La cal es un depósito duro y calcáreo , compuesto principalmente de carbonato de calcio (CaCO 3 ). A menudo se acumula dentro de teteras , calderas y tuberías, especialmente las de agua caliente. También se encuentra a menudo como un depósito similar en las superficies internas de tuberías viejas y otras superficies por donde ha fluido agua dura . La cal también se forma como travertino o toba en manantiales de agua dura.
El color varía desde el blanquecino hasta una gama de grises y rosados o marrones rojizos, dependiendo de los demás minerales presentes. Los compuestos de hierro dan el color marrón rojizo.
Además de ser antiestética y difícil de limpiar, la cal puede dañar o perjudicar gravemente el funcionamiento de diversos componentes de fontanería y calefacción. [1] Los agentes desincrustantes se utilizan comúnmente para eliminar la cal. La prevención de la contaminación por acumulación de incrustaciones se basa en tecnologías de ablandamiento del agua u otros tratamientos del agua.
El tipo que se encuentra depositado en los elementos calefactores de los calentadores de agua consiste principalmente en carbonato de calcio (CaCO 3 ). El agua dura contiene bicarbonato de calcio (y a menudo magnesio ) o iones similares. Los iones de calcio, magnesio y carbonato se disuelven en las rocas a través de las cuales se filtra el agua de lluvia antes de ser recolectada. Las sales de calcio, como el carbonato de calcio [ cita necesaria ] y el bicarbonato de calcio (Ca (HCO 3 ) 2 ), son más solubles en agua caliente que en agua fría; por lo tanto, calentar agua no hace que el carbonato de calcio precipite per se . Sin embargo, existe un equilibrio entre el bicarbonato de calcio disuelto y el carbonato de calcio disuelto como lo representa la ecuación química
Tenga en cuenta que el CO 2 se disuelve en el agua. El dióxido de carbono disuelto en agua (aq) tiende a equilibrarse con el dióxido de carbono en estado gaseoso (g):
El equilibrio del CO 2 se mueve hacia la derecha, hacia el CO 2 gaseoso , cuando la temperatura del agua aumenta o la presión disminuye. Cuando se calienta agua que contiene carbonato de calcio disuelto, el CO 2 sale del agua en forma de gas, esto reduce la cantidad involucrada en la reacción, lo que hace que el equilibrio de bicarbonato y carbonato se reequilibre hacia la derecha, aumentando la concentración de carbonato disuelto. A medida que aumenta la concentración de carbonato, el carbonato de calcio precipita como la sal : Ca 2+ + CO2-3
→ CaCO3 .
En tuberías en forma de cal y en depósitos superficiales de calcita como travertino o toba, el principal impulsor de la formación de calcita es la exsolución de gas. Al calentar agua dura en la estufa, estas burbujas de gas se forman en la superficie de la olla antes de hervir. La exsolución del gas también puede ocurrir cuando se libera la presión de confinamiento, como cuando se quita la tapa de una botella de cerveza o cuando el agua subterránea fluye hacia un tanque de presión atmosférica.
A medida que se agrega y calienta nueva agua fría con carbonato/bicarbonato de calcio disuelto, el proceso continúa: el gas CO 2 se elimina nuevamente, la concentración de carbonato aumenta y precipita más carbonato de calcio.
Las incrustaciones suelen tener color debido a la presencia de compuestos que contienen hierro . Los tres principales compuestos de hierro son wustita (FeO), hematita (Fe 2 O 3 ) y magnetita (Fe 3 O 4 ).
El acueducto romano de Eifel se completó alrededor del año 80 d.C. y fue roto y destruido en gran parte por las tribus germánicas en el año 260. En la Edad Media, las acumulaciones de cal del interior del acueducto, parecidas a la piedra caliza, eran particularmente deseables como material de construcción, llamado "mármol de Eifel" en una zona con poca piedra natural. Durante el funcionamiento del acueducto, muchas secciones tenían una capa de hasta 20 centímetros (8 pulgadas). El material tenía una consistencia similar al mármol marrón y era fácilmente extraíble del acueducto. Al pulir, mostraba vetas y también podía usarse como una tabla de piedra cuando se cortaba en plano. Esta piedra artificial encontró uso en toda Renania y fue muy popular para columnas , marcos de ventanas e incluso altares . El uso del "mármol de Eifel" se puede observar en lugares tan al este como en Paderborn y Hildesheim , donde se utilizó en las catedrales . La catedral de Roskilde en Dinamarca es el lugar más al norte de su uso, donde se hacen varias lápidas. [2]
El comercio con Occidente lo llevó a Inglaterra como material de exportación de alto estatus en los siglos XI y XII, donde se convirtió en columnas para varias catedrales inglesas normandas . Esta impresionante piedra marrón pulida fue conocida durante muchos años como "mármol ónix". Su origen y naturaleza eran un misterio para las personas que estudiaban la mampostería de la Catedral de Canterbury , hasta que se identificó su fuente en 2011. [3] Se utiliza allí como columnas que sostienen el techo del claustro, alternándose con columnas de mármol de Purbeck. Estos grandes claustros catedralicios necesitaban varios cientos de columnas de este tipo alrededor de un cuadrilátero abierto, que debieron ser abastecidas mediante una operación de extracción y transporte bien organizada. Los depósitos de Eifel, ahora llamados sinter calcáreo o calc-sinter (ya que no es ni ónix ni mármol ), también han sido identificados en Rochester [4] y en el ahora perdido claustro románico de Norwich [5] así como en los claustros de la enfermería. Ventanas de la Sala Capitular y puerta del Tesoro en Canterbury. [6]
La espuma de jabón se forma cuando los cationes de calcio del agua dura se combinan con el jabón , que se disolvería en agua blanda. Este precipita en forma de fina película sobre las superficies interiores de bañeras, lavabos y tuberías de desagüe.
{{cite book}}: |work=ignorado ( ayuda ){{cite book}}: Mantenimiento CS1: falta el editor de la ubicación ( enlace )