Hardheid

Bron: brouw-bier.nl - Alles wat de amateur bierbrouwer of bierliefhebber moet weten over het brouwen van bier bierliefhebber moet weten over het brouwen van bier

Leiding met kalkaanslag door hard waterEen van de eigenschappen van drinkwater welke kan verschillen in ons land, is de hardheid van het water. In Nederland wordt uit ruim 200 verschillende bronnen water gewonnen. Afhankelijk van de oorsprong (oppervlakte of grondwater) en het zuiveringsproces van het water, kan de hardheid van het drinkwater van plaats tot plaats variëren.
De hardheid van het water wordt bepaald door de concentratie aan Ca (calcium) en Mg (magnesium) zouten. De totale hardheid is dan ook de som van het gehalte van de  Ca2+ en Mg2+ ionen, uitgedrukt als calciumoxide (DIN 19640).
De norm voor het drinkwater in Nederland is een totale hardheid tussen de 1 en 2,5 mmol/l (5,6 en 14 °D). Het grootste deel van Nederland heeft drinkwater met een zachte of gemiddelde hardheid. In gebieden waar het water nog hard is, gaan de drinkwaterbedrijven steeds meer over tot het ontharden van drinkwater. De Nederlandse drinkwaterbedrijven streven naar een hardheid van 8,5 °D.
De hardheid van het water kan van belang zijn voor het type bier, dat er gebrouwen wordt. Voor het maken van pils, wordt zacht water aanbevolen, terwijl voor bijvoorbeeld stout, en vooral bittere bieren, harder water wordt aanbevolen. Door het toevoegen van zogenaamde brouwzouten kan men de hoeveelheid mineralen in het water aanpassen.

Nadelen van hard water

Hard water is niet ongezond. Een belangrijke reden waarom hard water niet gewaardeerd wordt heeft te maken met de vorming van kalkaanslag (ketelsteen) op sanitair en verwarmingselementen in o.a. wasmachines, verwarmingsketels en waterkokers. De kalkaanslag veroorzaakt hierop een grijswitte aanslag. Omdat kokend water slecht in staat is gassen zoals koolzuur vast te houden, zal ook het vrije en het waterstofcarbonaatgebonden koolzuur uitgedreven worden. De moeilijk oplosbare carbonaten, zoals CaCO3 (calciumcarbonaat) en MgCO3 (magnesiumcarbonaat) blijven dan over en zetten af. Het water zelf wordt daardoor zachter. De formules zijn:

Ca2+ + 2 HCO3- ↔ CaCO3↓ + CO2↑ + H2O

Mg2+ + 2 HCO3- ↔ MgCO3↓ + CO2↑ + H2O

Bij het afkoelen kan (langzaam) het omgekeerde proces plaatsvinden. Doordat het water weer koolzuur uit de lucht opneemt lossen de moeilijk oplosbare calcium- en magnesiumcarbonaten weer langzaam op. Omdat de door de calcium- en magnesiumwaterstofcarbonaten veroorzaakte waterhardheid een voorbijgaand verschijnsel kan zijn, spreekt men hierbij wel eens van tijdelijke hardheid.

Eenheden

Volgens het standaard eenhedenstelsel (SI-stelsel) moeten we de hoeveelheid van een stof uitdrukken in mmol. Daarom is de officiele eenheid voor rapportage van de hardheid in Nederland in mmol per liter (mmol/l).
  • Vaak lees je over de eenheid Duitse graden (DH, °DH, °D, GH, °THH). 1 °D komt overeen met 10 mg CaO/l.
  • In Frankrijk maakt men wel gebruik van de °F. 1 °F komt overeen met 10 mg CaCO3/l.
  • In Engeland maakt men gebruik van de °Clark. 1 °Clark is gelijk aan 1 grain CaCO3 per imperial gallon.
  • In Amerika rapporteert men in parts per million (ppm) calciumcarbonaat ofwel mg/l CaCO3.

Schaal van hardheden

Duitse graden mag dus eigenlijk niet meer gebruikt worden, maar omdat dit al zo is ingeburgerd, gebruiken de waterleidingbedrijven die toch meestal nog. Zie de pagina Omzettingen voor het zelf omzetten naar de verschillende eenheden. De waterleidingbedrijven hanteren de volgende indeling:

0 - 4 °D zeer zacht water
4 - 8 °D zacht water
8 - 12 °D gemiddeld
12 - 18 °D vrij hard water
18 - 30 °D hard water