L'eau ⇒ Introduction au traitement de l'eau de brassage

[Jinac]

Hello !

Bon, les récents post sur le traitement de l'eau de brassage m'ont fait me replonger dans ce sujet au combien riche et "complexe".

Mon problème du moment : j'aimerais me créer un profil d'eau pour chacun des styles de bière que j'ai l'habitude de brasser et je suis donc parti du document technique AMS que Bellebouche a déjà cité plusieurs fois : https://www.murphyandson.co.uk/Datasheets/AMS.pdf.

Et sur ce tableau en particulier :

Eau par style.png

Donc me voila partie pour me créer un profil pour les bitter donc un truc qui selon le doc ci-dessus auraient pour concentration :
- Ca : 180-220 ppm (ce qui au passage sort des recommandations de Palmer/BS) => je pars sur 220
- Cl : 150-300 => je pars sur 150
- SO4 : 250-400 => je pars sur 250

Au niveau du ratio sulfate/chlorures, je pars sur 1.7 pour être légèrement amer ça me semble pas mal pour le style même si je pense pouvoir pousser plus haut.

La suite de la problématique : je veux partir de mon eau de réseau qui tape à 111 ppm de bicarboante (HCO3-) ce qui me donne une alcalinité à 91 ppm de CaCO3-.
Trop élevée donc par rapport aux 30-50 ppm préconisés. Je ne veux pas dilué ni faire bouillir (écologie toussa)

Donc il faudrait que je réduise l'alcalinité pour la passer de 91ppm à 45 ppm par exemple.
C'est à dire, la faire passer de (91/61 =) 1,50mEq/L à 0.75mEq/L.

Pour cela j'ai de l'acide lactique à 80% pour lequel si j'ia bien suivi 1mL neutralise 10,7mEq

Si je veux traiter par exemple 20L, il faut que je neutralise 0.75*20 = 15mEq.
Je peux donc ajouter 1,4mL pour mes 20L.

Au final mon profil d'eau pour bitter ressemblerait à :
- Ca = 220
- Cl = 150
- SO4= 250
- HCO3- = 111
Pour le reste je pensais à
- Mg = 20
- Na = 20

avec, pour 20L 1,4mL d'acide lactique à 80%.

Cela semble-t-il correct ? Tant sur le raisonnement que pour le profil en général ?

Merci d'avance

Jinac

[psykomaz]

Avant de vouloir neutraliser avec l acide il faut que tu vois quel minéraux ajouter, car ça modifiera l alcalinite.
En sachant que chaque sel ajoute ou fait baissé à chaque fois 2 paramètres c est la dessus que C est chiant à gérer...

[bellebouche]

Hello !

Bon, les récents post sur le traitement de l'eau de brassage m'ont fait me replonger dans ce sujet au combien riche et "complexe".

Mon problème du moment : j'aimerais me créer un profil d'eau pour chacun des styles de bière que j'ai l'habitude de brasser et je suis donc parti du document technique AMS que Bellebouche a déjà cité plusieurs fois

Mettons cela dans un certain contexte. C'est une suggestion d'un fabricant qui couvre une très très large gamme de niveaux de minéraux dans un certain nombre de styles génériques. Ils sont particulièrement britanniques bien sûr et donneront un goût particulier à la bière si vous les suivez.

J'ai récemment cité les données de l'outil à eau de Palmer qui donnent un aspect plus granulaire des niveaux de minéraux à travers les styles BJCP




- j'espère que cela aide à illustrer la variabilité. Encore une fois - c'est très centré sur les États-Unis en perspective, il y a donc beaucoup à dire pour trouver votre propre chemin.

et votre eau suggérée ... elle a l'air bien pour une ale pâle ou bitter, illustre à quel point peu d'acide est nécessaire pour atténuer les taux élevés de carbonates et vous donnera une bière de caractère excellente ... si la recette est bonne! Bonne chance et veuillez rapporter vos résultats.

[psykomaz]

Super ce doc, faut que je l imprime.

@Bellebouche qu entends tu par "granulaire"

[Jinac]

Avant de vouloir neutraliser avec l acide il faut que tu vois quel minéraux ajouter, car ça modifiera l alcalinite.
En sachant que chaque sel ajoute ou fait baissé à chaque fois 2 paramètres c est la dessus que C est chiant à gérer...

