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Química del Agua

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pH: potencial de Hidrogeno

  • Esta es una medida de la acidez o alcalinidad de una sustancia.
  • La H+ se refiere a iones de hidrógeno, que llevan una carga eléctrica positiva.
  • A más iones de hidrógeno, más acidez.
  • A más iones de hidróxido/oxhidrilo (OH-), más alcalinidad.

 

Composición química

Se ha desarrollado una escala de pH, para saber que tan acido o alcalino en un producto.
pH neutro es un 7 de la escala, lo que indica ni un exceso ni falta de iones de hidrógeno y electrones. Por encima de 7 se vuelve más alcalino, y por debajo, más ácido.

Dureza del Agua

La dureza es una característica del agua debida a la presencia de iones de calcio y magnesio, principalmente en forma de carbonatos y es expresada como carbonato de calcio (CaCO3) equivalente.

Minerales del agua

Hay sólo unos pocos iones en común en el agua que desempeñan los papeles importantes en la química del macerado, el pH y sabor de la cerveza.
Los cationes (iones positivos) incluyen calcio (el más importante), magnesio y sodio.
Los aniones (iones negativos) incluyen bicarbonato, sulfato, y cloruro.
Los iones positivos y negativos se combinan para formar sales en proporciones específicas, que significa que hay una relación específica de calcio con carbonato, por ejemplo, o de sodio con cloruro.

Carbonato CO3 / bicarbonato HCO3

La dureza temporal es aquella ocasionada por la alta concentración de bicarbonatos y carbonatos (de calcio y magnesio)

Cuando aumenta la temperatura del agua se hace menos soluble y el CO3Ca precipita formando un sólido conocido como sarro, por eso es que se observa por lo general en sistemas de agua caliente y elemento de calentamiento.

Sin embrago, cuando el agua es extremadamente dura también se puede formar sarro en tuberías de agua fría.
El agua a punto de ebullición contribuye a la formación de carbonato, por lo que el calcio precipitará en forma de carbonato de calcio y el magnesio en hidróxido de magnesio. Con este proceso se logra eliminar la dureza temporal. Otra forma de hacer esto es con la adición de hidróxido de calcio (Ca(OH)2).

La dureza permanente también conocida como residual es causada normalmente por la combinación de iones de calcio Ca2+ y magnesio Mg2+ con iones cloruro (Cl-), sulfato (SO42-) y nitrato (NO32-). Es decir, por la presencia de sulfatos y/o cloruros de calcio y de magnesio en el agua.
Este tipo de dureza no se puede eliminar con la ebullición, sino que es necesario recurrir a procesos químicos, por ejemplo añadiendo carbonato de sodio y cal, o a filtros de ceolitas (naturales o artificiales) que absorben los iones metálicos que producen la dureza, y liberan iones sodio en el agua.

Dureza Total es la suma de la dureza temporal y la dureza permanente.

25-50 mg/L para las cervezas pálidas.
100-300 mg/L para las cervezas oscuras.

Cloruro (Cl-)

Aumenta el dulzor de la malta, y contribuye a la complejidad o plenitud de la cerveza.
En general, los niveles pueden variar de 1-100 mg/L
Pero siempre mantener por debajo de 150 mg/L para evitar sabores salados.

Sulfato (SO4) -2

Resalta y agudiza el amargura de los lúpulos si IBUs son demasiado altos.
Se recomienda a niveles por debajo de 10 mg/L para pilsners
Alrededor de 25-50 mg/L para la mayoría de las cervezas ligeras o ámbar Y 30-70 mg/L para la mayoría de las cervezas.
Excepciones notables incluyen Burton- on-Trent estilo Pale Ale (500-700 mg/L), y lager Dortmunder y Viena (100-130 mg/L).

Sodio (Na)+

Contribuye a la sensación de plenitud ó boca llena
El uso excesivo de sodio en el tratamiento de licor dará lugar a un notable gusto “agua de mar”. Los niveles varían generalmente de 10-70 mg/L. Astringencia con sulfato

Calcio (Ca)+2

Ayuda a disminuir el pH y llevarlo al rango óptimo 5.0-5.6 en la maceración y fomenta la precipitación y “ruptura” de proteínas.
Un buen nivel para la mayoría de cervezas ale y lager se considera alrededor de 100 mg/L.
Demasiado creará un sabor áspero y amargo, sobre todo en las lagers ámbar.

Magnesio (Mg)+2

Principalmente como un nutriente de levadura, este ion suele aumentar por la adición de sales de Epsom
Los niveles superiores a 30 mg/L van a prestar un amargor seco, astringente.
Por lo general oscila alrededor de 20-30 mg/L.

La alcalinidad del agua

Se puede definir como una medida de su capacidad para neutralizar ácidos.
Se debe principalmente a la presencia de bicarbonatos, puesto que se forman fácilmente por la acción del dióxido de carbono atmosférico.
CO2 + CaCO3 + H2O → Ca2+ + 2HCO3-

La alcalinidad del agua es la suma de las concentraciones de los iones de carbonato, bicarbonato e hidróxidos que actúan como amortiguadores para resistir la caída de pH, manteniendo este valor muy estable gracias a que al absorber protones, tienen un efecto buffer.

Se mide en las mismas unidades que la dureza y está influenciada por el pH, la composición general del agua, la temperatura y la fuerza iónica.
La alcalinidad se corrige por descarbonatación con cal, tratamiento con ácido, o desmineralización por intercambio iónico.

 

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