2.3. Жесткость воды

Жесткость воды – это свойство воды, обусловленное содержанием в ней растворенных солей кальция и магния.

Различают временную, постоянную и общую жесткость. Временная, или карбонатная, жесткость связана с количеством ионов кальция и магния, которые находятся в воде в виде бикарбонатов Са(НСОз)₂ и Мg(НСОз)₂. При кипячении воды, содержащей бикарбонаты, образуются нерастворимые в воде карбонаты и диоксид углерода (СО₂), при этом жесткость уменьшается. Постоянная, или некарбонатная, жесткость характеризуется содержанием щелочно-земельных металлов, эквивалентным присутствию в воде сульфатов, хлоридов, нитратов и других анионов, кроме бикарбонатов и карбонатов. При кипячении эти соли остаются в растворе и не изменяют значения показателя жесткости.

Общая жесткость представляет собой сумму временной и постоянной жесткости.

В России жесткость оценивается в миллиграмм-эквивалентах на 1 кубический дециметр (мг-экв/дм³), при этом 1 мг-экв жесткости соответствует 20,04 мг Са²⁺ (28 мг СаО) или 12,16 мг Мg²⁺ (20 мг MgО) в 1 дм³ воды. Для перевода единиц жесткости, принятых в других странах, можно пользоваться табл. 2.5.

Таблица 2.5

Соотношение между различными единицами измерения жесткости воды

Градусы жесткости	Страна	Значение	Пересчет на мг-экв/дм^3	Пересчет на °d
1 мг-экв /дм^3	Россия	28 мг СаО/дм^3 или 20 мг MgО/дм^3	1	2,8 °d
1 °d	Германия	10 мг СаО /дм^3	0,357	1 ^°d
1 ° f	Франция	10 мг СаСО3/дм^3	0,2	0,56
1 °e	Англия	14,3 мг СаСО3/дм^3	0,286	0,80

По жесткости (мг-экв) воду классифицируют следующим образом: очень мягкая – до 1,5; мягкая – от 1,5 до 3; средней жесткости – от 3 до 6; жесткая – от 6 до 10; очень жесткая – более 10. Следует отметить также, что при почти одинаковом значении величины рН щелочность воды при общей жесткости 10,9 также в три раза превышает рекомендуемые значения, т. е. при одном и том же значении рН щелочность может быть различной.

В пивоварении имеет значение не только общая жесткость воды, но и соотношение в ней между ионами кальция и магния. При этом предпочтение отдается ионом кальция, в то время как магний может полностью отсутствовать в среде. Это связано как с процессами затирания, так и с охмелением сусла. Именно с ионом кальция связано такое явление, как флокуляция дрожжей.

2.4. Окисляемость и содержание сухого остатка

Показатель «окисляемость» показывает количество окислителя (или эквивалентное ему количество кислорода), израсходованного на окисление содержащихся в воде примесей (восстановителей). По значению окисляемости можно судить о загрязненности воды органическими примесями. Окисляемость измеряется количеством мил-лиграммов О₂, необходимым для окисления примесей, находящихся в 1 дм³ воды.

Различают общую и частичную окисляемость. Общую окисляемость называют также химическим потреблением кислорода. Ее определяют иодатным методом, при котором учитываются все органические вещества, содержащиеся в воде. Частичную окисляемость определяют по реакции с перманганатом калия (КMgО₄), израсходованного при кипячении в течение 10 мин 1 дм³ воды с избытком перманганата. Окисляемость производственной воды не должна превышать 2 мг О₂ на 1 дм³ воды.

Из природных вод наименьшую окисляемость имеют артезианские воды (около 2 мг О₂ на 1 дм³); грунтовые незагрязненные воды – до 4, озерные – 5...8 , речные – 1...60 мг/дм³.

Сухой остаток выражается количеством миллиграммов сухого вещества в 1 дм³ воды и определяется в результате испарения воды и сушки остатка при 105...110 °С до постоянной массы. Согласно требованиям к воде для пивоварения, этот показатель не должен превышать 500 мг/дм³.