Le carbonate de calcium cristallise naturellement et prend différentes formes, elle est polymorphe. Avec deux formes cristallines principales : l’aragonite et la calcite.
La cristallisation du calcaire en calcite :
C’est la forme la plus connue et la plus répandue. Les cristaux de calcite ont la particularité d’être incrustants et de s’agglomérer les uns aux autres.
Les premiers germes de cristallisation viennent se former sur une surface, sur laquelle ils s’incrustent et sur lesquels vont venir précipiter les autres ions calcaires ; c’est le processus de cristallisation qui démarre et se développe. Ce type de formation est favorisé par la forme irrégulière des cristaux qui s’accrochent d’autant plus facilement entre eux. Il y a formation d’un dépôt dur, « le tartre ».
La cristallisation du calcaire en aragonite :
C’est une forme que l’on rencontre assez souvent en complément de la forme calcite, mais en quantité beaucoup plus faible. Les cristaux d’aragonite sont plus petits (30 à 40 fois) et ont une forme plus régulière. Ils ont pour caractéristique d’être non incrustants et de rester dispersés dans l’eau.
Ils se présentent sous forme de poudre ou de pâte (dans l’eau). Ce qui est particulièrement intéressant car ces cristaux d’aragonite sont non entartrant alors que la composition chimique de l’eau est inchangée, ce qui signifie que la potabilité de l’eau est conservée.
Or, plusieurs procédés physiques, dénommés « appareils anticalcaires » ou « appareils de reconditionnement de l’eau », permettent de transformer le calcaire dissous en cristaux d’aragonite.
C’est ce que l’on obtient par exemple avec le passage de l’eau dans un puissant champ magnétique ou dans un champ électrique. Ce champ agit sur les charges électriques des composants dissous du calcaire : les ions calcium Ca++ et les ions carbonates CO3– (ce qui a des effets de distorsion de leur structure) avec pour conséquence que les germes de cristallisation vont se former dans l’eau (et non au contact d’une paroi). Le calcaire va cristalliser sur ces germes et restera en suspension dans l’eau en raison de leur faible masse. Ces germes pourront d’autant moins grossir qu’ils sont emportés par le flux de l’eau. (Il n’y a pas de processus de cristallisation avec une eau stagnante, donc pas d’entartrage d’un ballon ou d’un échangeur si l’eau ne circule pas).
Sous forme de cristaux d’aragonite, le calcaire ne va pas précipiter à nouveau, c’est comme s’il avait été neutralisé. D’où l’intérêt de faire précipiter le calcaire prématurément dès son passage au travers d’un appareil anticalcaire, de façon à ce que l’eau arrivant au contact de la chaudière ou de l’échangeur de chaleur ne l’entartre pas.
Il existe divers procédés anti calcaires (magnétique, électromagnétique, électrique, par électrolyse avec anode zinc, avec effet vortex ou venturi, par catalyse) qui permettent ainsi de faire précipiter le calcaire sous la forme d’aragonite qui est non entartrante. Cette poudre n’est pratiquement plus attirée par des parois chaudes ou par des dépôts de tartre déjà existants.
Les deux autres formes cristallines sont plus rares : la vaterite et un hexahydrate.
La cristallisation du calcaire en vaterite :
La vaterite est effectivement un minéral composé de carbonate de calcium CaCO3, c’est donc un polymorphe de la calcite et de l’aragonite.
La cristallisation du calcaire en hexahydrate :
Un hexahydrate a forme intermédiaire peu stable qui évolue vers la calcite. Il peut se présenter, dans les processus de cristallisation, sous forme de colloïde contenant de fins cristaux des formes plus stables.
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