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Autor: Betreff: CaO bei Split Treatment richtig berechnen
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Boludo
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red_folder.gif erstellt am: 29.1.2014 um 11:33  
Angeregt durch ein Gespräch mit Olibaer zerbrech ich mir gerade ziemlich den Kopf über die Berechnung der CaO Menge beim Split Treatment Verfahren in Verbindung mit hohem Magnesiumgehalt im Wasser.
Fällt man nur Calciumhydrogencarbonat als Calciumcarbonat, wird nur ein Equivalent CaO verbraucht:

Ca(HCO3)2 + CaO -> 2 CaCO3 + H2O

Bei Magnesium sieht es dann entsprechend so aus:

Mg(HCO3)2 + CaO -> MgCO3 + CaCO3 + H2O

Das wasserlösliche MgCO3 wird durch den hohen pH Wert beim Split Treatment anschließend als unlösliches Hydroxid ausgefällt und verbraucht dadurch zusätzlich CaO:

MgCO3 + CaO + H2O -> Mg(OH2) + CaCO3

Dieser zusätzliche Verbrauch wird bei den mir bekannten Wasserrechnern nicht berücksichtig.
Die Frage ist natürlich auch, wie viel man vom Magnesium erwischt.
Fängt man mit 2/3 der Gesamtmenge Wasser an und gibt die Gesamtmenge CaO zu (man soll nicht weiter wie RA 5° gehen, damit man nicht in den alkalischen Bereich rutscht und den Rest lieber mit Milchsäure und Aufsalzen einstellen), dann sollte man eigentlich 2/3 des Magnesiums aus der Gesamtmenge erwischen, oder?

Der nächste Punkt ist, dass durch das Entfernen von Magnesium und Calciumionen die Restalkalität theoretisch wieder erhöht wird, da diese aus dem Malz keine Säure mehr freisetzen können.
Der MMuM Rechner berücksichtig dies allerdings, soviel ich weiß.
Ich bin ziemlich verunsichert und glaub, dass ich die Menge bis jetzt immer falsch ausgerechnet hab.
Meine Werte sind:

5° Magnesiumhärte
14,8° Calciumhärte
16,6° Carbonathärte
19,8° Gesamthärte

(Ich weiß, ziemlich gruselig, bin mal auf das Pils am Wochenende gespannt).

Wisst ihr, wie man so was am besten rechnet?


Stefan
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olibaer
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red_folder.gif erstellt am: 29.1.2014 um 23:18  
Hallo Stefan,

ich arbeite dieses Thema gerade auf meinen Hife-Seiten auf. Einen ersten Entwurf gibt es hier, ein Rechner wird folgen.

Der MMuM Rechner bringt die wichtigsten Vorraussetzungen mit - er schützt vor Überkalkung. Wenn man sich als Hobbybrauer bis
in diesen Bereich vorgewagt hat und keine Ist-Werte verfügbar sind, ein Primärziel.

Für eine Zielkarbonathärte(nicht Restalkalität) von 5 °dH errechne ich für Dein Wasser eine CaO Gabe von:
16,6 gr/hl CaO.

In dieser Angabe ist die zur Ausfällung des freien CO2 nötige CaO Menge noch nicht enthalten und es wird der Wunsch
unterstellt, dass die MgH entlang eines Split-Verfahrens gänzlich entfernt(rechnerisch) werden soll.

Gruß
Oli

Edit: Inhalte ergänzt


[Editiert am 29.1.2014 um 23:39 von olibaer]



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BasherMcGee
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red_folder.gif erstellt am: 30.1.2014 um 07:47  
abo!


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Boludo
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red_folder.gif erstellt am: 30.1.2014 um 07:56  

Zitat von olibaer, am 29.1.2014 um 23:18


Für eine Zielkarbonathärte(nicht Restalkalität) von 5 °dH errechne ich für Dein Wasser eine CaO Gabe von:
16,6 gr/hl CaO.


Danke!
Ich hab bis jetzt immer 9g/hl genommen...

Stefan
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Gaston
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red_folder.gif erstellt am: 30.1.2014 um 10:21  
Folgender Link fürht zu einem Dokument, das die Sachlage ziemlich einfach erklärt. Nachrechnen werde ich aber erst frühestens heute Abend.


www.mrwa.com/WaterWorksMnl/Chapter 16 Lime Softening.pdf
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Bierjunge
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red_folder.gif erstellt am: 1.2.2014 um 12:32  
Hallo Oli,

Zitat von olibaer, am 29.1.2014 um 23:18
ich arbeite dieses Thema gerade auf meinen Hife-Seiten auf. Einen ersten Entwurf gibt es hier, ein Rechner wird folgen.

