O que é o calcário da água e porque incrusta nas tubagens

O calcário da água é carbonato de cálcio dissolvido: cálcio e magnésio que a água da chuva arranca às rochas calcárias por onde se infiltra antes de chegar à rede. Enquanto a água está fria e em movimento, esses minerais viajam dissolvidos e são invisíveis. O problema aparece quando a água aquece ou fica parada: nessa altura o carbonato perde solubilidade, precipita sob a forma de cristais e esses cristais agarram-se à primeira superfície que encontram. Isso é uma incrustação.

Convém dizê-lo já, porque quase tudo o que se conta sobre o calcário assenta num mal-entendido: o calcário não é sujidade e não vem de fora. É um mineral que já estava na água desde a origem. O que muda não é a quantidade, mas a forma. Perceber essa mudança de forma é perceber porque é que umas soluções funcionam e outras não.

O que é exatamente o calcário da água

A água da chuva é praticamente pura, mas carregada de dióxido de carbono. Ao atravessar o subsolo transforma-se num ácido muito fraco que dissolve a rocha calcária. O resultado é uma água rica em bicarbonato de cálcio e bicarbonato de magnésio, dois sais perfeitamente estáveis enquanto se mantiverem as condições em que se formaram.

À soma de cálcio e magnésio dissolvidos chama-se dureza da água. Na Península Ibérica mede-se habitualmente em graus franceses (°f), em que 1 °f equivale a 10 miligramas de carbonato de cálcio por litro. Uma água de 35 °f transporta 350 mg de carbonato por cada litro, ou seja, cerca de 350 gramas por metro cúbico. Uma habitação de quatro pessoas que consuma 120 m³ por ano faz passar pelas suas tubagens, com essa dureza, cerca de 42 quilos de carbonato de cálcio.

Porque incrusta: a reação que ocorre dentro da sua caldeira

O bicarbonato de cálcio é solúvel. O carbonato de cálcio não é. Todo o fenómeno da incrustação consiste na passagem do primeiro ao segundo, e essa passagem acontece quando a água perde o dióxido de carbono que mantinha o equilíbrio. Há três formas de o perder:

1. Por calor. O carbonato de cálcio tem solubilidade inversa: ao contrário do açúcar, dissolve-se pior quanto mais quente estiver a água. Aquecer é a via mais rápida para o fazer precipitar.
2. Por agitação ou queda de pressão. Uma mudança brusca de secção, uma curva apertada, a saída de uma torneira ou o orifício de um difusor libertam CO₂ e desequilibram a reação.
3. Por evaporação. Ao secar uma gota fica todo o mineral que transportava. É a marca branca do resguardo, da torneira e da loiça.

Os cristais que se formam nesse momento não são neutros. O carbonato de cálcio pode cristalizar em várias formas e a que domina nas instalações domésticas é a calcite: cristais romboédricos, densos, com forte tendência a aderir entre si e a qualquer parede. Essa afinidade pela superfície é exatamente o que transforma um mineral numa crosta.

O papel da temperatura

Abaixo de 40 °C a precipitação é lenta e em grande parte reversível. Entre 40 e 60 °C acelera. Acima de 60 °C dispara: a superfície de uma resistência elétrica ou a frente de chama de um permutador de placas trabalham localmente muito acima da temperatura de referência, e aí o calcário precipita de forma quase instantânea.

Isto explica um paradoxo que desconcerta muita gente: a regulamentação sanitária obriga a manter a água quente sanitária a 60 °C para prevenir a legionela, e essa mesma temperatura é a que mais favorece a incrustação. Não se pode abdicar de nenhuma das duas coisas, por isso o tratamento tem de atuar sobre o calcário e não sobre a temperatura.

Porque o termoacumulador e o permutador são sempre os primeiros

A incrustação concentra-se onde coincidem três condições: temperatura alta, superfície rugosa e caudal lento. Um acumulador de água quente reúne-as todas. Um permutador de placas acrescenta uma quarta, a secção de passagem estreita, e por isso perde rendimento antes de qualquer outro componente da instalação.

• Resistência do termoacumulador elétrico: a crosta funciona como isolante e obriga a resistência a trabalhar mais quente para entregar os mesmos graus. Envelhece antes do tempo e acaba por fundir.
• Permutador da caldeira mural: basta uma camada fina para que o caudal de água quente desça de forma percetível e o queimador module pior.
• Torneiras, arejadores e chuveiros: os orifícios de menor diâmetro fecham primeiro. O chuveiro que distribui mal a água está quase sempre calcificado, não avariado.
• Máquina de lavar roupa e loiça: o calcário deposita-se na resistência e na bomba, e obriga a aumentar a dose de detergente para obter o mesmo resultado.
• Tubagens de água quente: a secção útil reduz-se ano após ano. A perda de caudal é tão gradual que raramente é atribuída ao calcário.