Les chiffres que j'ai donné sont ceux "finaux" de mon eau, donc j'ai calculé l'ajout d'acide sans me précocuper des Na et Mg qui sont en faible quantité et n'ont pas à ma connaissance d'influence sur le pH.
Je pense donc que je suis "bon" dans les calculs.

Merci bellebouche pour ce tableau ! et pour le reste !

@Bellebouche qu entends tu par "granulaire"

Je pense qu'il veut dire avec des fourchettes plus faibles , plus de "Granularité" au sens physique/statitsique du terme


@Belbouche : vous êtes une mine d'info, merci beaucoup !

[titi25]

Super ce tableau !

merci Belbouche

bon W-E

[Tarte aux pommes]

l'ensemble du post est très intéressant. Je suis débutant et ça me permet d'évoluer. Merci les gars.

[Vince de la BDH]

Bonjour à tous,
Ces deniers temps sur le forum, beaucoup de conversations abordent le sujet de la chimie de l’eau. J’ai pu lire des choses correctes et d’autres moins. Je vous propose ici une petite synthèse de ce qu’il faut savoir, il me semble, lorsqu’on aborde le sujet de la correction de l’eau.

Les sels :
Les sels les plus couramment utilisés pour le traitement de l’eau sont : le chlorure de calcium (CaCl2), le gypse (CaSO4), le sel d’Epsom (MgSO4), le chlorure de sodium (NaCl) et le carbonate de calcium (CaCO3). On peut en trouver d’autres mais contentons-nous de ceux-là.
Premier point : il n’est pas possible de modifier la concentration d’une seule espèce car les sels apportent les ions par 2 ! Essayer d’atteindre un profil cible restera toujours une équation à plusieurs variables (qui parfois n’a pas de solution).
Deuxième point : certains ions n’ont pratiquement aucun effet sur le pH de l’eau.
C’est le cas des chlorures (Cl) et des sulfates (SO4) car ces anions sont des bases trop faibles dans l’eau.
C’est pratiquement également le cas du sodium (Na), du calcium (Ca) et du magnésium (Mg). Je dis « pratiquement » car le calcium peut précipiter avec les phosphates apportés par les malts libérant ainsi un soupçon d’acidité.
Troisième point : des ions ont une influence directe sur le pH, c’est le cas des carbonates (CO3) et hydrogénocarbonates (HCO3). L’augmentation de la concentration de ces ions fait monter le pH (ou pas, c’est ce que j’essaierai d’expliquer ci-après). L’apport de tout autre acide (lactique, chlorhydrique…) apportera des ions H+ et fera diminuer le pH (ou pas, c’est ce que j’essaierai d’expliquer ci-après).

Le pH ou potentiel hydrogène
Il ne donne qu’une mesure de la concentration en ions hydroniums H+ dans l’eau. Point barre.
Attention, l’échelle est logarithmique (pH = -log[H+]), cela signifie qu’à chaque fois que le pH diminue de 1 unité, la concentration en hydroniums H+ est multipliée par 10.

La dureté de l’eau
Souvent confondue avec l’alcalinité, elle ne renseigne en rien sur le pH ou l’alcalinité. Elle représente la concentration totale en ions Calcium + Magnésium (1°f --> 0,0001 mol/L)

L’alcalinité (Titre alcalimétrique complet)
Là, ça se complique…. L’alcalinité n’est pas la même chose que la basicité !
Définition (Wikipédia) : L'alcalinité de l’eau se définit comme sa capacité à absorber des ions H+ libérés par un acide fort durant un titrage jusqu’à un point déterminé (point d'équivalence).
Définition : le Titre Alcalimétrique Complet (TAC) est la grandeur utilisée pour mesurer le taux d’hydroxydes, de carbonates et de bicarbonates d’une eau, son unité est le degré français (°f ).
1 °f = 3,4 mg/l d'ion hydroxyde HO ou 6,0 mg/l d'ion carbonate CO3 ou 12,2 mg/L d'ion hydrogénocarbonate HCO3.
Les ions hyrdogénocarbonate, les petits coquins^^, sont ceux qui intéressent le plus le brasseur qui trouve que son eau est trop alcaline ou présente pH trop élevé.
Intéressons-nous au diagramme de prédominance des espèces qui mettent en jeu l’ion hydrogénocarbonate :



Les trois espèces mises en jeu sont : le CO2, HCO3 et CO3.
Les proportions de chacune de ces espèces dans l’eau sont intimment liées au pH et sont indissociables !
La concentration en carbonate CO3 n’intéresse pas le brasseur car sa concentration ne devient significative qu’au-delà de pH = 8 environ. En revanche, il peut être intéressant d’apporter des ions carbonate via un sel dans une maiche car il apportera son caractère basique nécessaire si on souhaite diminuer l’acidité (cas des bières avec malts torréfiés).
Intéressons-nous maintenant à la courbe de titrage d’une solution contenant des ions carbonate par un acide fort :



Ce graphique nous montre différentes choses :
Que le pH ne diminue pas de manière linéaire avec l’ajout d’acide (mais ça on s’en doutait).
Que dans la zone de pH = 6,4, intéressante pour le brasseur, la courbe présente une sorte de « plateau » ce qui indique que les ions hydrogénocarbonates ont un effet tampon. Il est intéressant de faire le lien avec le premier graphique qui montre bien qu’à pH = 6,4, les concentrations en ions HCO3 et CO2 sont égales !
Rappel : Effet tampon, définition : solution dont le pH varie peu pour un ajout modéré d’acide ou de base ou par dilution. Et ceci est valable quelque soit la concentration en ions hydrogénocarbonate de votre eau ! (Plus la concentration en ions hydrogenocarbonates de votre eau sera élevée et plus ce pouvoir tampon sera important).
Il est impossible d’obtenir une concentration nulle en hydrogénocarbonate dans la plage de pH qui intéresse le brasseur (5,4 – 5,6).

Conclusions ou pourquoi est-ce qu’il nous raconte tout ça ?
1/ Pour la science et la connaissance.
2/ Pour comprendre qu’il est important d’utiliser des outils de corrections ou calculateurs fiables pour corriger le pH ou privilégier la mesure en temps réel avec un pH-mètre bien étalonné.
3/ Pour éviter de s’embarquer dans les calculs fastidieux de l’alcalinité résiduelle selon Palmer (malgré l’immense respect que je lui accorde). J’avoue que je n’ai pas essayé de les comprendre car ils ne sont pas à mes yeux, une manière « classique » d’aborder la chimie telle que je la connais.
J’espère que cela vous sera utile…que cela ne vous aura pas trop « embrouillé ». C’est très synthétique (fait un peu rapidement). N’hésitez pas si vous avez des questions, j’essaierai d’y répondre dans la limite de mes connaissances.
++

[Getcha]

Déjà merci pour ton post Vince. Très honnêtement, la théorie est pour moi difficile à saisir mais cela s’éclairci tout de même au fur et à mesure. Lentement mais surement !

Du coup je sais pas si la réponse à mes interrogations se situe dans tes explications.

Pour faire très simple (je te renvoi à mon post pour les détails et éviter les doublons ) je suis sur une simulation où d’après calcul d’EZ calculator, je me retrouve avec une RA de -66 et un pH prévisionnel de 7.71. Si je simule un ajout d’acide pour faire descendre le pH dans la bonne fourchette, j’attends des niveaux d’alcalinité résiduels records, et je ne sais pas que faire de ce résultat !

Qu’est-ce que tu en dis ?

[Cede]

Je lisais un article tout à l'heure sur l'eau et je viens de réaliser une chose.

Ici impossible de faire des brunes sans traiter, par contre pour des pils aucun problème.
Donc je fais comme tout le monde je traite mon eau selon mes besoins.
Et pour une recette donnée j'ajuste au goût pour la fois suivante.
En changeant de grain, je suis obligé de réajuster.

J'ai fait l'expérience de passer d'un pale ale d'une grosse malterie à une malterie artisanale, et ça a été une différence assez marquée.
En fait, on ajuste l'eau en fonction de son analyse ce qui part d'un bon principe, mais les grains eux-même peuvent apporter beaucoup de choses.
L'eau de maltage peut être aussi chargée en minéraux suivant sa région de provenance et les grains peuvent s'en charger.

Je me demande si certains ont fait des analyses de ce qu'amenaient les grains comme sels, mais ce serait intéressant de le quantifier.