La formation des dépôts calcaires

1-. Dissolution

  • La façon dont le calcaire (bicarbonate de calcium) s'incorpore à l'eau.
    - Etape 1 : L'eau devient acide
    - Etape 2 : L'eau acidifiée dissout le calcaire
    - Etape 3 : Tout changement dans la solubilité du calcaire aura pour conséquence la précipitation du calcaire (entartrage).

  • Il y a trois facteurs principaux qui peuvent changer la solubilité du calcaire et ainsi causer des dépôts :
    - L'effet de la température.
    - L'effet du pH.
    - La pression de l'eau

2. Sursaturation
La sursaturation au point de cristallisation est la première cause de dépôt calcaire.

  • Causes de la sursaturation :
    - L'augmentation de la température.
    - L'augmentation du pH.
    - La diminution de la pression.
    - L'agitation de la solution.
    - La diminution de la vitesse d'écoulement.

3. L'attraction électrostatique décrit en trois théories

  • Le modèle de Helmholtz
    Quand un métal se trouve en contact avec une solution ionique telle que de l'eau contenant des minéraux producteurs de tartre, la surface du métal possède une forte densité d'électrons qui lui confèrent une charge localement négative.
    Les ions positifs dissous, tels H+, CA++ et Mg++, s'alignent le long de la surface du métal, produisant une double couche électrique-aucun mouvement thermique des ions n'est ici considéré.

  • Le modèle de Gouy-Chapman : la double couche diffuse
    En raison de mouvements thermiques des ions dans la solution, le nombre d'atomes à charge positive (à savoir H+, CA++ et Mg++) diminue exponentiellement à proportion de l'augmentation de la distance à la surface métallique.

  • Le modèle de Stern : combinaison des deux effets précédents
    Les ions positifs les plus proches de la surface métallique sont comprimés dans un plan de Helmholtz rigide, tandis qu'en dehors de ce plan les ions positifs sont dispersés comme dans le modèle Gouy-Chapman. C'est cet écart électrique de potentiel qui produit l'attraction du tartre vers les surfaces, ce qui explique leur dépôt uniforme.

4. Evolution du cristal vers le tartre
Il y a deux type de calcaire : la calcite et l'aragonite.

  • La calcite est un calcaire qui se forme à une température inférieure (au dessous de 30°) et qui est facilement éliminée par le moyen d'un acide faible. La calcite est moins adhérente que l'aragonite et son cristal adopte une forme hexagonale. Sa densité est de 2,71.

  • L'aragonite est formée à une température élevée (au dessus de 30°) et est difficile à éliminer. Son cristal prend une forme orthorhombique et sa densité est de 2,94. L'aragonite est une forme plus gênante de calcaire que la calcite parce qu'elle forme un dépôt plus dur et plus dense que la calcite dans les chaudières et dans les autres équipements de transfert de chaleur. Quand du calcaire se forme aux températures au dessus de 30°, de l'aragonite (80%) et de la calcite (20%) sont produites. Les perles sont constituées d'aragonite



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