Aragonite - una delle due forme di carbonato di calcio
L'aragonite è essenzialmente una forma cristallina di carbonato di calcio (CaCO₃), che si trova insieme alla calcite. Si tratta quindi di calcio nell'acqua, che in questo caso assume la forma meno dannosa di aragonite - poiché può presentarsi anche come calcite, più dannosa per i sistemi idrici. Torneremo su questo tra poco.
Sebbene entrambe le forme - calcite e aragonite - abbiano la stessa composizione chimica (cioè sono costituite dallo stesso materiale), differiscono nella struttura cristallina e nelle proprietà fisiche. L'aragonite cristallizza nel sistema ortorombico, che le conferisce una struttura diversa dalla calcite. In natura si forma tra l'altro nei gusci degli organismi marini, nelle sorgenti calcaree e nei depositi minerali. L'aragonite è buona, la calcite è cattiva - perché?
Nel caso dell'acqua dura, il problema per i nostri impianti idrici è che gli elementi in essa contenuti come magnesio e calcio si trasformano in calcite. La calcite è responsabile della formazione di depositi - quelli che conosciamo come incrostazioni calcaree. Ecco perché l'acqua dura causa danni e formazione di calcare negli impianti idrici e negli elettrodomestici a contatto con l'acqua. La calcite tende a formare depositi persistenti che non sono facili da rimuovere. La calcite è quindi dannosa e indesiderata.
L'aragonite ha una forma pulverulenta che non tende a formare incrostazioni calcaree. È facile da eliminare. Se l'acqua contenente aragonite non viene scaricata (ad esempio in circuiti chiusi), alla fine si depositerà, ma questi depositi non sono duri né compatti e possono essere facilmente rimossi.
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Proprio perché l'aragonite è più favorevole della calcite, in alcuni impianti vengono installate celle galvaniche e d'argento chiamate IPS o IPSE, il cui compito è prevenire la formazione di calcite e quindi impedire la formazione di incrostazioni calcaree dure. Queste celle generano una piccola tensione elettrica durante il flusso d'acqua - solitamente inferiore a 6-7 V - che inibisce la formazione di calcite. Questi dispositivi sono spesso confusi con gli addolcitori d'acqua classici, ma il principio di funzionamento è diverso e si chiama polarizzazione ionica. Quest'acqua ha lo stesso contenuto di calcio, quindi tecnicamente è ancora dura, ma poiché il calcio assume la forma di aragonite innocua che viene eliminata con lo scarico dell'acqua, non rappresenta un rischio.
Nell'acqua, l'aragonite può precipitare a causa della ridotta solubilità del carbonato di calcio, in condizioni naturali ad esempio per l'aumento della temperatura o i cambiamenti di pressione. Ciò avviene particolarmente spesso negli impianti di riscaldamento, dove l'acqua contenente calcio e carbonati viene riscaldata ad alte temperature. In queste condizioni, il CaCO₃ precipita dalla soluzione, assumendo la forma di cristalli - può essere sia calcite che aragonite, a seconda delle condizioni fisico-chimiche.
Il problema è che in condizioni naturali ad alta temperatura prevale la calcite, quindi negli impianti di riscaldamento le alte temperature favoriscono essenzialmente la formazione di incrostazioni calcaree. A meno che non si tratti di acqua dolce, cioè priva degli elementi responsabili della durezza. Per favorire la formazione di aragonite invece che di calcite - purtroppo non possiamo contare sui fenomeni fisico-chimici di base e dobbiamo aiutare l'acqua con tecnologie speciali come le suddette celle IPSE.
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Rispetto alla calcite, l'aragonite ha un vantaggio cruciale: non forma depositi duri e aderenti. I suoi cristalli sono più fini e aghiformi, quindi non si depositano permanentemente sugli elementi dell'impianto. Di conseguenza, i depositi di aragonite sono molto più facili da eliminare e non causano gravi problemi di intasamento a tubi, valvole o elementi riscaldanti. Ecco perché molti moderni sistemi di trattamento dell'acqua sostengono intenzionalmente la formazione di aragonite invece che di calcite. Di conseguenza, i nostri elettrodomestici - dal soffione della doccia, al bollitore, alla macchina del caffè, fino alla lavatrice - sono meno soggetti a guasti e durano più a lungo, il che si traduce in un risparmio concreto.
Per l'utente domestico, la presenza di aragonite invece di calcite nell'impianto idrico significa meno fastidioso calcare. Sebbene il carbonato di calcio precipiti ancora, non forma depositi duri che richiederebbero costose operazioni di pulizia o sostituzione di componenti. L'uso di appositi filtri o dispositivi che influenzano la struttura di cristallizzazione permette quindi di prolungare la vita dell'impianto e ridurre i costi di manutenzione.
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