Aragonit – jedna z 2 form węglanu wapnia
Aragonit to w zasadzie krystaliczna forma węglanu wapnia (CaCO₃), występująca obok kalcytu. Jest to więc wapń w wodzie, która występuje w tym wypadku w postaci mniej szkodliwego aragonitu - bo może występować także w postaci bardziej szkodliwego dla układów wodnych kalcytu. O tym za chwilę.
Choć obie odmiany - a więc kalcyt i aragonit - mają ten sam skład chemiczny - czyli składają się tego samego materiału - różnią się układem krystalicznym i właściwościami fizycznymi. Aragonit krystalizuje w układzie rombowym, co nadaje mu inną strukturę niż kalcyt. W warunkach naturalnych powstaje m.in. w muszlach morskich organizmów, źródłach wapiennych oraz w osadach mineralnych. Aragonit jest dobry, a kalcyt zły - dlaczego?
W przypadku twardej wody problem dla naszej instalacji wodnej polega na tym, że zawarte w niej pierwiastki takie jak magnez i wapń zmieniają się w kalcyt. Kalcyt odpowiada zaś za tworzenie się osadów - które znamy jako kamień kotłowy. To dlaczego twarda woda powoduje niszczenie i zachodzenie kamieniem instalacji wody i sprzętu AGD mającego styczność z wodą. Kalcyt ma tendencję do tworzenia osadów trwałych, które niełatwo jest wypłukać. Kalcyt jest więc szkodliwy i niepożądany.
Aragonit to forma proszku, która nie ma tendencji do tworzenia kamienia kotłowego. Jest łatwy do wypłukania. Jeśli woda zawierająca aragonit nie zostanie wypłukana (np. w obiegach zamkniętych) - to oczywiście z czasem będzie musiał się odłożyć w postaci osadów, ale nie są one trwałe ani solidne i są łatwe do wypłukania.
Z tego właśnie powodu - że aragonit jest korzystniejszą forma niż kalcyt - montuje się w niektórych instalacjach ogniwa galwaniczne i srebrne o nazwie IPS lub IPSE, które mają za zadanie nie dopuścić do formowania się kalcytu, a więc nie dopuścić do powstania twardych złogów kamienia kotłowego. Ogniwa w czasie przepływu wody wywołują niewielkie napięcie elektryczne - zwykle poniżej 6-7 V, które wpływa blokująco na formowanie się kalcytu. Tego typu urządzenia są mylone często ze zmiękczaczami wody w klasycznym rozumieniu, jednak zasada działania jest inna i nazywa się polaryzacją jonową. Woda taka ma taką samą zawartość wapnia, a więc nadal jest formalnie rzecz biorąc twarda, jednocześnie zważywszy na fakt, że wapń przyjmuje formę niegroźnego aragonitu wypłukującego się wraz z ujściem wody - nie stanowi zagrożenia.
W wodzie aragonit może wytrącać się w wyniku obniżenia rozpuszczalności węglanu wapnia, w naturalnych warunkach np. przez wzrost temperatury lub zmiany ciśnienia. Szczególnie często dochodzi do tego w instalacjach grzewczych, gdzie woda zawierająca wapń i węglany ogrzewana jest do wysokich temperatur. W takich warunkach CaCO₃ wytrąca się z roztworu, przybierając formę kryształków – może to być zarówno kalcyt, jak i aragonit, w zależności od warunków fizykochemicznych.
Problemem jest to, że w naturalnych warunkach w wysokich temperaturach pierwszeństwo przejmuje kalcyt, toteż w instalacjach grzewczych pod wpływem gorącej temperatury - w zasadzie agreguje się tworzenie się kamienia kotłowego. Chyba, że mamy do czynienia z wodą miękką, czyli pozbawioną pierwiastków odpowiedzialnych za podwyższoną twardość. Aby nie agregować kalcytu, a raczej stymulować powstawanie w jego miejsce aragonitu - niestety nie możemy liczyć na podstawowe zjawiska fizyko-chemiczne i musimy takiej wodzie pomóc poprzez specjalne technologie typu wspomniane ogniwa IPSE.
W porównaniu do kalcytu, aragonit ma istotną zaletę: nie tworzy twardych, przywierających osadów. Jego kryształy są drobniejsze i bardziej igiełkowate, przez co nie osadzają się trwale na elementach instalacji. W efekcie aragonitowe osady są znacznie łatwiejsze do wypłukania i nie powodują tak poważnych problemów z zatykaniem rur, zaworów czy grzałek. Dlatego wiele nowoczesnych systemów uzdatniania wody celowo wspiera powstawanie aragonitu zamiast kalcytu. Dzięki temu nasze sprzęty domowe począwszy od słuchawki prysznicowej, poprzez czajnik, ekspres do kawy, aż po pralkę są mniej awaryjne i służą dłużej - a to przekłada się na pewną wymierną oszczędność.
Dla użytkownika domowego obecność aragonitu zamiast kalcytu w instalacji to przede wszystkim mniej uciążliwy kamień kotłowy. Choć nadal dochodzi do wytrącania się węglanu wapnia, nie tworzy on twardych złogów, które wymagałyby kosztownego czyszczenia lub wymiany elementów grzewczych. Stosowanie odpowiednich wkładów filtracyjnych lub urządzeń wpływających na strukturę krystalizacji pozwala zatem przedłużyć żywotność instalacji i obniżyć koszty eksploatacyjne.
BLOG:
Zostaw komentarz