Mezcla de aguas: diluir con ósmosis inversa hasta el objetivo

Por qué diluir el agua

Los iones del agua no son «sabrosos» por sí mismos, pero su cantidad marca el fondo. Los sulfatos realzan el amargor del lúpulo, los cloruros aportan plenitud a la malta, el sodio en pequeñas cantidades suaviza el sabor y el bicarbonato alcaliniza el macerado. El problema es que las sales solo saben subir la concentración: si el agua ya tiene más sulfatos o sodio de los que pide el estilo, el yeso y la sal de mesa no ayudan, sino que lo empeoran.

La dilución es la operación inversa. El agua con poca mineralización, añadida a la de partida, baja la concentración de todos los iones a la vez y en proporción: la aportación de la fuente y la del diluyente se suman por la sencilla regla de las mezclas. De paso caen la alcalinidad residual y con ella el pH del macerado: por eso la dilución se aprecia tanto en la cerveza clara, donde las maltas oscuras no compensan un agua alcalina.

El precio es uno: junto con los iones sobrantes se van también los necesarios. El calcio, que necesitan las enzimas del macerado y la levadura, también se diluye, y después de la mezcla a menudo hay que devolverlo con sales. Por eso diluir y añadir sales no son rivales, sino una pareja: primero se baja la mineralización diluyendo y después se suben los iones necesarios hasta el objetivo.

Cómo calculamos

El cálculo es la regla de las mezclas. Cada ion del resultado es la media ponderada: la proporción de diluyente se multiplica por su concentración y la de agua de partida, por la suya. Si no se indica diluyente, se cuenta como ósmosis inversa: todos sus iones son cero y la fórmula se reduce a multiplicar el perfil de partida por la proporción restante. Así funcionan la mayoría de los equipos domésticos de ósmosis inversa, que quitan del agua más del noventa por ciento de las sales.

En el modo «ajustar la proporción», la calculadora busca la proporción mínima con la que se alcanza cada ion objetivo y no intenta quedarse por debajo: diluir más de la cuenta es perder iones necesarios y sabor. Si ni con toda la proporción de diluyente algún ion sigue por encima del objetivo, el problema no tiene solución con esta agua y la calculadora lo dice con franqueza: `solved: false` y el aviso «objetivo inalcanzable».

Un caso particular es la proporción cero: significa que el objetivo ya se cumple y no hay nada que diluir. El caso opuesto es la proporción del cien por cien: toda el agua sustituida por el diluyente.

Final_i = Inicial_i · (1 − d) + Diluyente_i · d
V_inicial = V · (1 − d),   V_diluyente = V · d
donde d es la proporción de diluyente, 0…1; V, el volumen de agua, L

Alcalinidad residual y Kolbach

La alcalinidad del agua neutraliza la acidez de la malta, mientras que el calcio y el magnesio, al contrario, acidifican el macerado. La diferencia entre ambas fuerzas la describe la alcalinidad residual de Kolbach: de la alcalinidad total se resta la aportación del calcio y el magnesio, dividida por coeficientes empíricos. Cuanto mayor es la alcalinidad residual, más sube el agua el pH del macerado con la misma carga.

Para la cerveza clara se busca cero o un valor positivo pequeño: así la acidez la marca la propia malta. Las maltas oscuras son más ácidas, por eso la cerveza oscura tolera, y a veces exige, un agua más alcalina. Una alcalinidad residual negativa significa que el agua acidifica el macerado por sí sola: para una malta muy clara puede ser útil; para una oscura, perjudicial.

La dilución baja la alcalinidad residual de forma casi lineal: los bicarbonatos, el calcio y el magnesio se diluyen igual, y el sustraendo y el minuendo caen juntos. Por eso un agua en la que el exceso de alcalinidad convive con una dureza alta, después de diluirla, a menudo ya no pide ácido, sino alcalinización.

RA = Alc − (Ca / 3,5 + Mg / 7)
donde Alc es la alcalinidad en mg/L de CaCO₃ (para el bicarbonato, Alc ≈ HCO₃ · 0,82); Ca y Mg, en mg/L
1 mEq/L de alcalinidad = 50 mg/L de CaCO₃

Cómo se usa

• Introduce los seis iones de tu agua según el análisis — o deja los campos vacíos: un campo vacío significa «no lo sé» y cuenta como cero.
• Elige el diluyente: ósmosis inversa (por defecto, todos los iones a cero), un perfil predefinido o la composición a mano, si diluyes con otra agua tuya.
• Para un estilo con objetivo conocido, activa el modo «ajustar la proporción al objetivo» y rellena al menos un ion: normalmente basta con los bicarbonatos. La calculadora devuelve la proporción mínima con la que se alcanza el objetivo.
• Si ya conoces la proporción —por ejemplo, tienes un bidón de ósmosis inversa de veinte litros—, activa el modo manual, mueve el deslizador y mira qué sale. Al lado se ve enseguida cuántos litros de agua de partida y de diluyente hacen falta para el volumen.
• Después de diluir, devuelve los iones necesarios con sales: el calcio y los sulfatos se diluyen junto con los sobrantes, y lo más probable es que ya no llegues al objetivo con ellos.

Lo que la calculadora no hace

• No quita iones sin diluir: las sales solo añaden, y la evaporación, al contrario, concentra.
• No elige la composición del diluyente: se toma de la lista de perfiles predefinidos o se introduce a mano. La mezcla de dos aguas se cuenta como una sola si ya conoces su composición.
• No calcula el pH del macerado ni elige el ácido: para eso hacen falta la composición de la carga y su capacidad tampón; de eso se ocupa otra herramienta.
• No tiene en cuenta el agua que se gasta en el lavado ni las pérdidas: el cálculo va sobre el volumen que indiques, no sobre el volumen total de la cocción.
• No sustituye al análisis del agua: los números del informe de la compañía de aguas están promediados por temporada y por red, y la ósmosis inversa cambia con el tiempo: hay que cambiar la membrana cuando la mineralización empieza a subir.

Otras herramientas