Quanto custa o calcário a uma instalação

O carbonato de cálcio é um excelente isolante térmico, e é precisamente esse o problema. Quando se deposita sobre a superfície que transmite calor, obriga o gerador a queimar ou consumir mais para entregar a mesma temperatura. O número mais repetido no setor é cerca de 10 % de consumo adicional por cada milímetro de incrustação num permutador. É uma estimativa, não uma lei: depende da geometria do equipamento e da natureza do depósito. Mas a ordem de grandeza é geralmente aceite e explica porque é que uma caldeira com cinco anos sem tratamento gasta claramente mais do que no dia em que foi instalada.

Ao custo energético soma-se o custo de substituição. Um termoacumulador que devia durar quinze anos é substituído aos oito. Um permutador é desmontado e limpo com ácido, o que lhe encurta a vida. Uma bomba trabalha contra uma perda de carga que não estava prevista. E há um terceiro custo, mais silencioso: o do produto químico e o da manutenção recorrente que se aceita como inevitável.

Calcite e aragonite: porque a forma do cristal muda tudo

O carbonato de cálcio pode cristalizar em várias estruturas diferentes com exatamente a mesma fórmula química. As duas que importam aqui são a calcite e a aragonite.

Aqui está a chave de todo o tratamento físico da água: não é preciso retirar o cálcio da água para evitar a incrustação, basta que cristalize na forma que não adere. O mineral continua lá, a água conserva a sua composição e o seu sabor, e mesmo assim deixa de gerar crosta. É uma abordagem radicalmente diferente da de retirar o cálcio, que é o que faz um descalcificador de sal.

As três famílias de tratamento e o que faz cada uma

Quem procura como eliminar o calcário depara-se com propostas que parecem equivalentes e não o são de todo. Na realidade só existem três formas de atuar sobre o carbonato de cálcio, e convém saber qual é qual antes de comparar preços.

1. 01

   Retirar o cálcio da água

   É o que faz o descalcificador de resinas de permuta iónica: substitui o cálcio e o magnésio por sódio. A água sai efetivamente macia, mas em troca consome sal de forma permanente, descarrega salmoura no esgoto em cada regeneração e altera a composição da água.

2. 02

   Impedir que o cálcio adira

   É o tratamento físico: o cálcio continua na água, mas é obrigado a cristalizar numa forma não incrustante. Sem consumíveis, sem descarga e sem alteração de composição. É o princípio dos equipamentos EF-i.

3. 03

   Dissolver o calcário já depositado

   É a limpeza química, com ácidos ou sequestrantes. Atua sobre o que já está incrustado, mas não evita que volte a formar-se: é uma operação de manutenção, não uma solução.

As duas primeiras famílias resolvem o problema pela raiz por caminhos opostos, e a escolha entre ambas depende sobretudo de se querer ou não uma água descalcificada quimicamente. Desenvolvemos essa comparação ponto por ponto em Descalcificador de sal ou tratamento físico.

O calcário que já está incrustado

Uma instalação que leva anos sem tratamento não parte do zero: já tem depósito acumulado. Um tratamento puramente preventivo congela a situação mas não a corrige, e esse pormenor costuma decidir se vale a pena intervir numa instalação antiga.

Os equipamentos EF-i têm também efeito curativo: as ondas de baixa frequência propagam-se pela coluna de água para além do dispositivo e vão fragmentando as camadas já existentes, que o caudal arrasta progressivamente. Não é instantâneo. Numa instalação muito incrustada o processo conta-se em semanas ou meses, e é gradual por conceção: os depósitos soltam-se em partículas finas e não em placas capazes de obstruir um componente a jusante.

Atenção: o calcário não é o problema de um circuito fechado

Tudo o que fica dito refere-se ao circuito aberto: a canalização que renova água de rede de forma contínua. Num circuito fechado de aquecimento ou climatização a água não se renova, pelo que o cálcio que continha precipitou uma vez e ficou por ali. Aí o inimigo é outro: as lamas, a ferrugem e o biofilme gerados pela corrosão interna.

Confundir os dois problemas leva a instalar o equipamento errado. Se a sua dúvida é sobre radiadores frios em baixo, piso radiante irregular ou água escura na purga, o artigo de que precisa é Lamas em circuitos fechados de aquecimento.