Què és la calç de l'aigua i per què s'incrusta a les canonades

La calç de l'aigua és carbonat càlcic dissolt: calci i magnesi que l'aigua de pluja arrenca a les roques calcàries per les quals es filtra abans d'arribar a la xarxa. Mentre l'aigua està freda i en moviment, aquests minerals viatgen dissolts i són invisibles. El problema apareix quan l'aigua s'escalfa o es queda aturada: aleshores el carbonat perd solubilitat, precipita en forma de cristalls i aquests cristalls s'agafen a la primera superfície que troben. Això és una incrustació.

Convé dir-ho aviat, perquè gairebé tot el que s'explica sobre la calç es basa en un malentès: la calç no és brutícia i no ve de fora. És un mineral que ja hi era des de l'origen. El que canvia no és la quantitat, sinó la forma. Entendre aquest canvi de forma és entendre per què unes solucions funcionen i d'altres no.

Què és exactament la calç de l'aigua

L'aigua de pluja és pràcticament pura, però carregada de diòxid de carboni. En travessar el subsòl es converteix en un àcid molt feble que dissol la roca calcària. El resultat és una aigua rica en bicarbonat càlcic i bicarbonat magnèsic, dues sals perfectament estables mentre es mantinguin les condicions en què es van formar.

A la suma de calci i magnesi dissolts se l'anomena duresa de l'aigua. Aquí es mesura habitualment en graus francesos (°f), on 1 °f equival a 10 mil·ligrams de carbonat càlcic per litre. Una aigua de 35 °f transporta 350 mg de carbonat per cada litre, és a dir, uns 350 grams per metre cúbic. Un habitatge de quatre persones que consumeixi 120 m³ l'any fa passar per les seves canonades, amb aquesta duresa, uns 42 quilos de carbonat càlcic.

Per què s'incrusta: la reacció que passa dins de la teva caldera

El bicarbonat càlcic és soluble. El carbonat càlcic, no. Tot el fenomen de la incrustació consisteix en el pas del primer al segon, i aquest pas es produeix quan l'aigua perd el diòxid de carboni que mantenia l'equilibri. Hi ha tres maneres de perdre'l:

1. Per calor. El carbonat càlcic té solubilitat inversa: al contrari que el sucre, es dissol pitjor com més calenta està l'aigua. Escalfar és la via més ràpida per fer-lo precipitar.
2. Per agitació o caiguda de pressió. Un canvi brusc de secció, un colze tancat, la sortida d'una aixeta o l'orifici d'un difusor alliberen CO₂ i desequilibren la reacció.
3. Per evaporació. En assecar-se una gota queda tot el mineral que portava. És la marca blanca de la mampara, de l'aixeta i de la vaixella.

Els cristalls que es formen en aquell moment no són neutres. El carbonat càlcic pot cristal·litzar en diverses formes i la que domina a les instal·lacions domèstiques és la calcita: cristalls romboèdrics, densos, amb una forta tendència a adherir-se entre ells i a qualsevol paret. Aquesta afinitat per la superfície és exactament el que converteix un mineral en una crosta.

El paper de la temperatura

Per sota de 40 °C la precipitació és lenta i en bona part reversible. Entre 40 i 60 °C s'accelera. Per sobre de 60 °C es dispara: la superfície d'una resistència elèctrica o el front de flama d'un intercanviador de plaques treballen localment molt per damunt de la temperatura de consigna, i allà la calç precipita de manera gairebé instantània.

Això explica una paradoxa que desconcerta molta gent: la normativa sanitària obliga a mantenir l'aigua calenta sanitària a 60 °C per prevenir la legionel·la, i aquesta mateixa temperatura és la que més afavoreix la incrustació. No es pot renunciar a cap de les dues coses, així que el tractament ha d'actuar sobre la calç, no sobre la temperatura.

Per què el termo i l'intercanviador són sempre els primers

La incrustació es concentra on coincideixen tres condicions: temperatura alta, superfície rugosa i flux lent. Un acumulador d'aigua calenta les reuneix totes. Un intercanviador de plaques n'afegeix una quarta, la secció de pas estreta, i per això perd rendiment abans que cap altre component de la instal·lació.

• Resistència del termo elèctric: la crosta actua d'aïllant i obliga la resistència a treballar més calenta per lliurar els mateixos graus. Envelleix abans d'hora i acaba fonent-se.
• Intercanviador de la caldera mural: n'hi ha prou amb una capa fina perquè el cabal d'aigua calenta baixi de manera perceptible i el cremador moduli pitjor.
• Aixetes, airejadors i dutxes: els orificis de menor diàmetre es tanquen primer. La dutxa que reparteix malament l'aigua gairebé sempre està calcificada, no trencada.
• Rentadora i rentavaixelles: la calç es diposita a la resistència i a la bomba, i obliga a apujar la dosi de detergent per obtenir el mateix resultat.
• Canonades d'aigua calenta: la secció útil es redueix any rere any. La pèrdua de cabal és tan progressiva que poques vegades s'atribueix a la calç.

Què li costa la calç a una instal·lació

El carbonat càlcic és un aïllant tèrmic excel·lent, i aquest és justament el problema. Quan es diposita sobre la superfície que transmet calor, obliga el generador a cremar o consumir més per lliurar la mateixa temperatura. La xifra que més es repeteix al sector és al voltant d'un 10 % de consum addicional per cada mil·límetre d'incrustació en un intercanviador. És una estimació, no una llei: depèn de la geometria de l'equip i de la naturalesa del dipòsit. Però l'ordre de magnitud està admès de manera general i explica per què una caldera amb cinc anys sense tractar gasta clarament més que el dia que es va instal·lar.

Al cost energètic s'hi suma el cost de substitució. Un termo que havia de durar quinze anys es canvia als vuit. Un intercanviador es desmunta i es neteja amb àcid, cosa que li resta vida. Una bomba treballa contra una pèrdua de càrrega que no estava prevista. I hi ha un tercer cost, més silenciós: el del producte químic i el del manteniment recurrent que s'accepta com a inevitable.

Calcita i aragonita: per què la forma del cristall ho canvia tot

El carbonat càlcic pot cristal·litzar en diverses estructures diferents amb exactament la mateixa fórmula química. Les dues que importen aquí són la calcita i l'aragonita.

Aquí hi ha la clau de tot el tractament físic de l'aigua: no cal treure el calci de l'aigua per evitar la incrustació, n'hi ha prou que cristal·litzi en la forma que no s'enganxa. El mineral hi continua sent, l'aigua conserva la seva composició i el seu gust, i tot i així deixa de generar crosta. És un enfocament radicalment diferent del de retirar el calci, que és el que fa un descalcificador de sal.

Les tres famílies de tractament i què fa cadascuna

Quan algú busca com treure la calç es troba amb propostes que semblen equivalents i no ho són gens. En realitat només existeixen tres maneres d'actuar sobre el carbonat càlcic, i convé saber quina és quina abans de comparar preus.

1. 01

   Retirar el calci de l'aigua

   És el que fa el descalcificador de resines d'intercanvi iònic: substitueix el calci i el magnesi per sodi. L'aigua surt tova de debò, però a canvi consumeix sal de manera permanent, aboca salmorra al desguàs a cada regeneració i modifica la composició de l'aigua.

2. 02

   Impedir que el calci s'adhereixi

   És el tractament físic: el calci continua a l'aigua, però se l'obliga a cristal·litzar en una forma no incrustant. Sense consumibles, sense abocament i sense canvi de composició. És el principi dels equips EF-i.

3. 03

   Dissoldre la calç ja dipositada

   És la neteja química, amb àcids o segrestants. Actua sobre el que ja està incrustat, però no evita que es torni a formar: és una operació de manteniment, no una solució.

Les dues primeres famílies resolen el problema d'arrel per camins oposats, i l'elecció entre totes dues depèn sobretot de si es vol o no una aigua descalcificada químicament. Hem desenvolupat aquesta comparació punt per punt a Descalcificador de sal o tractament físic.

La calç que ja està incrustada

Una instal·lació que fa anys que no es tracta no parteix de zero: ja té dipòsit acumulat. Un tractament purament preventiu congela la situació però no la corregeix, i aquest matís és el que sol decidir si val la pena intervenir en una instal·lació antiga.

Els equips EF-i tenen a més efecte curatiu: les ones de baixa freqüència es propaguen per la columna d'aigua més enllà de l'equip i van fragmentant les capes ja existents, que el flux arrossega progressivament. No és instantani. En una instal·lació molt incrustada el procés es compta en setmanes o en mesos, i és gradual per disseny: els dipòsits es desprenen en partícules fines, no en plaques capaces d'obstruir un component aigües avall.

Compte: la calç no és el problema d'un circuit tancat

Tot l'anterior es refereix al circuit obert: la fontaneria que renova aigua de xarxa de manera contínua. En un circuit tancat de calefacció o climatització l'aigua no es renova, de manera que el calci que contenia va precipitar un cop i s'ha acabat. Allà l'enemic és un altre: els fangs, l'òxid i el biofilm que genera la corrosió interna.

Confondre tots dos problemes porta a instal·lar l'equip equivocat. Si el teu dubte són radiadors freds per sota, terra radiant irregular o aigua negra a la purga, l'article que necessites és Fangs en circuits tancats de calefacció.