: Gebe ich CaO ins Wasser, sollte eine Wärmereaktion stattfinden? Oder nimmt man 1 Liter Wasser und berechnete CaO-Menge und gibt die dann dem Brauwasser hinzu (ist das mit Kalkwasser gemeint)?

(Ich muss mit CaO vorbehandeln, da bei der Pilsner-lastigen Schüttung sonst zu viel Milchsäure nötig wird.)

Grüße
Radulph

[Kurt]

Klar:

Zur Fällung verwendet man gebrannten Kalk [CaO], für die eigentliche Fällungsreaktion braucht man aber Löschkalk bzw. Calciumhydroxid [Ca(OH)2]. Praktischerweise reagiert CaO mit Wasser zu Ca(OH)2.

Kalkwasser ist eine gesättigte Calciumhydroxidlösung. Davon lösen sich bei 20°C 1,7g pro Liter Wasser.
Wenn Du für die Fällungsreaktion jetzt eine gesättigte Calciumhydroxidlösung verwendest, kannst Du sicher sein, das pro Liter 1,7g Ca(OH)2 im Brauwasser landen.
Dummerweise bindet CaO mit Kohlendioxid aus der Luft zu Kalk [CaCO3] ab. Jetzt weißt Du nicht ob dein CaO noch zu 100% aus CaO besteht, oder schon ein Teil zu Kalk geworden ist. Würdest Du mit diesem alten CaO dein Wasser aufbereiten, würde sich zu wenig Calciumhydroxid bilden und das Wasser wäre unzureichend enthärtet.
Jetzt kommt die Kalkmilch ins Spiel: Du schmeißt jetzt einfach VIEL mehr altes CaO in den Liter Wasser als eigentlich in Form von Calciumhydroxid löslich ist. Es bildet sich dann zwar ein Bodensatz, aber in dem Liter sind immer noch 1,7 g Ca(OH)2 gelöst. Die gesättigte Lösung kann jetzt dekantiert und ohne Bodensatz weiterverwendet werden. Du hast jetzt 1,7g Ca(OH)2 pro Liter Wasser zur Verfügung, unabhängig vom Zustand deines CaO. Natürlich sollte das CaO nicht vollständig zu Kalk geworden sein - dann ist es in jedem Fall unbrauchbar.

Alternativ glüht man das CaO vor der Verwendung aus. Dann wird eventuell vorhandener Kalk wieder zu CaO unter Abgabe von CO2.

Übrigens:

1g CaO entspricht 1,33g Ca(OH)2 bzw. 1,28L gesättigter Kalkwasserlösung bei 20°C

[rakader]

Danke für die ausführliche Beschreibung. Puh - das ist doch reichlich kompliziert. Verzeihe, wenn ich folgend aus Halbwissen die falschen Schlussfolgerungen/Fragen ziehe.: Denn ich weiß mit Kalkmilch immer noch nicht, wie ich meinen angestrebten Zielwert erreichen soll. Die Fällungsreaktion ist mir noch nicht klar. Es wird doch Karbonathärte CaCO3 ausgefällt. Wenn ich aber zu viel CaO nehme, besteht doch die Gefahr, dass der Wert ins Alkalische steigt, also genau das Gegenteil passiert, was man eigentlich möchte?

Ich habe hier eine RA von 9,77 dH. Mit 40 mg/l CaO und 3 g Milchsäure sollte ich auf -0,8 dH bei 33 ltr Brauwasser kommen und einen pH von 5.55. Aber wenn das CaO solch ein unsicherer Kandidat ist, kann ich ja nichts richtig berechnen. MMuM sagt mir, dass ich mit 40mg/l CaO eine RA von 1,4 dH (pH 5,62) habe und mit Milchsäure eben oben genannte Wert. Wie würdest Du vorgehen?

Begriffen habe ich aus Deiner Beschreibung, dass sich max 1,7 g/ltr. CaOH2 in Kalkmilch lösen. Aber wie verfährt man dann in meinem Fall praktisch weiter, wenn man nicht weiß, ob das CaO nicht längst zu Kalk geworden ist? (Gut, wenn ich mit den Händen in das Brauwasser reingehe, werden die rau, also muss es noch funktionieren, aber richtig berechnen ist wohl ein Ding der Unmöglichkeit.)

Ich frag mal so: Was brauche ich, um Brauwasser zielgerecht vozubehandeln? Calciumhydroxid? Ein pH-Meter? Sonst noch was? Sorry - ich bin jetzt doch reichlich verwirrt.

Ich habe bisher immer mit CaO vorbehandelt und das dann alles mit dem Anteil Milchsäure in den MMuM-Wasserrechner eingetragen, ohne mir weitere Gedanken zu machen. Seit ich aber weiß, dass CaO wirkungslos werden kann, stelle ich meine ganze bisherige Rechnerei in Frage.