Vielen Dank für diese gut verständlich geschriebe Anleitung! Werde ich beim nächsten Hellen genau so machen.

Zum Schutz vor Überkalkung:

Zitat:
Wenn man sich als Hobbybrauer bis in diesen Bereich vorgewagt hat und keine Ist-Werte verfügbar sind, ein Primärziel.

Meine heimischen Kontrollmöglichkeiten beschränken sich auf ein pH-Meter und je ein einfaches Aquaristik-Titrierset für Gesamthärte (GH) und Karbonathärte (KH). Damit müsste man doch ganz gut gerüstet sein, damit nichts völlig aus dem Ruder läuft, oder?

Moritz


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red_folder.gif erstellt am: 1.2.2014 um 15:16  
Danke Allen!

Doch komplizierter als ich dachte.

Moritz, so mach ichs bis jetzt auch.

Herzlich, Hartmut


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olibaer
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red_folder.gif erstellt am: 1.2.2014 um 22:28  
Hallo Moritz,

Zitat von Bierjunge, am 1.2.2014 um 12:32
Meine heimischen Kontrollmöglichkeiten beschränken sich auf ein pH-Meter und je ein einfaches Aquaristik-Titrierset für Gesamthärte (GH) und Karbonathärte (KH). Damit müsste man doch ganz gut gerüstet sein, damit nichts völlig aus dem Ruder läuft, oder?
Moritz

Gut gerüstet bist Du:

Wenn Du einen pH-Meter hast und die Messung vor der Enthärtung und die Messung nach der Enthärtung ähnliche Werte ergibt,
hast Du aus Sicht eines "Überkalkungsschutzes" alles richtig gemacht. Den eigentlichen Enthärtungseffekt kannst Du entlang
der Karbonathärte kontrollieren - wobei die resultierende Restalkalität erst ein mal im Dunkeln bleibt(weder CaH noch MgH ist nach der Enthärtung bekannt).

Forumsmitglied Grimbart hat einen interessanten Link ins Forum gestellt, der die Inhalte in ihrer Gesamtheit auf ein paar DIN A4 Seiten
publiziert. Seite 3 beschreibt die Zusammenhänge zwischen titriertem p und m Wert und diese dort abgebildete Tabelle ist, wie soll ich sagen,
das Maß aller Dinge - selbst Ludwig Narziss zitiert daraus:

"Keinesfalls darf der p-Wert größer sein als 1/2 m-Wert, da sonst das Wasser als „überkalkt“ zu behandeln ist"
Quelle: Die Bierbrauerei: Band 2: Die Technologie der Würzebereitung,1.3.8.2 Entcarbonisierung mit gesättigtem Kalkwasser.

Aus Sicht des Hobbybrauers sehe ich das so:
Lieber ein paar mehr °dH nach der Entkalkung in Kauf nehmen, als eine Überkalkung(mit flankierend hohem pH-Wert).
An dieser Stelle einem ungenügendem Enthärtungsefffekt einen Vorzug zu gewähren, wird hier zur Pflicht - wenn man das so sagen darf.

Auf den Punkt gebracht ist Dein kalibriertes pH-Meter in diesem Moment das wichtigstes Werkzeug und es sollte Dich in eine
gewisse Unruhe versetzen, wenn es im enthärtetem Brauwasser Werte > ~8 anzeigt ;)

Ansonsten: passt :)

Gruß
Oli


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Gaston
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red_folder.gif erstellt am: 2.2.2014 um 00:36  
Hallo Oli

spannend. Wasserkemie ist in der Tat komplizierter als ich es je dachte. Und ich denke immer noch, dass organische Chemie kompliziert ist.

Ein paar Eckpunkte:
Für das Bierbrauen und vor allem für hellere und hopfenbetonte Biere will man ein relativ weiches Wasser um kratzige Hopfenaromen zu vermeiden. Im Gegensatz zu Waschmaschinen und Bügeleisen, legen wir Bierbrauer Wert auf die Kationen. Damit ist gemeint, dass das alleinige ausfällen von Kalcium uns nicht genug ist. Wir möchten auch auf der anderen Seite der Gleichung eine Veränderung, auf der Seite des Hydrogenkarbonats HCO3-. Normale Haushaltsanwendungen genügen einen Ionenaustausch (Ca -> Na) damit nichts mehr verkalkt (s. Britafilter usw). Aber bei uns nützt diese Technik nichts, da die Restalkalität bleibt.

Die Ca++ Ionen kommen ins Wasser über den natürlichen Kreislauf des Wassers - Es regnet, das Regenwasser nimmt O2 und CO2 auf. Damit wird es sauer und nimmt aus dem Boden auch das Ca++ auf. Es bildet sich in Lösung CaCO3 (Ca++ und 2 HCO3-).

Nun müssen wir Hobbybrauer (ausser wir haben Glück) das Ca++ und das dazugehörige Kation Hydrogenkarbonat (HCO3-) entfernen. Dazu eignet sich das Kalciumoxid, CaO auch gebrannte Kalk genannt.

Mein Wasser hat 18°dH Gesamthärte und 17.2°dH Karbonathärte.
Weiter wichtige Werte sind:
m-Wert (Säure pH 4.3) 7.1 mmol/l
Ca2+: 102 mg/l
Mg2+: 16.4 mg/l


Für meine Wasseraufbereitung habe ich div. Rechner bemüht. Am besten fand ich den bei MMuM.

So komme ich auf etwa 18 g CaO / 100 Liter aufebreitendes Wasser und dazu etwa 3 cl Milchsäure. (Das CaO heisst es immer wieder ist nicht 100% sauber. Es sei hydrophil, und meine Apothekerware hat zudem weisse Brocken drin, die sich partout nicht im Wasser lösen wollen.)

Mit 18 g CaO bin ich seit meinem ersten Sud gut gefahren (glaube ich :puzz: ). Mein Ziel war eigentlich immer nahe an 0°dH Restalkalität zu landen. Dazu habe ich den pH vor dem Split Treatment gemessen, aber auch während und danach.
Das Split Treatment wurde immer so ausgeführt, dass ich 24 -48 h vor dem Maischen, 2/3 des Wassers (66 Liter) in eine Tonne gefüllt habe. Dann das in wenig H2O gelöste CaO hinzufügen und rühren. 12 bia 36 h Später habe ich dann die restlichen 34 Liter Wasser hinzugefügt und gerührt. Die pH Messung bei 66 Liter H2O und 18 g CaO war immer pH>10 (stark alkalisch). Aber ein paar Stunden nachdem die restlichen 34 Liter H2O hinzugefügt wurden, war der pH immer im neutralen Bereich (etwa 7) sodass ich keine Bedenken hatte, das aufbereitete Wasser zu nutzen.

So jetzt habe ich ein paar Fragen:
Wieviel von den Ca++ und den Mg++ Ionen lassen sich überhaubt durch dieses Verfahren beseitigen? 70% etwa? Dann wäre doch meine CaO Menge zu gross, oder mein Endprodukt gar nicht so Nahe an 0°dH Restalkalität?
Kann ich in einer Berechnung auch die Mg++ Ionen berücksichtigen, und wiviel mehr CaO müsste ich dann hinzufügen für meine 100 L H2O?
Würde ein 2 Step Split Treatment Sinn machen? 60 + 20 + 20 Liter H2O?, um noch mehr Mg++ zu beseitigen? (Die Mg++ Ionen sollen sich am besten, unter alkalischen Bedingungen ausfällen können).

Und als letztes. Mein Endprodukt ist ein ziemlich salzarmes Wasser, und es hat somit sehr geringe Puffermöglichkeiten. Bei einem solchen Wasser kann man kaum zuverlässig den pH Wert bestimmen. Viel wichtiger als der pH Wert dieses Wassers, ist letzendlich der pH Wert der angestellten Maische (Richtwert pH 5.5) und für diesen letzten Schritt kann Milchsäure helfen (oder Sauermalz).


