Жесткость воды образуется из-за растворенных в ней ионов кальция и магния. Данные приводятся в немецких градусах жесткости (°d). Немецкий градус жесткости воды определяется следующим образом:
1°d = 10 мг СаО/л = 1 г СаО/гл или также 7,19 мг MgO/л.
По степени жесткости воду классифицируют следующим образом (при этом l°d = 0,357 мг-экв./л = 0,18 ммоль/л):
| При°d | Характеристика жесткости воды | Щелочноземельные ионы на л | |
| мг-экв./л | ммоль | ||
| 0-4 | Очень мягкая | 0-1,44 | 0-0,7 |
| 4,1-8 | Мягкая | 1,45-2,88 | 0,7-1,5 |
| 8,1-12 | Средней жесткости | 2,89-4,32 | 1,5-2,2 |
| 12,1-18 | Достаточно жесткая | 4,33-6,48 | 2,2-3,2 |
| 18,1-30 | Жесткая | 6,49-10,8 | 3,2-5,3 |
| >30 | Очень жесткая | >10,8 | >5,3 |
По более современной классификации:
· область жесткости 1 до 1,3 ммоль/л = до 7°d (мягкая);
· область жесткости 2 1,3 ммоль/л - 2,5 ммоль/л = 7-14°d (средней жесткости);
· область жесткости 3 2,5 ммоль/л - 3,8 ммоль/л = 14-21,3°d (жесткая);
· область жесткости 4 свыше 3,8 ммоль/л = свыше 21,3°d (очень жесткая).
Повышающие pH ионы (карбонатные и бикарбонатные) ухудшают ход технологического процесса и качество пива (см. раздел 6.4).
Содержание в воде карбонатных и бикарбонатных ионов называется карбонатной жесткостью,временной жесткостью или общей щелочностью.
Повышающему pH действию карбонатных ионов противостоит понижающее действие прочих кальциевых и магниевых ионов, имеющихся в виде хлоридов и сульфатов кальция и магния. Действие этих солей объединяется под понятием «некарбонатная жесткость»(или остаточная, а также сульфатная, гипсовая жесткость, так как часть жесткости образуется соответствующими солями).
Для оценки характера воды, содержащей как повышающие, так и понижающие величину pH ионы, служит такой параметр, как остаточная щелочность (ОЩ). Под ОЩ понимают разность между карбонатной жесткостью (КЖ) и некарбонатной жесткостью (НКЖ), выражающуюся отношением
Чем выше остаточная щелочность, тем сильнее проявляется действие карбонатной жесткости, и следует ожидать большего значения pH. Например, для производства пива типа Pilsner ОЩ не должна превосходить 2°dH, в противном случае используемую воду следует умягчать.