Kalkvorming · 3

Waar zet kalk zich af in een woning?

Kalkafzetting is in de eerste plaats een kwestie van comfort, onderhoud en levensduur van toestellen. Hoeveel kalk er ergens ontstaat, hangt niet alleen af van de hardheid, maar ook van de temperatuur, de rest van de watersamenstelling, de stroming en de manier waarop een installatie is ontworpen en gebruikt. Twee huizen met hetzelfde water kunnen daardoor een heel verschillende ervaring hebben.

Badkamer

De badkamer is de plaats waar kalk het meest zichtbaar is, omdat er warm water, lucht en verdamping samenkomen. Op doucheglas blijven na het douchen honderden druppeltjes staan. Elke druppel laat bij het opdrogen de mineralen achter die erin opgelost waren, voornamelijk calciumcarbonaat, aangevuld met andere zouten en resten van zeep en shampoo. Omdat glas glad en doorzichtig is, valt een dun laagje al snel op als een witte waas. Hoe langer de vlekken blijven zitten, hoe harder ze worden, omdat nieuwe afzetting zich graag op bestaande kristallen hecht.

Op tegels en voegen verloopt hetzelfde proces, al is het minder zichtbaar op lichte tegels dan op donkere. In voegen kan kalk zich mengen met zeepresten en vuil tot een grijzige laag. Op kranen vormt zich kalk vooral rond de uitloop en aan de onderkant, waar water na gebruik blijft hangen. Verchroomde en zwarte kranen tonen vlekken sneller dan geborstelde oppervlakken. De douchekop krijgt het het zwaarst te verduren: warm water wordt er in dunne straaltjes verdeeld, en in de kleine openingen blijft na elk gebruik een beetje water staan dat indroogt. Na verloop van tijd kunnen openingen gedeeltelijk dichtslibben, waardoor de straal ongelijk wordt.

Ook het toilet kan een kalkrand krijgen op de waterlijn, en in de stortbak kan kalk zich afzetten op het vlotter- of vulmechanisme, waardoor dat minder goed afsluit.

Keuken

In de keuken is de kraan met haar perlator een bekende kalkplek. Het zeefje vangt kleine kalkdeeltjes op die zich elders in de installatie hebben gevormd, terwijl rond de uitloop indrogende druppels een witte rand vormen. In een spoelbak van roestvrij staal ontstaan doffe vlekken op plaatsen waar water opdroogt.

De waterkoker toont op een kleine schaal het hele proces van kalkvorming. Bij elk gebruik wordt een liter water tot het kookpunt gebracht, waarbij het CO₂ grotendeels ontsnapt en een deel van de tijdelijke hardheid neerslaat. Een deel blijft als laagje op de bodem of het element achter, een deel als witte schilfers in het water. Voor de gezondheid zijn die schilfers niet schadelijk; het is hetzelfde calciumcarbonaat dat in kalksteen en krijt zit.

Koffiezetapparaten en espressomachines zijn gevoeliger, omdat ze water opwarmen in een smalle verwarmingsbuis of een kleine boiler. Daar vermindert een kalklaag zowel de doorstroming als de warmteoverdracht. Fabrikanten bouwen daarom een ontkalkingsprogramma in en vragen vaak de hardheid van het water in te stellen, zodat het toestel het juiste moment voor ontkalking kan bepalen. Ook vaatwassers en wasmachines vragen meestal om een hardheidsinstelling. Vaatwassers hebben bovendien vaak een ingebouwde ionenwisselaar met regeneratiezout, juist om kalkvlekken op glazen en afzetting in het toestel te beperken.

Warmwaterinstallaties

De belangrijkste kalkplekken zitten vaak uit het zicht, in de installaties die sanitair water verwarmen. In een boiler staat water voortdurend in contact met een verwarmingselement of een warmtewisselaar. Het water tegen dat oppervlak is warmer dan de rest van het vat, en daar is de oververzadiging aan calciumcarbonaat het grootst. Kristallen vormen zich rechtstreeks op het hete metaal en groeien laag op laag aan. Daarnaast bezinkt een deel van de kalk als los slib op de bodem van het vat.