Gruss
Anders, der immer noch keinen besseren Rechner gefunden hat als MMuM, und dessen Chemielehrer immer sagte "Ein mol ist kein mol".
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olibaer
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red_folder.gif erstellt am: 2.2.2014 um 11:01  
Hallo Gaston,

Zitat von Gaston, am 2.2.2014 um 00:36
Hallo Oli
Mein Wasser hat 18°dH Gesamthärte und 17.2°dH Karbonathärte.
Weiter wichtige Werte sind:
m-Wert (Säure pH 4.3) 7.1 mmol/l
Ca2+: 102 mg/l
Mg2+: 16.4 mg/l

Das ergibt eine MgH °dH von rund 3,7, eine CaH °dH von rund 14,3 und eine RA °dH von rund 12,6. Die Enthärtungsmethode "mit CaO bzw. mit Kalkwasser" springt einen in dieser Zusammensetzung regelrecht an.


Zitat von Gaston, am 2.2.2014 um 00:36

So komme ich auf etwa 18 g CaO / 100 Liter aufebreitendes Wasser und dazu etwa 3 cl Milchsäure. (Das CaO heisst es immer wieder ist nicht 100% sauber. Es sei hydrophil, und meine Apothekerware hat zudem weisse Brocken drin, die sich partout nicht im Wasser lösen wollen.)
Für meine Wasseraufbereitung habe ich div. Rechner bemüht. Am besten fand ich den bei MMuM.

Ich habe nachgerechnet und mit den 18 g/hl CaO liegst Du gut. Es ergibt sich rechnerisch eine Restkarbonathärte °dH
von 3 (In dieser Angabe ist die zur Ausfällung des freien CO2 nötige CaO Menge noch nicht enthalten und
der Wassergehalt des CaO nicht berücksichtigt).
Der MMuM-Rechner macht das schon richtig. Eine Frage an Sandro (muldengold) habe ich diesbezüglich aber
noch ... ich muss Ihn mal anmailen.



Zitat von Gaston, am 2.2.2014 um 00:36

So jetzt habe ich ein paar Fragen:
Wieviel von den Ca++ und den Mg++ Ionen lassen sich überhaubt durch dieses Verfahren beseitigen? 70% etwa? Dann wäre doch meine CaO Menge zu gross, oder mein Endprodukt gar nicht so Nahe an 0°dH Restalkalität?
Kann ich in einer Berechnung auch die Mg++ Ionen berücksichtigen, und wiviel mehr CaO müsste ich dann hinzufügen für meine 100 L H2O?
Würde ein 2 Step Split Treatment Sinn machen? 60 + 20 + 20 Liter H2O?, um noch mehr Mg++ zu beseitigen? (Die Mg++ Ionen sollen sich am besten, unter alkalischen Bedingungen ausfällen können).
[...]Viel wichtiger als der pH Wert dieses Wassers, ist letzendlich der pH Wert der angestellten Maische (Richtwert pH 5.5) und für diesen letzten Schritt kann Milchsäure helfen (oder Sauermalz).

Warum willst Du etwas ändern, wenn Deine pH-Werte in Wasser und Maische und die 18 g/hl CaO zum Rohwasser passen ?

Die ganze Berechnung der CaO Menge beruht darauf, dass genügend Äquivalente davon vorhanden sind,
um die an Ca und Mg gebundenen Hydrogenkarbonate HCO3- und die freie CO2 in Form von CaCO3
oder als Mg(OH)2 auszufällen. Was die Formel die dahinter steckt nicht leisten kann ist, vorher zu sehen,
wie oft welche Reaktion stattfindet. Auch unsere Formel zur Berechnung der Restalkaliät berücksichtigt
über Faktoren für die CaH und die MgH die Reaktionsäquivalente, gehts aber an die Enthärtung selbst,
hängt sehr viel am Verfahren, dem Prozess, der Vorgehensweise, am pH-Wert. Über die Verschnittmengen
den Prozess so zu steuern, dass sich für das jeweilige Wasser der gewünschte Enthärtungseffekt einstellt,
ist das Mittel der Wahl.

Natürlich kannst Du eine Split-Variante 60 + 20 + 20 anwenden und testen und wenn
in der 60 Liter Fraktion ein pH-Wert von > 11-12 herrscht, kannst Du annehmen, dass die darin enthaltene
MgH ausfällt. Gibst Du nun die nächsten 20 L hinzu und die pH-Verhältnisse sind am Anfang immer noch so hoch,
kannst Du wiederum annehmen, dass auch in diesen 20 L ein Teil der MgH zur Ausfällung kommt.

