Kalkanslag | informatie

Kalkaanslag, kalk aanslag, kalksteen of ketelsteen zijn allemaal namen voor calciumcarbonaat (CaCO3). Dit ontstaat vooral tijdens het opwarmen van water met een hoge waterhardheid. De hardheid van het water drukken we uit in dH [Duitse graden] en is een indicatie voor de opgeloste hoeveelheid calcium- en magnesiumionen, in water. Deze ionen zorgen dat kalkaanslag zich vormt. Kalkaanslag belemmert een goede warmtewisseling van verwarmingsapparaten. Zo hebben deze steeds meer energie nodig hebben voor het opwekken van warmte.

Ketelsteen dankt zijn naam aan de ketels van stoommachines en verwarmingsapparatuur, waarin het zich als "steen" op de wanden afzet.

Hieronder de meer technische informatie:

In hard water zit veel potentiële kalksteen in de vorm van het redelijk oplosbare calciumbicarbonaat: Ca(HCO3)2. Hierdoor zijn er veel calcium- (Ca2+) en waterstofcarbonaationen (HCO3) aanwezig. Bij het verwarmen ontwijkt kooldioxide en ontstaat kalkaanslag(s):

Ca2+(aq) + 2 HCO3-(aq) CaCO3(s) + H2O(l) + CO2(aq)

Kalkaanslag isoleert waardoor het warmte opneemt. 3 mm zal een aanzienlijk rendementsverlies opleveren van 15% in waterverbruikende apparatuur. Neemt deze laag toe tot 6 mm dan zal het verlies al snel oplopen tot 50%.

Het gebruik van antikalk middelen biedt dus geen structurele oplossing tegen kalkaanslag omdat er steeds opnieuw een laag kalkaanslag wordt gevormd.

Kijk hier voor meer informatie:

-- oplossing kalkaanslag

Kalkaanslag | chemische reacties

De in een vorige post genoemde reactie is in feite een samenstelling van twee evenwichtsreacties:

Reactie 1:
Carbonaat waterstofcarbonaat evenwicht
De HCO3- ionen reageren met zichzelf:

HCO3- + HCO3- H2CO3 + CO32-

Het gevormde H2CO3 is onstabiel en valt uiteen in CO2 [koolzuurgas] en H2O [water]. Door het water te verwarmen neemt de oplosbaarheid van het koolzuurgas in water af en verdwijnt uit het water. Het bovenstaande chemisch evenwicht probeert het verdwenen CO2 aan te vullen, en zorgt ervoor dat er nieuw CO2 gevormd wordt. Het chemisch evenwicht verschuift naar rechts [volgens het principe van Le Châtelier], omdat door het aanvullen van het CO2 er ook CO32- wordt gevormd. Doordat dit niet uit de reactie verdwijnt, neemt de concentratie van de CO32- ionen toe.

Reactie 2:
Oplosbaarheidsevenwicht van calciumcarbonaat
De aanwezige Ca2+ ionen zullen reageren met de nu in grote mate aanwezige, CO32- ionen tot calciumcarbonaat:

Ca2+ + CO32- CaCO3

Omdat calciumcarbonaat slecht oplosbaar is in water, zal dit evenwicht sterk naar rechts liggen waardoor er meer kalkaanslag gevormd wordt.