קושיות מים, בסיסיות וחומציות מים

מים קשים, מים רכים או בסיסיות וחומציות מים

מים הם תרכובת כימית המהווה בסיס לכל צורות החיים. מולקולת מים עשויה משני אטומי מימן ומאטום חמצן אחד. נוסחתם הכימית היא H2O. ההבדל בין מים קשים למים רכים הוא בסוג המינרלים המומסים בהם וכמותם, כאשר המינרלים העיקריים המשפיעים על כך הם סידן ומגנזיום.


מים קשים ומים רכים

רוב השיחות על מים לבישול בירה מתחילות בקלישאה שהמים בישראל קשים מדי עבור בירה. הדעה הרווחת בקרב מבשלים, היא שמים קשים טובים לבירה כהה ומים רכים טובים לבירות בהירות ובלונדיניות אמיתיות אפשר למצוא רק בבלגיה. השימוש במושג קשיות של מים, לא עושה שירות טוב למבשלים בייתים ובכלל לא תורם להצלחה טובה יותר עם בירה.


באופן מעשי, קשיות המים מתייחסת לנוכחות של יוני קלציום, מגנזיום וביקרבונטים במים, אשר מורידים את ה-PH (ערך הגבה) של המאש מעט. הם עושים זאת כאשר הם גורמים לפוספטים שבלתת לשקוע ובכך משתחררים יוני מימן המורידים את ערך הגבה של המאש. אך מנגד, מים קשים מכילים לרוב גם כמות גדולה של ביקרבונטים, שיעלו את ערך הגבה של המאש.


אם היינו מבשלים בירה עם מים מזוקקים ומוסיפים להם קלציום כלוריד או קלצים גופרתי בלבד, היינו מקבלים מים נהדרים לבירות בהירות (על לתת בסיס בלבד) מאחר וערך הגבה של המאש היה רק יורד. אך מאחר ובמים יש ביקרבונטים ההצלחה תיהיה נמוכה יותר בעשיית בירה בהירה אלא אם תפצה על כך בהוספת לתת בסיס כהה. לתת כהה הוא חומצי באופן טבעי, וינטרל את האפקט של הביקרבונט על המים.


מה ההבדל בין מים קשים למים רכים?

מים קשים הם מים המכילים יוני סידן ומגנזיום, מים קשים מוגדרים כמים המכילים בין 80-120ppm סידן (מיליגרם לליטר). מעל 120ppm המים נחשבים קשים מאוד.

מים רכים הם מים המכילים כמות מזערית של יוני סידן ומגנזיום עד 20ppm (מיליגרם לליטר).

וזאת ללא קשר לערך הגבה \ PH של המים.

מים רכים

Soft Water

 עד 20 מ"ג סידן לליטר

מים רכים במקצת

Moderatly soft

 בין 20 ל-40 מ"ג סידן לליטר

מים קשים במקצת

Slightly Hard

 בין 40 ל-60 מ"ג סידן לליטר

קשיות בינונית

Moderatly Hard

 בין 60 ל-80 מ"ג סידן לליטר

מים קשים

Hard Water

 בין 80 ל-120 מ"ג סידן לליטר

מים קשים מאוד

Very Hard Water

 מעל 120 מ"ג סידן לליטר


איך מודדים קשיות המים?

אם ידוע כמות המינרלים במים, ניתן לחשב זאת, אך אז נקבל את כמות היונים החומציים או הבסיסיים במים הכוללת ומאחר וכל יון מתנהג אחרת במים, נדע רק אם המים בסיסיים או חומציים, אך לא נדע את ערך הגבה\PH שלהם. הדרך הפשוטה והנכונה למדידת ערך הגבה\PH, היא להשתמש בנייר לקמוס למדידת PH או במד PH אלקטרוני שבודק את היחס בין המימן (Hydrogen) והידרוקסיל (OH) שבתמיסה.



קשיות מים כללית, קשיות מים קבועה וזמנית\חולפת

קשיות מים כללית נקבעת על ידי מדידת כמות יוני הקלציום, המגנזיום והביקרבונט המומסים במים. קשיות כללית מתארת את החיבור בין קשיות זמנית\חולפת  וקשיות קבועה.

קשיות קבועה

קשיות זמנית מחושבת על ידי כמות יוני הביקרבונט המומסים במים. קשיות זו נקראת קשיות זמנית מאחר ויוני הביקרבונט הופכים למוצקים ושוקעים בקלות כאשר אנו מרתיחים את המים או מטפלים בהם באמצעות חומצות מסוימות. קשיות זמנית מעל 100ppm היא לא רצויה מאחר והיא תורמת לעליית ערך הגבה של המים ולטעם מר וקשה יותר בבירה. בסיסיות יתר תפגע בחומציות של המאש ותוביל להמרת סוכרים לא מספקת. מים בסיסיים בספארג' יתרמ למיצויו טעמים לא רצויים מהלתת. → לבדוק אם מתאים לכאן או למה קורה במאש.


כאשר אנו מרתיחים את המים, החום מפרק את המולקלות הבאות באופן המצויין:

אם לפשט את המתרחש במילים:

משוואה ראשונה - מולקולה של מגנזיום-ביקרבונט (מגנזיום מימן פחמתי) המומסת במים, מתפרקת למולקולה אחת של פחמן דו חמצני, מולקולה של מים ומולקולה של מגזיום-קרבונט ובעברית מגנזיום פחמתי.

משוואה שנייה - מולקולה של קלציום-ביקרבונט (סידן מימן פחמתי) המומסת במים, מתפרקת למולקולה אחת של פחמן דו-חמצני, מולקולה של מים ומולקולה של קלציום-קרבונט ובעברית סידן פחמתי.


שתי התגובות בתהליך, יוצרות בעצם משקע בכלי החימום אשר אינו מומס במים (מוכר לנו כאבנית) ובשל היפרדותו מהנוזל, משתנה קשיות המים ונותרת הקושיות הקבועה.


קשיות מים קבועה

קשיות מים קבועה, נמדדת על ידי כמות יוני הקלציום והמגנזיום המומסים במים, כאשר חשיבות הקלציום גדולה יותר. קשיות מים קבועה היא הקשיות שתשאר במים אחרי ההרתחה או הטיפול באמצעות חומצות. באופן כללי, קשיות קבועה ויוני הקלציום שבה, מעלים את חומציות המים, כלומר מורידים את ערך הגבה של המים. האנזימים שממירים סוכרים במאש, פעילים בצורה אופטמלית בערך הגבה של 5.2 PH.