Hallo Stefan,
Boludo hat geschrieben:Hallo Olibaer,
wie ist es dann mit diesen ungeeigneten neutralen Kationentauschern, die alles Calcium und Magnesium gegen Natrium austauschen?
Das sollte doch dann auch sodaalkalisch sein, oder?
Ein damit gebrautes Bier hat jedefalls eine sehr unangenehme Bittere.
Eine Brauanlagenfirma, die so einen Kationentauscher zur Brauwasseraufbereitung verkauft weigert sich, dazu Stellung zu nehmen.
Stefan
Beim Austausch von
Ca2+ und
Mg2+ gegen
Na+ findet eine Umsalzung statt. Nach dieser Form der "
Enthärtung", bleibt die Summe der Salze im Wasser unverändert.
(-> Durch den Ionenaustausch steigt bei der Enthärtung der Natriumgehalt um rund 8,2 mg/ltr je getauschten °dH an. Nach 200 mg/ltr sollte Schluß sein, da es sich dann nach
TWVO nicht mehr um ein Trinkwasser handelt)
Aus Sicht der Definitionen für die Wasserhärte handelt es sich bei der genannten Umsalzung zwar um eine Enthärtung,
aber aus unserer Sicht der Dinge(Brauwasser), nicht um eine
Entkarbonisierung(z.B. kochen, Kalkwasser, ...).
Und das ist der springende Punkt.
Die Umsalzung hat keinen Einfluß auf die Anionen, damit auch nicht auf die aciditätsvernichtende Wirkung(
HCO3- + H+ -> H2O + CO2)
der enthaltenen Hydrogencarbonat-Ionen im (Brau)Wasser. Diese bleiben, wie der Geasmtsalzgehalt, unverändert erhalten.
Im Gegenzug dazu geht die aciditätsfördernde Wirkung der
Ca2+ und
Mg2+ Ionen verloren( am Bsp. Ca
2+ :
3 Ca2+ + + 2 HPO42- <-> Ca3(PO4) + 2 H+, Phosphate werden durch das Malz eingebracht), da wir sie durch Na ersetzen.
Oben im Thread steht für die Bestimmung der
KH(Karbonathärte), dass diese im Kern die Hydrogencarbonatkonzentration HCO
3- (=Anion) ermittelt. Hier steht jetzt zu lesen, dass die genannte Umsalzung die Anionen nicht verändert.
Das bedeutet in der Konsequenz, dass nach der beschriebenen Umsalzung keine Veränderung der
KH(Karbonathärte)zu verzeichnen ist, während die
CaH(Kalziumhärte)
und die
MgH(Magnesiumhärte), und damit auch die
GH(Gesamthärte GH = CaH + MgH), eine deutliche Reduizierung erfährt.
Es könnte z.B. so aussehen(Angaben in °dH).
Vor der Umsalzung:
GH = 15
KH = 12
CaH = 13
MgH = 2
RA = 8 (Restalkalität berechnet)
Nehmen wir eine Umsalzungsrate(Ca,Mg -> Na) von 80% an.
Nach der Umsalzung:
CaH: 13 - ( 0,8 x 13 ) = 2,6
MgH: 2 - ( 0,8 x 2 ) = 0,4
GH = MgH + CaH = 2,6 + 0,4 = 3,0
KH = KH, bleibt unverändert = 12
RA = 11,2 (Restalkalität berechnet)
Wie man sehen kann, führt die Umsalzung zu einem interessanten Effekt. An diesem Bsp. festgemacht haben wir 12 °dH Wasserhärte(GH) entfernt( 15-3=12) und es gleichzeitig fertiggebracht,
die Restalkalität um 3,2 °dH zu erhöhen( 11,2 -8). Dieser Effekt stellt sich deshalb ein, weil wir die aciditätsfördernden
Ca2+ und
Mg2+ Ionen entfernt, und die aciditätsvernichtenden HCO
3-
Ionen unverändert im Wasser belassen haben. Das Gleichgewicht verschiebt sich zu ungunsten der Restalkalität.
Dieser Effekt wird sich für jede (Brauwasser)Enthärtungsmethode einstellen die aciditätsfördernden Äquivalente entfernt oder verändert, und gleichzeitig die aciditätsvernichtenden Äquivalente im Wasser belässt.
Es macht also durchaus Sinn, die Begrifflichkeiten "
Enthärtung" und "
Entkarbonisierung" auseinander zu halten.
Entkarbonisierung steht in groben Zügen für die Reduzierung der Hydrogencarbonatkonzentration HCO
3- (=Anion) und das ist es was wir in den meisten Fällen mit einer Brauwasserenthärtung erreichen möchten - die Verminderung der Karbonathärte, die man auch als Gesamtalkalität bezeichnen könnte. 1°dH Gesamtalkalität entspricht 0,36 mmol/l HCO
3- .
Um auf Deine Frage zu kommen:
In der Ergebnisliste "
nach der Umsalzung" findest Du die KH mit den unveränderten 12 °dH und die reduzierte GH von 3°dH. Das macht nach der Theorie eine Sodaalkalität von 12-3 = 9°dH. Da diese vor der Umsalzung noch nicht da war, sollte das auch Deine Frage beantworten.
Offen bleibt, mit was/wem sich das Na verbunden hat und man kann davon ausgehen, dass die Rohwasserqualität hier die entscheidende Rolle spielt. War z.B. die Nichtkarbonathärte NKH vor der Umsalzung schon recht hoch, wird sich die entstandene Sodaalkalität nicht so gravierend auf den pH-Wert auswirken.
@Stefan:
Du kannst ja noch was testen:
Mach mal aus der Angabe KH für "
vor der Umsalzung" und "
nach der Umsalzung" 18 °dH. Damit geht man schon mit einem Soda-Alkalischem Wasser ins Rennen. Rechne für beide Varianten die Restalkalität aus.Du wirst feststellen, dass das Niveau der beiden RAs zwar insgesamt höher ist, die Differenz der beiden Werte aber unverändert bei 3,2 °dH verbleibt(mein Beispiel).
Warum das so ist, lassen wir uns dann von
BrauFuchs(Lukas) erklären - der hat schliesslich Prüfung und es soll uns doch keiner nachsagen können, dass wir Mitglieder unvorbereitet in Prüfungen schicken ;-)
Gruß
Oli
P.S.: Ich sehe den blosen Austausch von Kationen nicht als geeignetet Methode, um unser Brauwasser aufzubereiten. Für ein Betriebswasser gerne wo es vorzugsweise darum geht, die Wässer "
hitzebeständig" zu machen.
), solltest Du diese Frage beantworten können: