1.pH 酸碱度

pH水生的质地代表一种测量溶液酸度或碱度的标准。

pH 表示水的酸度或碱度。从提供或接收氢离子的能力 [ H+]

酸味是由水中的 H+ 引起的，因此，如果 H+ 含量很大，则酸味大于*pH 值，表示为假设值。

pH 测量从 1 到 14 开始，从 7 开始，即中性点，小于 7 表示水是酸性的，数字越小，酸性越强，而大于 7 的数字是碱性的，数字越大，则表示碱性越强。

冲煮咖啡的pH值通常在4-7之间，这取决于咖啡的类型和菜单。

对于冲煮咖啡的水，pH 值应为 7 或略带正负值，以免咖啡的味道受到冲煮咖啡的水的酸度或碱度的影响。

2.Carbonate Hardness （Alkalinity， KH 或 Buffer）碳酸盐硬度（碱度，KH或缓冲）

Carbonate Hardness 由 Carbonate Hardness 组成。碳酸盐硬性与 pH 值相关，可防止 pH 值发生变化。

例如，如果碳酸盐硬性水与碳酸盐硬性含量较低的水进行比较，则将酸加入等量的酸中。碳酸盐硬性水比碳酸盐硬性水更酸。

*显示的 pH 值是假设值。

由于双糠酸盐、 HCO3 和碳酸 C032 – 与水中的 H+ 一起捕获，因此 pH 值不会改变，直到双膦酸盐和碳酸盐量用完，pH 值开始改变。

碱度过低或过低会影响咖啡的酸度。

此外，碳酸盐的硬性与杂乱无关。

*阿尔卡林尼与阿尔卡林或低音无关。

3. Total Hardness 总硬度

Total Hardness 由 Total Temporary Hardness 和 Total permanent Hardness 组成。

或
Total Hardness = Total Temporary Hardness + Total Permanent Hardness 总硬度=总临时硬度+总永久硬度

对于总温度硬，这是一个硬性，在煮沸时会消失。因此，大多数用于冲煮咖啡的水只对总永久硬性感兴趣。

总永久硬性由两种主要金属元素组成：钙离子[Ca2+]和镁离子[Mg2+]。

Total Permanent Hardness =  [Ca2+] hardness + [Mg2+] hardness

实验组合

1. Lactic Acid
2. Malic Acid
3. Citric Acid
4. Quinic Acid
5. Chlorogenic Acid
6. Caffeine
7. Eugenol

研究发现，镁离子[Mg2+]比钙离子[Ca2+] 更容易吸引咖啡中的化合物。

总硬性会导致咖啡中火焰组合（如酸性、身体等）的提取，但总硬性过多也有可能从咖啡中提取不良味道。

因此，减少Ca2+和增加Mg2+的摄入量，它可以提供具有类似特性的水，但可以减少更多的杂乱。

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什么是水垢？

咖啡机的一个主要问题是水箱。碳酸钙[水垢]是化学成分CaCO3。

可以看出水垢由钙和碳酸组成。

其化学式如下：

仔细观察可以发现，水垢形成是由总永久硬度中的Ca2+与碱度中的碳酸盐CO32-结合而导致的。

因此，如果可以减少钙离子[Ca2+]或碳酸盐[CO32-]，或者两者都可以减少，就可以预防水垢的形成。

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一个好的水应该是多少？

来自斯凯的图片

从图表中，总硬性 [一般硬性] 和 Alkalinity [ 碳酸硬 ] 之间的关系。单位为 ppm CaCO3。

图表的四个角落都写出咖啡的味道，这些咖啡具有不同的总硬性和阿尔卡林尼特值。

SCAE 从咖啡水书中比较了 SCAA 水标准、可接受的啤酒区和理想酿造区，包括斯科特·劳和莱布和罗盖拉。

SCAA 水标准 Alkalinity 为 40 mg/l，总硬性为 17 – 85 mg/l，或图表上的红线。

两个区域都是麦克斯韦·科罗纳-达什伍德和克里斯托弗·亨顿的实验的结果，它制作了一系列具有总硬性和阿尔卡林定值的水，然后进行杯，以查看总硬性和阿尔卡林尼的比率如何，从而形成可接受的啤酒区和理想酿造区，并评论说，该区可能不适合所有咖啡。

斯科特·劳建议阿尔卡林蒂是50毫克/升，总硬性为70-80毫克/升。

Leeb 和 Rogalla 建议阿尔卡林蒂为 50 mg/l，总硬性为 150 mg/l。

从图表中可以看出，斯科特·劳的值和莱布和罗加拉推荐的值位于咖啡水书的理想酿造区。

摘要

选择用于冲煮咖啡的水应从咖啡的外观或味道开始，例如，如果您想要提供不太酸的咖啡，身体较重，则应使用具有相似的碱性和总硬性的水，或者，如果咖啡具有明显的酸度，则使用总硬性水，而不是碱性。

Reference

Water For Coffee, Maxwell Colonna-Dashwood and Christopher H. Hendon

The Role of Dissolved Cations in Coffee Extraction, Christopher H. Hendon (2014).

SCAE Water for Coffee extraction

测量样品水表

水处理和净水器选择

了解水的成分包括哪些矿物质后，下一步是调理水。调理水的最简单方法之一是选择合适的过滤器类型。

市场上出售的过滤器可分为四种类型。

包括：

1. 粗滤，细滤
2. 碳过滤器
3. Resin 过滤器（软化器）
4. 过滤 Reverse Osmosis

在本文中，假设当水通过每种类型的过滤器时，它如何影响总硬性和阿尔卡林尼特的值。

要调整的水值为总硬度 160 ppm CaCO3，碱度为 80 ppm CaCO3（红点）。

样品水的水费

1. 粗滤和细滤

这种类型的过滤器是机械过滤器或机械过滤器，通过水流过由小孔组成的过滤层来过滤水。大于孔大小的物质不能流过，非常适合过滤镂孔或更大的物质，但此类过滤器不能过滤水中的矿物质，但在水流入其他过滤器之前，它非常适合作为第一层过滤器。

粗滤器的功能

因此，当水通过粗滤或细滤器时，总硬性和 Alkalinity 的值不会改变。

样品水通过粗滤时的水值

2. 碳过滤器、活性碳或碳块

碳过滤器的工作方式类似于粗过滤器或细过滤器，但将物质过滤到碳过滤器中。

由于使用大量的多孔碳，导致相当高的表面积。这使得有机化合物和胆碱的捕获能力得到很好的捕捉。

碳粉的假设图像

因此，碳过滤器非常适合通过过滤去除难闻的气味、氯和令人不快的气味来提高水质，但碳过滤器不能降低水中的总量硬性或碱性。

通过碳过滤器时样品水的用水值

3. 树脂过滤器

树脂，也称为软过滤器，里面含有大量的小树脂颗粒，每种树脂都由不同的物质制成。

树脂的功能如下：

树脂被涂上一种物质，可以捕获不同类型的水中的离子。因此，当水通过Resin时，水内部的物质与树脂表面的物质发生交换，从而减少离子的体积。

 

1）. 水中的Ca2+含量被涂层所吸引。Ca2+ 与树脂涂层交换会导致 Ca2+ 含量降低。

树脂过滤器通常用于降低 Ca2+ 或 Mg2+ 的含量，因此使用树脂过滤器时，总硬性会降低。

样品水通过 Ca2+ 手柄的树脂过滤器时的水值

但是，对于某些过滤器，Resin 除了用于调整总硬性外，还设计用于同时调整碱度。

1）. 水中的Ca2+和HCO3含量被涂层所吸引。形成 Ca2+ 和 HCO2 – 树脂涂层 3）的交换。

因此，当使用这种过滤器时，总硬性和碱性含量会降低。

样品水通过树脂过滤器时的水值使用Ca2+和HCO3-手柄。

4. Reverse Osmosis (RO)

市场上最受欢迎的最后一种过滤器是反渗透 （RO） 过滤器。

渗透症的工作原理包括选择通过膜和不同浓度的物质。稀释的水通过选择性膜移动到浓度较高的水。

Osmosis

反渗透过滤器的工作方式与渗透过程相反，通过选择性膜将高浓度的水推入。使较大的物质无法通过选择性膜。因此，水是清洁的，矿物质含量低。

Reverse Osmosis

使用 Ro 净水器时，TDS 将减少到 10，总硬性或碱性含量降至接近零。

因此，反渗透过滤器是生产低矿物质水的一个选择，或者始终提供相同质量的水，但矿物质含量低的水可能会导致腐蚀。

可以看到，有一些过滤器可以降低总硬性和碱性，但要减少碱度，该怎么办？

Alkalinity 调整

降低碱性是很难做到的，但可以通过在水中加入酸来降低HCO3含量，但实际使用起来不太方便，因此碱性调整不受欢迎。

摘要

使用净水器调整水质需要选择适合水质的净水器类型。

1. 软化器用于降低总硬性。
2. 软树脂和 Alkalinity 树脂沿途使用总硬性和 Alkalinity 降级。
3. 反向 Osmosis （Ro） 将总硬性和 Alkalinity 量降低到接近零。
4. 强酸用于减少碱性。

此外，还有一些过滤器可以增加水的矿物质含量。

咖啡机用水

尽管水垢是由总硬度中的钙和碱度中的HCO2-结合而引起的，但是这两个值的大量存在并不意味着水垢易于形成。

必须通过验证水的特性是否适合水垢的方程式来确定水垢是否超过了最佳条件。

Langelier Saturation Index

用于计算的变量包括：

1. 水温
2. TDS 值
3. 水的pH值
4. Total Hardness 值
5. Alkalinity 值

生成的值以数字表示。

在 -0.3 到 0.3 之间，这是一个平衡值，不会产生杂乱无章，但如果非常负，则会导致腐蚀，或者如果大于 0.3，则会导致崩溃。