Ich finde aber, dass Du mit Deiner derzeitigen Arbeistweise schon sehr nahe am Optimum bist und wenn Du von
Deinen 3,7 °dH MgH die Hälfte zuverlässig mit passenden pH-Werten in Wasser und Würze zur Ausfällung bringst,
ist das doch super. Ich würde den Aufwand mit einer weiterer Fraktionierung der Verschnitte wegen einem halben
Grad MgH das vielleicht mehr ausfällt, nicht betreiben ;-)

Gruß
Oli


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red_folder.gif erstellt am: 8.2.2014 um 11:37  
Ich habe das gerade mal für 60 l durchexerziert:

In 40 l Rohwasser (pH 7,6, Gesamthärte 20°dH, Karbonathärte 17°dH, Magnesiumhärte 6°dH, ganz ganz schrecklich, München eben) 12 gr CaO eingerührt. Sofort wurde das Ganze milchig trüb und der pH sprang auf über 11:



Am nächsten Morgen hatte sich ein kreidig-kristallines Sediment gebildet:



Also abgezogen und mit 20 l Rohwasser auf 60 l aufgefüllt.
Und wiederum einen Tag später verspricht zumindest das primitive Aquarien-Titrierset ein Gesamthärte 11°dH und Karbonathärte 6°dH, also deutlich reduziert ggü den Ausgangswerten, während der pH bei 7,9 steht:



Und das ist der Lohn der Mühe: Das im Backofen getrocknete Sediment. Und es kommt einem fast wie ein Wunder vor: 12 gr "Kalk" hineingeschüttet, und dadurch 29 gr "Kalk" herausbekommen. Jaja, ich weiß um die Reaktionsgleichungen.



Und morgen wird Märzen gebraut! :)

Moritz


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Boludo
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red_folder.gif erstellt am: 8.2.2014 um 14:03  
Cool, Du hast das tatsächlich getrocknet.
Wollt ich schon lang mal machen.
Außerdem hätte ich eventuell die Möglichkeit, mit Ionenchromatographie den Ca und Mg Gehalt des Bodensatzes zu messen.
Dann wüsste man, wie effektiv man das Magnesium mit der Methode rausbekommt.

Bei dem Pils hab ich mit 50 +25 +25 Verdünnung gearbeitet (jeweils 1 Nacht absitzen lassen) in der Hoffnung, dass da besonders viel Mg raus geht.
Keine Ahnung, ob das was bringt.

Stefan
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olibaer
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smilies/thumbup.gif erstellt am: 9.2.2014 um 07:41  
Hallo Moritz,

Zitat von Bierjunge, am 8.2.2014 um 11:37
Ich habe das gerade mal für 60 l durchexerziert:
In 40 l Rohwasser (pH 7,6, Gesamthärte 20°dH, Karbonathärte 17°dH, Magnesiumhärte 6°dH, ganz ganz schrecklich, München eben) 12 gr CaO eingerührt[...] und mit 20 l Rohwasser auf 60 l aufgefüllt. [...]

ganz großes Kino :thumbup:. Machen, kommentieren, messen und Bilder einstellen - finde ich jetzt einfach mal richtig gut !
Ich hätte mit diesen Wasserwerten und verbunden mit diesen Zielen:
  • rund die Hälfte der MgH °dH sollte raus
  • deutliche Reduzierung der KH °dH
  • das Wasser darf nicht überkalkt werden(für jemanden der nicht oder nur eingeschränkt messen kann ein Primärziel)
...und für ein Split-Treatment-Verfahren eine Einsatzmenge von ~ 14 g/60 L CaO empfohlen bzw. berechnet.

Hier formulierst Du, dass nichts dagegen spräche, in einem ersten Schritt CaO eher knapp zu dosieren. Ich sehe das ganz genau so !

Erst gestern saß ich mit einem Dr. der Chemie zusammen und ich habe ihn genau zu diesen Themen befragt. Da kamen solche Aussagen wie "das ist Stöchiometrie...ich verstehe die Frage nicht, alles ganz einfach - das ist nur ne Gleichung, du musst halt auf beiden Seiten immer das Gleiche machen...bla,bla,.."

Dann habe ich geschildert worum es geht, was wir machen und das Split-Treatment-Verfahren kurz erklärt und beiläufig erwähnt, dass wir nur eingeschränkt messen können, dass wir den Wassergehalt des CaO nicht kennen...usw. - der Mann hat mich angesehen wie eine Kuh wenns Biltzt ;)

In unserem Rahmen und entlang dieser Enthärtungsmethode würde ich einen "Enthärtungserfolg" schon alleine am "nicht überkalkt" fest machen. Neben dem blanken Rechenwert hängt viel am Prozess, am wie, an der Einsatzvariante.

