Ionbytnings filter i ølbrygning

Visse kemiske forbindelser er i stand til at tiltrække og binde opløste ioner i vand. Stoffer kaldes ionbyttere, flere af stofferne kendes fra naturen (f.eks. zeolit, kitosan og aluminiumsilikat), men i dag fremstilles de fleste syntetisk.

 Ionbyttermaterialet kan være på fast eller flydende form. Det mest almindelige i dag er, at ionbytteren coates på små polystyrenkugler (harpiks), der har en meget store indre overflade (50-100 m²/g). Disse aktive harpikskugler kaldes ofte ionbyttermasse eller simpelt hen harpiks

Principielt ville det være nok at lade vand eller den vædske der skal renses, risle ned over ionbyttermassen, men af praktiske årsager hælder man ionbyttermassen ind i en eller flere beholdere, hvor vandet så ledes gennem ionbyttermassen. 

De aktive ionbytter grupper er typisk: 

Kationbytter: Ca++, Mg++, Fe++, Na+, K+ og NH4


Anionbytter: HCO3-, Cl-, SO4-- , NO3- og NO2

Kationbyttere har en negativ spænding og er karakteriseret ved at indeholde et stort antal syregrupper, der binder de positive ioner (kationer), - typisk er det ioner som calcium og magnesium samt metalioner som kobber, zink, chrom m. fl. 

Anionbyttere har en positiv spænding og er karakteriseret ved at indeholde ammoniumioner, der optager de negative ioner (anionerne).


Den ionbytter der bruges er en svagt sur kationbytter, regenereret med saltsyre, hvorved den kommer på H+ – form ( brint form). Dette medfører en ph værdi på ca pH 4, eller ofte udtrykt som m- værdi = 0. Det er ved den pH værdi methylorange har sit omslagspunkt ved en titrering for måling af bikarbonatindhold. For at hæve pH værdien, er ionbytteren derfor desuden buffet med Na+ ioner, hvorved der opnåes en vandkvalitet med et mindre pH fald .

Afhængigt af den aktuelle råvandskvalitet indstilles den påbyggede bypass ventil, bl.a. for at tilføre kalcium, og herved minimere kemikalietilsætningen.
Ved at anvende denne type ionbytning – afkarbonisering – opnås samtidigt et anlæg stort set fri for udfældninger af hårdhed.

Det er vigtigt at holde den rigtige pH værdi af hensyn til de forskellige udtræk mm. For at kunne styre denne er det nødvendigt med en vis buffervirkning i brygvandet . Fx i totalafsaltet vand er der ingen buffervirkning overhovedet. Bicarbonaten er effektiv til dette og derfor anvendes Bestmaxen med en vis bypass, så der er en vis mængde bicarbonat til stede efter filtret. Den nøjagtige indstilling tilpasses så man samtidigt opnår en passende mængde kalcium og magnesium.
Buffervirkningen gør, at der er plads i vandet til at f.eks sukker og smag bedre kommer til deres ret.

PH'en har selvfølgelig en stor indvirkning på smagen. Specielt det med, at hvis den overstiger 6, får man let en bitter og harsk eftersmag, som vi ihvertfald ikke ønsker.
Men vi skal ikke se os blinde på PH, da som vi ser det, er det den «Residual Alkalinty» som er den vigtigste part, om du brygger lys eller mørk øl. Lav = lyst øl og modsat.
Ionerne så som calcium, magnesium og bikarbonat producerer hårdhed og alkalinitet, der påvirker mash pH. Natrium, klorid, sulfat, og magnesiumioner påvirker smag, som tilføjer vigtige nuancer til øllen 

Alkalisk påvirker udførelsen af mask gennem RA effekt. Alkalinitet er produceret af bicarbonat, carbonat, og hydroxyl i vandet. 
Overdreven alkalinitet kan reducere kvaliteten og opfattelsen af blege «farvede» øl. Alkalinitet kan også have en skadelig virkning på øl brygget med malt-ekstrakt, da overdreven alkalinitet kan hæve pH i den færdige urt og øl. 
Vand som bruges til øl lavet med malt-ekstrakt skal have alkalinitet under 50 ppm som CaCO3. 
Alkalinitet kan reduceres på en række måder. Fortynding med destilleret vand eller RO vand er effektivt til at reducere alkalinitet. Syreadditions- er også en enkel måde at neutralisere alkalinitet på.
I mit tilfælde sænker Bestmax filter min Alkalinity fra 320 til 97 -120
Alkalinitet hjælper buffer pH og hjælper med at holde maskens pH i rette område. Chalk (calciumcarbonat), Pickling Lime (calciumhydroxid) eller bagepulver (natriumbicarbonat) kan anvendes til at øge alkalinitet. Lav alkalinitet er altid ønskelig i sparging vand og alkalinitet stigende mineraler må ikke tilsættes til sparges vand.

Ved at bruge et simpelt monograph skema er det hurtigt at finde ud af hvor man ligger i forhold til ens vandprofil, kontra hvilken type øl man ønsker at brygge….