Veelgestelde vragen over kalk in water

Met "kalk in water" bedoelt men in het dagelijkse taalgebruik dat het water hard is: het bevat veel opgeloste calcium- en magnesiumionen. Die ionen zijn onzichtbaar, waardoor ook zeer hard water helder is. Wat u als kalk ziet, de witte afzetting op kranen en in waterkokers, is calciumcarbonaat: een vaste stof die ontstaat wanneer opgelost calcium samen met carbonaat uit het water neerslaat. Dat gebeurt vooral wanneer water wordt verwarmd of verdampt. In helder kraanwater zit dus geen vaste kalk, maar wel het calcium waaruit kalk kan ontstaan. Meer daarover op de pagina Wat is kalk in water?

Nee. Calcium is een chemisch element, dat in water voorkomt als opgelost ion (Ca²⁺). Kalk is in de volksmond de vaste afzetting die calcium bevat, in huis bijna altijd calciumcarbonaat (CaCO₃). Calcium kan in water opgelost blijven zonder ooit kalk te vormen; kalk ontstaat pas wanneer de omstandigheden veranderen, bijvoorbeeld door opwarming. Het verschil is vergelijkbaar met dat tussen opgeloste suiker in thee en suikerkristallen op de bodem van een kopje. Het woord kalk wordt bovendien ook gebruikt voor bouwkalk, calciumhydroxide of calciumoxide, wat iets anders is dan kalkaanslag.

Hard water ontstaat in de natuur. Regenwater is van zichzelf bijna mineraalvrij, maar neemt koolstofdioxide op uit de lucht en vooral uit de bodem, waar wortels en micro-organismen veel CO₂ produceren. Daardoor wordt het licht zuur. Wanneer dat water door kalksteen, krijt, dolomiet of kalkhoudend zand en leem stroomt, lost het calciumcarbonaat en magnesiumcarbonaat op. Hoe meer van die gesteenten in de ondergrond voorkomen en hoe langer het water ermee in contact staat, hoe harder het wordt. Daarom is grondwater uit kalkrijke gebieden harder dan rivierwater of water uit zandlagen. Zie Hoe komen calcium en magnesium in leidingwater terecht?

Nee. De Wereldgezondheidsorganisatie stelt dat hardheid bij de niveaus die in drinkwater voorkomen geen gezondheidsrisico vormt, en legt daarom geen gezondheidskundige grenswaarde vast. Calcium en magnesium zijn essentiële voedingsmineralen, die we ook uit melkproducten, groenten, noten en granen halen. Harder water levert daarvan een bescheiden extra bijdrage. Sommige bevolkingsstudies vonden zelfs iets minder hart- en vaatziekten in gebieden met harder water, maar dat verband is niet bewezen. Hard water is dus een kwestie van comfort en onderhoud, niet van gezondheid. Zie Kalk en gezondheid.

Calciumcarbonaat (CaCO₃) is een verbinding van calcium met carbonaat. Het is een van de meest voorkomende mineralen op aarde: kalksteen, krijt en marmer bestaan er grotendeels uit, net als schelpen, eierschalen en koraal. In water is het slecht oplosbaar, en het lost bovendien minder goed op naarmate het water warmer wordt. Daarom is calciumcarbonaat het hoofdbestanddeel van kalkaanslag. Het kan voorkomen in verschillende kristalvormen, waarvan calciet de stabielste is en harde, goed hechtende lagen vormt, terwijl aragoniet naaldvormige kristallen vormt.

Calciumcarbonaat is de vaste stof waaruit kalk bestaat. Calciumbicarbonaat, Ca(HCO₃)₂, is een benaming voor de opgeloste combinatie van calciumionen en bicarbonaationen in water. Het bestaat niet als vaste stof: wanneer men water met calciumbicarbonaat indampt of verwarmt, ontsnapt koolstofdioxide en blijft calciumcarbonaat over. De twee zijn dus de opgeloste en de vaste toestand van hetzelfde systeem. De overgang ertussen wordt beschreven door de reactie Ca²⁺ + 2 HCO₃⁻ ⇌ CaCO₃ + CO₂ + H₂O, die op de pagina Tijdelijke en permanente hardheid wordt uitgelegd.

°fH staat voor Franse hardheidsgraad, de eenheid waarin in België, Frankrijk en Zwitserland de waterhardheid wordt uitgedrukt. Eén Franse graad komt overeen met een hardheid die gelijkwaardig is aan 10 milligram calciumcarbonaat per liter water, of 0,1 millimol calcium plus magnesium per liter. De eenheid wordt ook geschreven als °f, °F of fH. Belgisch leidingwater ligt meestal tussen ongeveer 15 en 40 °fH. In de Vlaamse indeling is water onder 15 °fH zacht en boven 30 °fH hard. Zie Waterhardheid en meeteenheden.