Diese einfache Methode Wasser zu enthärten spielt ihre Stärken und in ersten Versuchen unter der Prämisse "weniger ist mehr" aus - das zumindest ist meine Sicht auf die Dinge. Nicht eine Restalkalität in der 2. Nachkommastelle ist das Ziel, das Ziel sollte sein, das Brauwasser nicht zu überkalken - deine Bilder zeigen, wie das aussehen kann :)


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Kusi
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red_folder.gif erstellt am: 12.2.2014 um 13:32  
Hallo zusammen

Habe vorige Woche ebenfalls einen Versuch unternommen mein Wasser mit CaO zu enthärten.
Zwar habe ich 120mg/l auf 130l Wasser gegeben, jeden Tag einmal kräftig gerührt, und nach insgesamt 2 Tagen (pH= grösser als 8) 80l Wasser zugegeben. pH= ca 6.
Dazu kamen dann noch 20g CaCl2x2H2O.

Vom Wasserversorger bekomme ich leider nur folgende Werte:
Karbonathärte (SV pH 4.3) : 24.3°fH = 13.6°dH
Gesamthärte: 27.6°fH = 15.5°dH
SV pH 4.3: 4.86mmol/l
Resthärte: 3.3°fH =1.85°dH
SO4: 22.7mg/l
Cl: 25mg/l
Nitrat: 11.6mg/l

1: darf ich die Resthärte als Magnesiumhärte annehmen?
2: Wenn ich über den MMuM-rechner gehe, zeigt er mir 13.6°dH an, bei der Eingabe von 24.3°fH HCO3- konzentration.
Aber, wenn ichs in mg/l eingebe nur die Hälfte. 2.43mmol/l * 61g/mol (mw HCO3) = 148mg/l. Wo mache ich den Fehler?
3: Ich errechnete über den HCO3-Gehalt einen Ca2+-Gehalt von 48.6mg/l. Funktioniert das so?

War ein wenig verunsichert, weil er mir angibt, ich hätte überkalkt, bei der Eingabe von der HCO3- conc. in mg/l
Bin froh über jegliche Hilfe

Grüsse

Edit: achja Maische pH, war bei Verzuckerungsrast 5.5 - 6.0


[Editiert am 12.2.2014 um 13:36 von Kusi]
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Kusi
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red_folder.gif erstellt am: 14.2.2014 um 10:40  
Was meinen die Experten zu meiner Wasserenthärtung? nächstes mal nicht so tief mit der RA runtergehen?

Grüsse
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red_folder.gif erstellt am: 14.2.2014 um 23:05  
Hallo Kusi,

Du kannst die Kalzium- und die Magnesiumkonzentrationen aus deinen Werten so nicht ableiten :( .

1: darf ich die Resthärte als Magnesiumhärte annehmen?

Ich kenne den Begriff Resthärte nur im Zusammenhang mit einer vorangegangenen Enthärtung - also der Teil der danach noch übrig ist. Was das jetzt in Deinem Zusammenhang bedeutet weiss ich jetzt auch nicht. °fH klingt ja schwer nach Schweiz, evtl. sind die Begrifflichkeiten bei euch anders??? Die Magnesiumkonzentration ist es glaube ich nicht.

2: Wenn ich über den MMuM-rechner gehe, zeigt er mir 13.6°dH an, bei der Eingabe von 24.3°fH HCO3- konzentration.
Aber, wenn ichs in mg/l eingebe nur die Hälfte. 2.43mmol/l * 61g/mol (mw HCO3) = 148mg/l. Wo mache ich den Fehler?


Das verstehe ich nicht richtig. Deine HCO3- Konzentration ist doch 4.86 mmol/l (ausgedrückt als SV pH 4.3) - wo hast Du die 2.43 mmol/l her ?! Wenn Du 4.86 mmol/l * 61 g/mol = 296 mg HCO3- /l = 13.6°dH rechnest haut's hin.

3: Ich errechnete über den HCO3-Gehalt einen Ca2+-Gehalt von 48.6mg/l. Funktioniert das so?

Nein! Wie hast Du das gerechnet? Über die Karbonathärte?

