La cal es un depósito duro y calcáreo , compuesto principalmente de carbonato de calcio (CaCO3 ) . A menudo se acumula en el interior de teteras , calderas y tuberías, especialmente las de agua caliente. También se suele encontrar como un depósito similar en las superficies internas de tuberías antiguas y otras superficies por donde ha circulado 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 marrones rosados o rojizos, dependiendo de los otros minerales presentes. Los compuestos de hierro dan los marrones rojizos.
Además de ser antiestética y difícil de limpiar, la cal puede dañar o perjudicar gravemente el funcionamiento de diversos componentes de plomería y calefacción. [1] Los agentes descalcificadores se utilizan comúnmente para eliminar la cal. La prevención de la acumulación de cal se basa en las tecnologías de ablandamiento de agua u otro tratamiento del agua.
El tipo que se encuentra depositado en los elementos calefactores de los calentadores de agua consiste principalmente en carbonato de calcio (CaCO3 ) . El agua dura contiene bicarbonato de calcio (y a menudo de magnesio ) o iones similares. Los iones de calcio, magnesio y carbonato se disuelven de 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 requerida ] y el bicarbonato de calcio (Ca(HCO3 ) 2 ) , son más solubles en agua caliente que en agua fría; por lo tanto, calentar el agua no hace que el carbonato de calcio se 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 CO2 está disuelto en el agua. El dióxido de carbono disuelto en el agua (aq) tiende a equilibrarse con el dióxido de carbono en estado gaseoso (g):
El equilibrio del CO 2 se desplaza hacia la derecha, hacia el CO 2 gaseoso , cuando la temperatura del agua aumenta o la presión disminuye. Cuando el agua que contiene carbonato de calcio disuelto se calienta, el CO 2 sale del agua en forma de gas, lo que reduce la cantidad involucrada en la reacción y hace que el equilibrio de bicarbonato y carbonato se reequilibre hacia la derecha, lo que aumenta 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 las tuberías, como la cal y en los depósitos superficiales de calcita, como el travertino o la toba, el principal factor que provoca 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 que hierva. La exsolución de 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 a presión atmosférica.
A medida que se agrega y calienta agua fría nueva con carbonato/bicarbonato de calcio disuelto, el proceso continúa: se elimina nuevamente el gas CO2 , aumenta la concentración de carbonato y precipita más carbonato de calcio.
Las escamas suelen tener color debido a la presencia de compuestos que contienen hierro . Los tres principales compuestos de hierro son la wüstita (FeO), la hematita (Fe 2 O 3 ) y la magnetita (Fe 3 O 4 ).
El acueducto romano de Eifel se completó alrededor del año 80 d. C. y fue destruido en gran parte por tribus germánicas en el año 260. En la Edad Media, las acumulaciones de caliza similares a la piedra caliza del interior del acueducto 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 de espesor (8 pulgadas). El material tenía una consistencia similar al mármol marrón y se podía quitar fácilmente del acueducto. Al pulirlo, mostraba vetas y también se podía usar como una tabla de piedra cuando se cortaba en forma plana. Esta piedra artificial se utilizó en toda Renania y fue muy popular para columnas , marcos de ventanas e incluso altares . El uso del "mármol de Eifel" se puede ver tan al este como Paderborn e Hildesheim , donde se utilizó en las catedrales . La catedral de Roskilde en Dinamarca es el lugar más septentrional de su uso, donde hay varias lápidas hechas con él. [2]
El comercio con Occidente lo llevó a Inglaterra como un material de exportación de alto estatus en los siglos XI y XII, donde se convirtió en columnas para varias catedrales inglesas normandas . La impresionante piedra marrón pulida fue conocida durante muchos años como "mármol de ónice". Su origen y naturaleza fueron 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, alternando con columnas de mármol de Purbeck. Estos grandes claustros de catedral necesitaban varios cientos de columnas de este tipo alrededor de un cuadrángulo abierto, que deben haber sido suministradas por una operación de extracción y transporte bien organizada. Los depósitos de Eifel, ahora llamados sinter calcáreo o calc-sinter (ya que no es ónice ni mármol ), también se han identificado en Rochester [4] y en el claustro románico ahora perdido en Norwich [5], así como en los claustros de la enfermería, las ventanas de la sala capitular y la puerta del tesoro en Canterbury. [6]
Los restos de jabón se forman cuando los cationes de calcio del agua dura se combinan con el jabón , que se disolvería en agua blanda. Estos se precipitan en una película fina sobre las superficies interiores de bañeras, lavabos y tuberías de desagüe.
{{cite book}}: |work=ignorado ( ayuda ){{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )