Hvad er kalk?
Kalk er en betegnelse for flere kemiske forbindelser, der består af, eller omdannes til, kalciumcarbonat (CaCO3), der teknisk set er calciumsaltet af den svage syre kulsyre (H2CO3), og er dermed en stærk base.
Kalk er kun i meget begrænset omfang opløseligt i vand, men kildevand indeholder forskellige mængder af opløst kalk afhængig af, hvor i landet man befinder sig. Forskellene omtales som hårdt vand eller blødt vand afhængig af om der er opløst henholdsvis mere eller mindre kalk i vandet.
Vand kan indeholde mere eller mindre mængder kalk
Hvordan opstår kalkaflejringer?
Problemet opstår, når kildevand/drikkevand med indeholdende kalk bliver opvarmet, sådan omkring en temperatur på 60oC. Så sker der en omdannelse af kalken, hvorved den bliver endnu mindre opløselig i vand, og derfor fælder ud som kalkaflejringer.
Hvad så, hvis man vasker sit tøj ved 40oC, så skulle kalken jo ikke fælde ud, eller hvad?
Jo det gør den. Det varmelegeme der sidder i vaskemaskiner (og kaffemaskiner for den sags skyld) bliver væsentlig varmere for at kunne opvarme vandet. Selv ved 30oC eller 40oC bliver overfladen af varmelegemet langt over 100oC varmt. Derfor udfælder kalken på de varme overflader, ligesom vanddamp der sætter sig på kolde overflader som dug.
Vaskemaskine
Når varmelegemet bliver belagt med kalk, bliver varmeoverførslen til vandet vanskelig, og varmelegemet skal køre længere og bliver endnu varmere, når det ikke kan komme af med varmen.
På et tidspunkt brænder de varmetråde, der sidder inde i varmelegemet ganske enkelt over, ligesom glødetråden i en pære kan springe. Så er varmelegemet ødelagt og må udskiftes. Hvis det overhovedet kan betale sig, da maskinen ofte skal skilles fuldstændigt ad for at komme til varmelegemet, og så bliver arbejdslønnen hurtigt meget stor.
Derfor kan man som regel heller ikke ved selvsyn konstatere, om et varmelegeme er angrebet af kalkbelægninger, men opdager det først, når det er for sent.
3 mulige løsninger mod kalk
Der er i princippet tre måder at komme om ved problemet med kalken.
Absorbering af kalk, ionbytter og mælkesyre.
Absorbering af kalk
Den første er at absorbere kalken, hvilket anvendes i stort set alle vaskemidler. Der findes stoffer, som er porøse, dvs. de har nogle meget små porer i overfladen, hvor et kalk-molekyle lige kan klemme sig ind, og sidder dermed nogenlunde fast.
Det kunne være de såkaldte zeolitter, som er vulkansk jord, der har sådan en porøs overflade. De anvendes i udstrakt grad i vaskemidler, men der findes også andre stoffer.
Fordelen ved at absorbere kalken er, set ud fra vaskemiddel-producenternes synsvinkel, at jo mere kalk, altså jo hårdere vand man har i sin husholdning, jo mere zeolitter skal man bruge. Det betyder uheldigvis, for forbrugeren, også mere vaskemiddel, da man selvfølgelig ikke putter mere kalkabsorber i sit produkt end nødvendigt.
Derfor er vi vant til at dosere vaskemidlet efter vandets hårdhed, men det medfører et overforbrug af sæbe, da tøjet jo ikke er mere beskidt bare fordi man har hårdt vand.
Typisk skal man dosere tre gange så meget vaskemiddel med hårdt vand end med blødt vand. Med andre ord, med hårdt vand bruger man tre gange så meget sæbe som nødvendigt.
Zeolitter er vulkansk jord
Ionbytter
En anden metode er at anvende en ionbytter. Det gør man typisk i opvaskemaskiner. En ionbytter består af et stof, ofte polyakrylater (petrokemi), som kan binde ioner som natrium og calcium, idet der er nogle frie syregrupper på overfladen af ionbytteren.
Ionbytteren fyldes i et rør, hvor man leder vandet (til opvaskeren) ind i den ene ende og ud i den anden. Ionbytteren er i starten fyldt med natriumioner, men når kalken kommer ind med calciumioner sætter disse sig på ionbytteren og udskifter calciumionerne i kalken med natriumioner så der dannes natriumcarbonat istedet for.