Du hast mit der Gesamthärte zwar die Summe an Magnesium- und Kalziumhärte, Du musst Dir diese Werte aber noch vom Wasserversorger aufdröseln lassen - dann sollte der Rest einfach auszurechnen sein. Ruf doch einfach mal bei Deinem Wasserversorger an!

LG
Sandro
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Kusi
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red_folder.gif erstellt am: 17.2.2014 um 11:59  
Danke für deine Antwort Sandro!


Ich rückte dem Wasserversorger bereits auf die Pelle, und das war wirklich alles an Werten die er hat :-(
Desshalb versuche ich mit den Gegebenheiten eine einigermassen genaue Lösung zu finden.

1: Ja, ich bin in der Schweiz ansässig. Wie aus der Analyse hervorkommt, ist es die Gesamthärte minus die Karbonathärte.
Ich nahm mal stark an, dass die vorallem aus Mg-härte bestehen sollte, lieg ich in meiner Annahme falsch?

2: Mein Fehler, hatte ein Durcheinander mit den Einheiten. Es stimmt so!

3: Kann ich den Ca2+ Gehalt nicht über die Karbonathärte ausrechnen? Liegen Ca-ionen in grösseren Mengen mit anderen Gegenionen vor?

Ich weiss, die Ca-Mg Konzentration ist wichtig, da ich diese nicht kenne, versuche ich ohne diese Werte eine einigermassen gescheite Wasseraufbereitung.
Könnte das ungefähr hinhauen, oder muss ich eine teure Analyse in Auftrag geben?

Grüsse Markus
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Gambrinus zu Borbetomagus
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red_folder.gif erstellt am: 4.4.2014 um 16:54  
Servus, kurze Frage, ich habe nun 2x18l mit 3,75 gr. CaO versetzt, ab wann kann ich die restlichen 32 l zugeben ? Ich möchte morgen brauen.

http://maischemalzundmehr.de/index.php?inhaltmitte=toolswasse r&nav=&sk43=5.01&ubi=mmol%2Fl&ca=102&uca=mg%2Fl&mg=10.8&umg=mg%2Fl&so4=50&u so4=mg%2Fl&cl=16.7&ucl=mg%2Fl&na=9.2&una=mg%2Fl&pluscao=75&vol=50&pluscaso4 =&plusnacl=&pluscacl2=&plusnahco3=&plusmgso4=&plussauermalz=&plusmilchsaeur e=7&msprozent=80&volverschnitt=&cav=&so4v=&mgv=&clv=&hco3v=&nav=

So mein Plan


[Editiert am 4.4.2014 um 16:55 von Gambrinus zu Borbetomagus]



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DerDennis
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red_folder.gif erstellt am: 23.8.2014 um 15:14  
Interessantes Thema, dieses Split-Treatment-Verfahren - und der Enthärtungs-Rechner von olibaers "Brew Recipe Developer" ist ja mal klasse.

Allerdings bin ich immer noch am Grübeln über der Frage "wieviel Magnesium und Calcium werden ausgefällt":

Angenommen ich habe folgende Wasserwerte

Gesamthärte 20,8°dH
Karbonathärte 13,2°dH

3,21-3,57 mmol/L Calciumcarbonat

Calcium: 113 mg/L
Magnesium: 22 mg/L
Sulfat: 117 mg/L
Chlorid: 70 mg/L
Natrium: 35mg/L


Nun möchte ich im Split-Treatment möglichst viel Magnesium rausholen, und gebe daher 15,6 gramm CaO auf 70 Liter hinzu, lasse sedimentieren, gebe nochmal 30 Liter Rohwasser hinzu und fertig ist die Laube.
Dies sollte laut olibaers Rechner zu einem um 60% verminderten Calzium- und Magnesiumanteil führen und gleichzeitig die RA auf -1,4°dH senken. Soweit so gut.

Woher weiss ich jetzt aber, dass tatsächlich 60% an Mg++ und Ca++ ausgefällt wurden, und nicht 100% an Ca++ und 20% an Mg++ (vereinfacht gesprochen; Stöchiometrie mal weggelassen)?

Ich habe dazu leider bisher nicht viel finden können, außer folgenden Schnipseln:

- Magnesium fällt bei pH >=12 quantitativ aus
- bei der Enthärtung mit Kalkmilch wird Magnesium erst ab einem pH > 10,4 effektiv ausgefällt, und dies geschieht langsamer als die Fällung von Calzium, die bei pH 9-10 bereits zügig abläuft

Daher habe ich den Verdacht, dass selbst bei Split Treatment, mit einem Überschuss an Ca(OH)2 im ersten Schritt, bevorzugt Calcium als Carbonat gefällt wird?