°dH staat voor Duitse hardheidsgraad (deutsche Härte), de eenheid die in Duitsland, Oostenrijk en vaak in Nederland gebruikt wordt, en die u ook terugvindt op veel huishoudtoestellen. Eén Duitse graad werd oorspronkelijk gedefinieerd als 10 mg calciumoxide per liter, wat overeenkomt met 17,8 mg/L calciumcarbonaat of 0,178 mmol/L. Daardoor geldt: 1 °dH = 1,78 °fH, en 1 °fH = 0,56 °dH. Wanneer de handleiding van uw vaatwasser om een waarde in °dH vraagt en uw waterbedrijf 25 °fH opgeeft, stelt u dus ongeveer 14 °dH in.

Twee eigenschappen van het carbonaatsysteem werken bij opwarming in dezelfde richting. Ten eerste lost calciumcarbonaat, in tegenstelling tot de meeste zouten, slechter op in warm water dan in koud water. Ten tweede kan warm water minder koolstofdioxide vasthouden. Wanneer CO₂ ontsnapt, schuift het evenwicht van bicarbonaat naar carbonaat, en carbonaat is precies wat calcium nodig heeft om kalk te vormen. Water dat koud stabiel is, raakt bij opwarming dus oververzadigd. Bovendien verlopen kristalvorming en kristalgroei sneller bij hogere temperatuur. Daarom zit de meeste kalk op verwarmingselementen, in boilers en in warmtewisselaars. Zie Temperatuur en kalkvorming.

Na het douchen blijven er op het glas talloze druppeltjes staan. Wanneer die verdampen, ontsnapt alleen het water; de opgeloste mineralen blijven achter. Tijdens het indrogen ontsnapt ook het CO₂, zodat calcium en bicarbonaat als calciumcarbonaat neerslaan. Elke druppel laat zo een minuscuul vlekje of ringetje achter, en duizenden van die vlekjes samen vormen de doffe waas op het glas. Vaak zitten er ook zeep- en kalkzeepresten in. Omdat nieuwe afzetting zich graag hecht op bestaande kristallen, worden oude vlekken steeds harder. Hoe harder het water, hoe sneller dit zichtbaar wordt. Zie Waarom ontstaat kalkaanslag?

Het meeste Belgische leidingwater is gemiddeld hard tot hard. Volgens de VMM-cijfers voor 2024 ligt het gemiddelde van de Vlaamse gemeenten rond 23 °fH (13 °dH). Er zijn wel grote regionale verschillen. Noord-Limburg en delen van de Kempen hebben zacht tot zeer zacht water, van ongeveer 6 tot 13 °fH. Een groot deel van de provincie Antwerpen en de kust ligt rond 17 tot 21 °fH. Het hardste water van Vlaanderen vindt men in de Vlaamse Ardennen, het Pajottenland, Haspengouw en het zuiden van West-Vlaanderen, met waarden tussen 35 en 45 °fH. Brussel heeft matig hard tot hard water, en in Wallonië is volgens Aquawal ongeveer twee derde van het water hard. Zie Hard water in België.

De betrouwbaarste bron is uw drinkwaterbedrijf. De Watergroep, Farys, Pidpa, water-link, Aquaduin, AGSO Knokke-Heist, Vivaqua, de SWDE en de andere Waalse distributeurs publiceren de hardheid per gemeente, per straat of per adres op hun website. De VMM publiceert bovendien jaarlijks de meetwaarden van alle Vlaamse leveringsgebieden. Wilt u zelf meten, dan geeft een teststrookje een snelle indicatie en een druppeltest een nauwkeuriger resultaat. Een TDS-meter is daarvoor niet geschikt: die meet alle opgeloste zouten samen, niet de hardheid. Houd er rekening mee dat de waarde in de loop van het jaar wat kan schommelen.

Kalkaanslag ontstaat niet alleen door de aanwezigheid van calcium, maar door de combinatie van calcium met carbonaat onder omstandigheden waarin het water oververzadigd raakt. Men kan dus ook ingrijpen op die omstandigheden. CO₂-injectie doet dat via de chemie: extra opgelost koolstofdioxide verschuift het evenwicht van carbonaat naar bicarbonaat, waardoor het water minder neiging heeft om calciumcarbonaat af te zetten, terwijl calcium en magnesium in het water blijven. Magnetische en elektromagnetische behandeling proberen het kristallisatieproces zelf te beïnvloeden, zonder de samenstelling te veranderen; het wetenschappelijke bewijs daarvoor is gemengd en afhankelijk van de omstandigheden. Zie Oplossingen tegen kalk.

Bij ontharding wordt de hardheid zelf verlaagd: calcium- en magnesiumionen worden uit het water verwijderd of, bij ionenwisseling, vervangen door natriumionen. Een hardheidstest na het toestel toont een lagere waarde. Bij kalkbehandeling of conditionering blijven calcium en magnesium in het water, en blijft de gemeten hardheid ongeveer gelijk. Het doel is dan om de neiging tot kalkafzetting of de manier waarop kalk zich vormt te beïnvloeden: via het chemische evenwicht bij CO₂-injectie, of via het kristallisatieproces bij magnetische en elektromagnetische behandeling. Het zijn dus twee verschillende benaderingen, die men niet met dezelfde test kan beoordelen.

Een klassieke waterontharder bevat een cilinder met ionenwisselingshars: kleine kunststofbolletjes met negatief geladen groepen, waaraan natriumionen gebonden zijn. Wanneer hard water door het harsbed stroomt, binden de calcium- en magnesiumionen zich aan het hars, omdat het hars een sterkere voorkeur heeft voor tweewaardige ionen. In ruil daarvoor komen natriumionen vrij in het water. Het water dat de ontharder verlaat, bevat daardoor nauwelijks nog calcium en magnesium, maar wel meer natrium. Meestal wordt met een mengventiel een resthardheid ingesteld, bijvoorbeeld 10 tot 15 °fH. Het zout dient niet om het water te behandelen, maar om het hars te regenereren.

Het hars kan maar een beperkte hoeveelheid calcium en magnesium vasthouden. Na verloop van tijd zijn alle plaatsen bezet en zou hard water ongehinderd doorstromen. Daarom start de ontharder regelmatig een regeneratie. Uit de zoutbak wordt dan pekel, een sterk geconcentreerde zoutoplossing, door het hars geleid. Omdat er zoveel natrium aanwezig is, verdringt het natrium het calcium en magnesium van het hars. Daarna wordt het hars nagespoeld. Het spoelwater, met daarin het verwijderde calcium en magnesium, het chloride en het overtollige zout, wordt afgevoerd naar het riool. Daarom verbruikt een ontharder zowel zout als water.

Koolstofdioxide vormt in water koolzuur, dat het evenwicht tussen CO₂, koolzuur, bicarbonaat en carbonaat beïnvloedt. Wanneer men CO₂ aan water toevoegt, daalt de pH licht en verschuift het evenwicht van carbonaat naar bicarbonaat. Er blijft minder carbonaat over om met calcium vaste kalk te vormen, waardoor de verzadigingsindex van het water daalt en calciumcarbonaat minder neiging heeft om neer te slaan. Dit is in feite het omgekeerde van wat er bij verwarming gebeurt, wanneer CO₂ ontsnapt en kalk neerslaat, en het is hetzelfde principe waardoor CO₂-rijk grondwater kalksteen oplost. Het chemische werkingsprincipe is sterk bewezen. Zie CO₂-injectie.

Ja. CO₂-injectie verwijdert geen calcium of magnesium uit het water. De kalk blijft dus in het water, maar wordt in opgeloste vorm gehouden als calciumbicarbonaat in plaats van als vaste calciumcarbonaat neer te slaan. De hardheid in °fH blijft daarom nagenoeg gelijk, en ook de bicarbonaten blijven aanwezig. Wat verandert, is de chemische toestand: door het extra opgeloste koolstofdioxide is er minder carbonaat beschikbaar om met calcium kalk te vormen. Daarom noemt men CO₂-injectie geen klassieke ontharding, maar een vorm van kalkbehandeling. De mineralen die van nature in het water zitten, blijven ook in het drinkwater aanwezig. Dat er wel iets veranderd is, kan men aantonen met een pH-meting: door het opgeloste CO₂ ligt de pH na de installatie lager dan ervoor.

Bij magnetische kalkbehandeling stroomt water door het veld van permanente magneten die rond of in de leiding zijn geplaatst. Er wordt niets toegevoegd of verwijderd: calcium en magnesium blijven in het water. Het idee is dat het magnetische veld de kristallisatie van calciumcarbonaat beïnvloedt, bijvoorbeeld door de vorming van kristalkiemen in het water te bevorderen of door meer aragoniet en minder calciet te laten ontstaan. Laboratoriumstudies hebben zulke effecten onder bepaalde omstandigheden gevonden, maar andere studies vonden geen of weinig effect. De resultaten hangen af van veldsterkte, stroomsnelheid, watersamenstelling, temperatuur en verblijftijd. De wetenschappelijke resultaten zijn daarom gemengd en conditioneel.

Magnetische behandeling gebruikt permanente magneten met een vast, statisch veld, zonder elektriciteit. Het water moet door het veld stromen, waardoor de stroomsnelheid belangrijk is. Elektromagnetische behandeling gebruikt een elektronische regelkast en een spoel rond de leiding, die een wisselend of gepulseerd veld opwekt. Dat veranderende veld induceert ook een elektrisch veld in het water en werkt ook wanneer het water stilstaat. Beide technieken laten calcium en magnesium in het water en beogen de nucleatie en kristalvorming van calciumcarbonaat te beïnvloeden. Bij elektromagnetische behandeling zijn er wetenschappelijke aanwijzingen voor een effect, maar de resultaten hangen sterk af van de omstandigheden en van de gebruikte technologie.