Doorstromers, zoals elektrische doorstroomtoestellen en de sanitaire kant van een combiketel, verwarmen water snel terwijl het door een smalle buis of een platenwarmtewisselaar stroomt. Het water verblijft er kort, maar het contactoppervlak is heet en de kanalen zijn smal. Een kalklaag van enkele tienden van een millimeter kan daar al de doorstroming en de warmteoverdracht beïnvloeden.

Warmtewisselaars, onder meer in warmtepompboilers, zonneboilers en platenwisselaars, werken met grote oppervlakken die met warm water in contact komen. Hoe sterk zich daarop een minerale laag vormt, hangt af van de oppervlaktetemperatuur, de stroomsnelheid en de watersamenstelling. Een hogere stroomsnelheid kan kristalkiemen meevoeren voordat ze zich vasthechten, terwijl stilstand en hoge oppervlaktetemperaturen afzetting juist bevorderen.

Waarom die laag ontstaat, is verklaard op de pagina's Waarom ontstaat kalkaanslag? en Temperatuur en kalkvorming. Belangrijk om te onthouden is dat kalk slecht warmte geleidt. Een element met een kalkkorst moet heter worden om dezelfde warmte af te geven, wat het materiaal belast en de afzetting verder kan versnellen.

Leidingen

Over kalk in leidingen bestaan veel misverstanden. In koudwaterleidingen is de afzetting in de meeste woningen beperkt. Het water is er koud, staat onder druk en blijft afgesloten van de lucht, zodat het zijn CO₂ behoudt en weinig oververzadigd raakt. Vaak vormt zich wel een zeer dunne minerale laag op de binnenwand, die het metaal beschermt tegen corrosie. Drinkwaterbedrijven streven daarom naar water dat ongeveer in evenwicht is met calciumcarbonaat: niet zo agressief dat het leidingen aantast, en niet zo oververzadigd dat het snel afzet.

In warmwaterleidingen is de situatie anders. Het water is er warmer en dus meer oververzadigd, vooral net na de boiler. Bij langdurig gebruik met hard water kan zich op de binnenwand een laag calciumcarbonaat opbouwen. Dat gebeurt sneller in circulatieleidingen, waarin warm water voortdurend rondgepompt wordt, en in delen waar de stroming traag is. Ook de leidingmaterialen spelen een rol: ruwe en gecorrodeerde oppervlakken bieden meer aanknopingspunten voor kristalkiemen dan gladde kunststof.

Volledig dichtgeslibde leidingen zijn in woningen met normaal leidingwater zeldzaam. Waar dat toch voorkomt, gaat het meestal om oude installaties, zeer hard water in combinatie met hoge temperaturen, of een samenspel van kalk met corrosieproducten. Het is dus niet zo dat hard water automatisch leidingen verstopt; de mate van afzetting hangt af van hardheid, temperatuur, watersamenstelling, stroming en het type installatie.

Wasgoed, zeep en schoonmaak

Hard water heeft ook gevolgen die niets met warmte te maken hebben. Calcium en magnesium reageren met gewone zeep tot kalkzeep, een onoplosbare neerslag die een grijzige film kan achterlaten. Daardoor is bij hard water meer zeep of wasmiddel nodig om hetzelfde effect te bereiken. Moderne wasmiddelen bevatten daarom stoffen die calcium binden, en de dosering op de verpakking is vaak afhankelijk gesteld van de hardheid. Bij het schoonmaken van badkamers en keukens betekent hard water vooral dat kalkvlekken sneller terugkomen.

Hoe groot zijn de gevolgen?

Het is verleidelijk om de gevolgen van hard water in vaste percentages uit te drukken, zoals een bepaald extra energieverbruik per millimeter kalk of een vast aantal jaren kortere levensduur. Zulke getallen circuleren veel, maar ze hangen sterk af van het toestel, de temperatuur en het gebruik, en ze zijn niet altijd goed onderbouwd. Wat wel algemeen vaststaat, is dat de hoeveelheid kalkafzetting toeneemt met de hardheid en vooral met de temperatuur, en dat toestellen met warme oppervlakken en smalle kanalen het gevoeligst zijn. Hoe men hardheid of kalkvorming kan beïnvloeden, wordt uitgelegd op de pagina Oplossingen tegen kalk.