Weiss jemand genau, welche Fällungsreaktion in welchem Maß abläuft bzw. wovon dies abhängt?

Ein anderer Ansatz wäre noch, die Effektivität der Fällungsreaktion nachzumessen: leider lassen sich Ca und Mg nebeneinander sehr umständlich quantitativ nachweisen, es geht aber z.B. durch Titration mit EDTA und einem Metallindikator, einmal vor und einmal nach der Mg-Hydroxidfällung, und dann über die Differenz den Mg- und Ca-Gehalt ermitteln. Macht also in Summe vier Titrationen für eine Bestimmung des Ca/Mg Verhältnisses vor bzw. nach der Wasserbehandlung.

Hat das jemand evtl. schon mal gemacht, bzw. was ist aus der Ionenchromatorafischen Untersuchung geworden die Stefan mal vorhatte machen zu lassen? :)

Grüße


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Boludo
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Ich bin leider noch nicht dazu gekomme , sorry.

Stefan
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DerDennis
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Was nicht ist kann ja noch werden, gell. :)

Noch eine Idee: Olis Rechner spuckt ja den CaO-Bedarf für die Calciumcarbonat-Fällung und für die Magnesiumhydroxid-Fällung getrennt aus. Könnte man nicht, um sicherzugehen, dass wirklich der gewünschte Magnesiumanteil ausgefällt wird, das CaO in 2 Portionen zudosieren wie folgt?

  • 60% des Rohwassers mit exakt derjenigen Menge an CaO versetzen, die benötigt wird, um das komplette Calciumcarbonat der 60% Wasser zu fällen (dadurch erhält man nach Abtrennen des Sediments ja eine vorrangig aus Magnesiumcarbonat bestehende Rest-Carbonathärte)
  • im zweiten Schritt weiteres CaO zugeben, und zwar ausreichend, um das komplette Mg aus 60% des Wassers zu fällen (hier wird zu Beginn ein deutlicher Überschuss an Ca(OH)2 erzeugt; es befinden sich fast ausschließlich Mg-Kationen in der Suppe, also sollte mit der Zeit ein Großteil Mg aus den 60% ausfallen und kann dann abgetrennt werden)
  • im dritten Schritt schließlich die restlichen 40% Wasser zugeben (durch das übriggebliebene Ca(OH)2 wird daraus ebenfalls ein guter Teil Calzium, aber kein Magnesium gefällt)


Naja, hab mir auf jeden Fall mal etwas Ca(OH)2 in "Ph.Eur" bestellt...

Grüße


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Boludo
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Ich denke nicht, dass das ein Unterschied ist.
Außerdem laufen die beiden Reaktionen vermutlich mehr oder weniger parallel ab.
Ich verdünne übrigens in zwei Schritten.

Letztendlich sollte man ein Verfahren haben, das gute Ervebnisse liefert.
Bei mir ist das der Fall und ich bin zufrieden damit, auch wenn ich nicht genau weiß, wann wie viel von was ausfällt.


Stefan
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DerDennis
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Naja, die Fällung von Ca läuft schon bei einem pH-Wert von 9 ab, die von Mg angeblich erst ab 10,4... wenn man also beim Verdünnen in 2 Schritten bei Schritt 1 noch über pH 10 bleibt, dann bringt es was in Bezug auf "Mg entfernen".

Aber hast Recht, das Ergebnis ist vermutlich das gleiche, egal ob man das CaO in einem Schwung oder 2 Portionen zugibt - es wird 60% Ca und 60% Mg ausgefällt. Ob dies nacheinander oder parallel abläuft ist unerheblich.

Werd es auf jeden Fall mal ausprobieren und bin schon gespannt.

Edit: gerade gesehen, es gibt Mg-Testkits fürs Aquarium die einen Mg++-Gehalt von 0 bis 10 mg/L nachweisen können: http://www.amazon.de/gp/product/B00LB857I0/ref=ox_sc_act_ti tle_3?ie=UTF8&psc=1&smid=A2ZYEU3L7RL7BF

Grüße


[Editiert am 23.8.2014 um 20:58 von DerDennis]



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