Natriumcarbonat er meget mere opløselig i vand end calciumcarbonat, og det sætter sig ikke på varme overflader. Inden ionbytteren er fyldt helt op med calciumioner bliver den regeneret, idet man skyller røret baglæns igennem med saltvand (natriumchlorid) og skubber derved calciumionerne baglæns ud af ionbytteren igen, og det skylles i kloakken. Det er det, der sker når man sætter opvaskemaskinen i gang.
Fylder man ikke salt i sin opvaskemaskine, når den beder om det, bliver ionbytteren fyldt helt op med calciumioner og virker derfor ikke længere. Sker det, er det praktisk talt umuligt at få skyllet calciumionerne ud med salt, og ionbytteren skal udskiftes. Igen en kostbar reparation, der ikke altid betaler sig.
Så sørg for at fyld salt på opvaskemaskinen og få sat den rigtige hårdhed på vandet i programmet, så ionbytteren regenereres på det rigtige tidspunkt.
Ionbytter benyttes i opvaskemaskiner
Mælkesyre
Den tredje måde er at neutralisere kalken. Kalk er som nævnt en stærk base, og fra folkeskolen har vi lært, at til stærke baser korresponderer svage syrer. Det er at skyde gråspurve med kanoner at anvende stærke syrer som saltsyre, svovlsyre og fosforsyre på en stærk base som kalk. Svage syrer som eddikesyre, citronsyre eller mælkesyre er gode, hvor mælkesyre af forskellige grunde, sådan rent kemisk set, er det bedste valg.
Eddikesyre i form af eddike anvendes af mange. Men det lugter, især når det varmes op ved afkalkning af en kaffemaskine, hvor mælkesyre er lugtneutral. Desuden er eddike en ca. 4% opløsning af eddike i vand, mens mælkesyre (som vores afkalkning fra Ulrich) er 45%, altså ca. 11 gange så stærk. Samtidig er mælkesyren en divalent syre, mens eddikesyre er monovalent. Derfor neutraliserer et molekyle mælkesyre dobbelt så meget kalk som et molekyle eddikesyre.
Dermed er mælkesyren ca. 22 gange så effektiv som eddikesyre.
Citronsyre er et fast stof, der kan sætte sig fast ved afkalkning. Dette er grunden til at bl.a. Nespresso maskiner mister deres garanti, hvis der bruges andet end mælkesyre til afkalkning.
Da der er tale om en syre-base ligevægt skal der bruges lige så meget syre som der er base (kalk).
De flydende vaskemidler fra Ulrich Natürlich er de eneste på markedet, som neutraliserer kalken i vandet med mælkesyre i stedet for at binde kalken. Derfor er det den samme dosering af vaskemiddel uanset hårdhedsgrad af vandet, nemlig den mængde, der skal til for at få tøjet rent, og man sparer derfor miljøet med op til 2/3 vaskemiddel.
Afkalkning kan benyttes til alle typer kaffemaskiner
Hvordan påvirker de tre løsninger naturen?
Både eddikesyre, citronsyre og mælkesyre er naturligt forekommende syrer, som alle er biologisk nedbrydelige. Men kun mælkesyre kan direkte indgå i stofskiftet ved de organismer, som omsætter indholdsstofferne i vores spildevand, da den består af den naturligt forekommende højredrejende mælkesyre.
Dette indikerer, at der også findes en venstredrejende mælkesyre, der ikke forekommer naturligt, men kan fremstilles syntetisk. Vores produkter består af den naturlig forekommende højredrejende mælkesyre.
Salten fra mælkesyren kan genbruges af naturen
Neutraliserer man kalk med en syre dannes kulsyre (H2CO3), der imidlertid er ustabilt og spaltes til kuldioxid (CO2) og vand. Derfor bruser det, når man afkalker med syrer. Boblerne er dog harmløst kuldioxid ligesom i en sodavand. Calciumionerne ender som calciumlaktat, calcium saltet af mælkesyre, som er letopløselig i vand. Det forsvinder i afløbet, når man hælder afkalkningsopløsning i vasken.
Zeolitter er uopløselige i vand og ender i rensningsanlæg i spildevandsslammet, som enten deponeres eller udspredes på marker.
Brugte ionbyttere er formentlig stort set ikke nedbrydelige, og skal formentlig i forbrændingsanlæg.