Edit: Die gängigen Bücher wie Jans "Bier brauen" oder der radikale Mosher streifen das Thema leider nur am Rand und gehen auf die Problemstellungen nicht ein.

[Ladeberger]

Der von Kurt beschriebene "Trick" geht realitätsnah davon aus, dass noch nicht alles CaO unbrauchbar geworden ist. In einem Liter damit hergestellter Kalkmilch befinden sich daher entlang der beschriebenen Vorgehensweise und max. Löslichkeiten immer 1,7 g Ca(OH)2.

Du stellst zur Aufbereitung also gerade so viel Kalkmilch her, dass die Summe des darin gelösten Calciumhydroxids dem ausgerechneten Bedarf entspricht. Diese Kalkmilch kommt dann ohne Bodensatz zum Brauwasser.

Gruß
Andy

[rakader]

Jetzt kommt die Kalkmilch ins Spiel: Du schmeißt jetzt einfach VIEL mehr altes CaO in den Liter Wasser als eigentlich in Form von Calciumhydroxid löslich ist. Es bildet sich dann zwar ein Bodensatz, aber in dem Liter sind immer noch 1,7 g Ca(OH)2 gelöst.

Besteht dann aber nicht die Gefahr der Überkalkung? Zitat aus dem MMuM-Wasserrechner:

Obwohl die Methode einfach und ohne großen Energieaufwand durchgeführt werden kann ist Vorsicht geboten: ist der Vorrat an HCO3--Ionen im Wasser aufgebraucht verbleibt die überschüssige Kalkmilch als Ca(OH)2 - also einer Lauge - im System zurück und führt zu einem Ansteigen des pH-Wertes, also dem Gegenteil dessen was wir eigentlich beabsichtigt hatten - mit allen daraus resultierenden negativen Folgen für den weiteren Maisch- und Brauprozess. Um dem Vorzubeugen warnt der Wasserrechner bei einer im Verhältnis zur HCO3--Konzentration zu großen Menge an CaO vor überkalkung.

[rakader]

Du stellst zur Aufbereitung also gerade so viel Kalkmilch her, dass die Summe des darin gelösten Calciumhydroxids dem ausgerechneten Bedarf entspricht. Diese Kalkmilch kommt dann ohne Bodensatz zum Brauwasser.

Das ist der Punkt, an dem ich stolpere. Wie berechne ich das?

Ich habe 30 Liter Brauwasser mit sagen wir mal stark gerundet 10 dh. Mit 30*40mg/l CaO = 1,2 g senke ich lt. Rechner auf 4 dH ab. Und wie berechne ich jetzt die Kalkmilch?

Ich finde leider keinen Rechner, der das kann…

Grüße
Radulph

[Ladeberger]

Das hat dir Kurt hier vorgerechnet:

Übrigens:

1g CaO entspricht 1,33g Ca(OH)2 bzw. 1,28L gesättigter Kalkwasserlösung bei 20°C

Gruß
Andy

[Kurt]

Genau! Du brauchst also ca. 1,5 Liter (1,2g * 1,28L/g) gesättigtes Kalkwasser (Calciumhydroxidlösung) um das Äquivalent von 1,2g CaO zu erhalten.

[rakader]

Ist es wirklich so einfach - selbst wenn das CaO alt ist? Weil Kurt schrieb ja, dass ich VIEL mehr altes CaO für die Kalkmilch ansetze.

Bitte nicht hauen: Um au 0 dH zu kommen (pH 5,57 bei meiner Schüttung) benötige ich 70 mg/l CaO. Das entspricht 93,1 mg/l Ca(OH)2. Bei 30 ltr. Brauwasser gebe ich also 30x93,1= 2,8g x 1,28 Liter = 3,6l Wasser und schütte das dann zu 26,4 Litern Brauwasser = 30 Liter gesamt?

[rakader]

Genau! Du brauchst also ca. 1,5 Liter (1,2g * 1,28L/g) gesättigtes Kalkwasser (Calciumhydroxidlösung) um das Äquivalent von 1,2g CaO zu erhalten.

Jetzt habe ich es begriffen. Danke für Euer beider Geduld!

Und diese 1,5 Liter verrechne ich mit dem Brauwasser oder gebe es zum Brauwasser gesamt dazu?

LG
Radulph

[rakader]

Noch eine Frage: Welches pH-Meter nutzt Ihr? Ich habe das von Vinoferm im Auge. Bin mir aber nicht sicher, ob das Vorteile gegenüber Chinaware hat.

[Boludo]

Ich würde die Finger von CaO lassen. Viel zu viel Aufwand im Vergleich zum Erfolg. Man kann mit wesentlich weniger Aufwand viel mehr als nur Calcium entfernen. Und das dazu noch viel zuverlässiger.
Die Ionentauscherlösung von Olibaer oder eine Umkehosmose entfernen zusätzlich noch Magnesium und Nitrat, was man nicht haben will. Und das ohne die ganze Action und dem Panschen mit einer starken Lauge, deren Konzentration man nie so genau kennt.

Stefan

[rakader]

Die beiden Alternativen sind mir bekannt. Die Umkehrosmose lehne ich nicht nur wegen der Kosten, sondern aus Umweltschutzgründen ab. Außerdem sehe ich darin keinen zeitlichen Vorteil.

Die Ionentauscherlösung ist zwar schnell, aber mein Wasser ist. nicht so schlecht, als dass ich es von Grund neu aubauen müsste. Wenn ich zudem den Aufwand mit der Harzgenerierung betrachte, würde ich hier eher den Aufwand im Vergleich zum Erfolg anzweifeln.

Nicht für ungut - ich bleibe erst einmal bei CaO und Milchsäure.

[rakader]

Die beiden Alternativen sind mir bekannt. Die Umkehrosmose lehne ich nicht nur wegen der Kosten, sondern aus Umweltschutzgründen ab. Außerdem sehe ich darin keinen zeitlichen Vorteil.

Die Ionentauscherlösung ist zwar schnell, aber mein Wasser ist nicht so schlecht, als dass ich es von Grund neu aubauen müsste. Wenn ich zudem den Aufwand mit der Harzregenerierung betrachte, würde ich hier eher den Aufwand im Vergleich zum Erfolg anzweifeln. Außerdem benötige ich CaO nur bei sehr hellen Bierstilen, meist reicht mir Milchsäure.

Nicht für ungut - ich bleibe erst einmal bei CaO und Milchsäure. (Eher beschäftige ich mich noch mit Salz- und Phosphorsäure.)

[Kurt]

Wenn man mit dem Abwasser der Osmoseanlage die Blumen gießt hilft das etwas gegen das schlechte Gewissen. Aber ich finde trotzdem das die CaO-Behandlung eine Daseinsberechtigung hat. Das Verfahren kostet fast nix und man kann sehr gut auch große Wassermengen behandeln. Im Zweifel halt lieber etwas zu wenig CaO und mehr mit Milchsäure arbeiten um ein "Überkalken" des Wassers zu vermeiden.

[rakader]

Milchsäure sind halt enge Grenzen wg. des etwaigen Geschmackeintrages gesetzt. Benchmark für die Diskussion ist für mich immer noch der Artikel im Braumagazin zur Wasseraufbereitung.

Zwar sind theoretisch 400 mg/l kein Problem, de facto aber trägt die Hefe 50-300 mg/l ins Jungbier ein. Damit verbleiben konservativ 100 mg/l Milchsäure im Spread. Ich rechne mit 100 mg/l, also 3g Milchsäure 80% bei 30l Brauwasser, trotzdem mir eine ultramilchsäureproduzierende Hefe noch nicht untergekommen ist (liegt ja m.W. auch immer an der Gärtemperatur).

Wenn man mit CaO und Milchsäure nicht hinkommt, kommen andere Säuren zum Zug, die u.a. positive Eigenschaften für die spätere Gärung haben wie z.B. Phosphorsäure.

Wie ich es gelernt habe, ist es so, das man mit CaO nur annähernd an 0 dH herangeht, eher 1-2 dH, eben wegen der von Kurt angesprochenen Überkalkung. Das kann man auch wunderbar im MMuM-Wasserrechner ablesen, wenn Ca und Cl gegen 0 tendieren. Ab da ist es angezeigt mit Milchsäure zu arbeiten. Die anderen Mittelchen sind stark abhängig vom gewünschten Salzprofil des Wassers und dem angestrebten pH-Wert in Abhängigkeit von der Schüttung. Der pH ist letztlich wichtiger als die RA, die sollte bei hellen oder hopfenbetonten Bieren meist nur bei 0 dH liegen.

Dabei sollte man auch keine Angst vor negativen RA-Werten haben. Ausschlaggebend sind für mich immer die angegebenen RA-Werte für den jeweiligen Bierstil. Steht aber auch für einige Stile im Artikel des Braumagazins, bei den BJCP-Bierstilen und im Radical Brewing von Randy Mosher und unzählige andere Quellen.

Das Schöne an unserem Hobby ist ja, dass das Brauwasser den Brauer heute nicht mehr gefangen nimmt.

[olibaer]

Hallo Radulph,

Die Ionentauscherlösung ist zwar schnell, aber mein Wasser ist nicht so schlecht, als dass ich es von Grund neu aubauen müsste. Wenn ich zudem den Aufwand mit der Harzgenerierung betrachte, würde ich hier eher den Aufwand im Vergleich zum Erfolg anzweifeln.

1. Teilenthärtungen oder Verschnitte mit Rohwasser sind immer möglich und auch wertfrei von einer gewählten Enthärtungsvariante zu sehen
2. Die vorgestellte Mischbettvariante sieht keine Harzgenerierung vor. Vielmehr zielt sie darauf ab "geplant" nur so viel Harz in Einsatz zu bringen, wie sie für einen berechneten "Guß" nötig ist - Resteverwertung on top

Zurück zum Thema: Wie auch immer ausgeführt, benötigt eine Entkarbonisierung mit CaO Kontrolle.

Wenn ich den threadverlauf richtig verstanden habe, unternimmst du Enthärtungsversuche mit einem Brauhilfsstoff, dessen Zustand du nicht kennst und sich eine einstellende Ergebnislage du nicht in der Lage bist zu überprüfen - mehr "BlackBox" geht kaum.

Dir müsste doch klar sein, dass sich #1 unter diesen Umständen nicht lösen/beantworten lässt - abgesehen von ins Kraut geschossenen oder philosophischen Ansätzen.

P.S.: die Rechenwerke der Threadteilnehmer sind ausgeschlossen - toll :-)

[rakader]

Wenn ich den threadverlauf richtig verstanden habe, unternimmst du Enthärtungsversuche mit einem Brauhilfsstoff, dessen Zustand du nicht kennst und sich eine einstellende Ergebnislage du nicht in der Lage bist zu überprüfen - mehr "BlackBox" geht kaum.

Wo Du recht hast, hast du Recht, Oli. Mal abgesehen von Deinem sicherlich tollen Ansatz, mit dem ich mich zu gegebener Zeit sicher noch beschäftigen werde: Ich hatte hier ja auch gefragt, welche Messgeräte zu empfehlen sind. Das wäre ja schon mal ein Ansatz, um aus dem Black-Box-Szenario rauszukommen.

Was kannst und willst Du mir als der hier ausgewiesene Wasserpapst empfehlen (nicht falsch verstehen, ich meine das alles andere als despektierlich - im Gegenteil)?

LG
Radulph

PS: zu den Rechenwerken weiß ich nicht, wie ich Deine Aussage verstehen soll; Ironie ist im Medium Forum/Mail etc. immer so eine Sache… ich gehe davon aus, dass sie gut sind: ich habe sie nämlich jetzt genutzt und mir deswegen gerade einen eigenen Wasseransatzkessel geordert.
PPS: Wenn alles schiefläuft, habe ich hier immer noch eine Nachbargemeinde mit sagenhaften 4,3 dH Gesamtalkalität (für alle Passauer im Landkreis: Tiefenbach! - nomen est omen)
PPPS.: Deine Mischbettvariante ist in der DB und wird hier demnächst durchgearbeitet. Vielen Dank für all die Mühe, die Du Dir da für die Gemeinde gemacht hast!

[olibaer]

Hallo Radulph,

Was kannst und willst Du mir als der hier ausgewiesene Wasserpapst empfehlen (nicht falsch verstehen, ich meine das alles andere als despektierlich - im Gegenteil)?

Ich bin kein "Wasserpapst " !

Empfehlen ?
Bedarfsgerechte Vollentsalzung von Teil- oder Gesamtmengen, nachgelagerter Verschnitt mit Rohwasser alternativ, anschliessende Konditionierung mit "Wunschsalzen".

"Enthärtung & Aufhärtung" war noch nie so einfach wie heute.
Osmoseanlagen oder selektive Harzzukäufe lassen jede Spielart für kleines Geld zu. Mit minimalem Aufwand lassen sich im Handumdrehen Wasserhärten auf fast beliebige Werte drücken.

Die Enthärtung mit CaO wirkt nur selektiv auf an Ca gebundene Karbonatreste und bei Überkalkung(Splitverfahren), auch auf Magnesiumhärten(in Grenzen).
Der "Lerneffekt" rund um diese Enthärtungsmethode ist immens - das muss man in seinem Brauerleben ganz unbedingt mal gemacht haben.
Für den kurz entschlossenen Willen zur Anstellwürze ist das allerdings nichts. Ohnehin kann ein verschusseln in der Dosage üble Folgen haben und das vor allem dann, wenn man keinen pH-Meter oder eine Titrationsmöglichkeit als letzte Kontrollinstanz zur Hand hat.

In Summe: ich bin kein Fan, aber ein Bewunderer :-)

[Boludo]

Das Abwasser der Osmosranlage ist ökologisch betrachtet sicher das kleinste Problem beim Hobbybrauen.

Stefan