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L'eau chaude et le calcaire



  1. #1
    Duke Alchemist

    L'eau chaude et le calcaire

    Bonsoir à tous.

    Une question bête pour laquelle la réponse est (peut-être ?) bête vient de m'être posée :
    "Comment se fait-il qu'une eau dure forme un dépôt calcaire plus vite dans l'eau chaude que dans l'eau froide ?"
    Déjà est-ce vraiment le cas ? si oui, pourquoi ?

    Merci de votre collaboration.

    See ya.
    Duke.

    -----


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  3. #2
    Yoghourt

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    Au vu de mes casseroles, je confirme. Un déplacement de l'équilibre de précipitation, I suppose?
    éco-rénovation: l'aïkido du BTP

  4. #3
    Anacarsis_47

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    ce n'est pas au niveau de la constante d'équilibre de précipitation du CaCO3 car une augmentation de la température conduit à une augmentation de la solubilité. Je crois (pas tout à fait certain) que c'est du au fait que les CO32- proviennent de la dissolution du CO2 ambiant ; à température plus élevée le taux de dissolution d'un gaz est tjs plus faible, et donc la concentration en CO32- diminue, on se trouve alors plus vite en conditions de sursaturation en CaCO3 et la quantité de calcaire formé est donc plus grande.

  5. #4
    djamoussa

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    Salut,

    Citation Envoyé par Anacarsis_47 Voir le message
    à température plus élevée le taux de dissolution d'un gaz est tjs plus faible .
    Tu pourrai developper stp ?
    C'est la semaine du pourquoi

    merci.

  6. #5
    HarleyApril

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    en fait c'est un déplacement d'équilibre* car le Gaspart (le gaz part )
    CO2 <=> CO2,H2O=H2CO3 <=> HCO3- + H+
    les gaz sont moins soluble à chaud qu'à froid dans les solvants parce qu'avec l'agitation thermique les liaisons qui les stabilisent sont rompues

    * je sais, d'après les programmes scolaires en vigueur en France, on n'utilise plus cette notion ...

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    djamoussa

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    Ok merci beaucoups

    une de résolue, dormirai-je tranquille ? suspense

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  10. #7
    Anacarsis_47

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    le toujours est sans doute excessif car il y a toujours des exceptions, mais pour toute substance normale qui se respecte quand la température monte, son état le plus désordonné est privilégié, et l'état gazeux est celui où les molécules peuvent avoir une énergie cinétique la plus élevée.

    en augmentant la T° on favorise le passage en phase gazeuse du liquide, le gaz dissout qui dans son état pur (quand on enlève le solvant) est déjà gazeux ne suivra que mieux ce comportement.

    A+

  11. #8
    HarleyApril

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    pour les casseroles de yaourt, j'ajoute que l'évaporation de l'eau est également un facteur important

  12. #9
    benjy_star

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    Salut !

    Il me semble que la différence entre un produit qui se dissout plus dans l'eau chaud ou l'eau froide vient du signe de l'enthalpie de dissolution, je me trompe ?

  13. #10
    Anacarsis_47

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    non tu confonds là avec la dissolution d'un sel qui est exothermique ou endothermique suivant le signe de l'enthalpie libre de dissolution.

    A+

  14. #11
    mach3

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    Il me semble que la différence entre un produit qui se dissout plus dans l'eau chaud ou l'eau froide vient du signe de l'enthalpie de dissolution, je me trompe ?
    oui, tu fais erreur, c'est une interprétation naïve du principe de Le Chatelier. Contre-exemple : l'acétate de sodium a une dissolution exothermique, pourtant sa solubilité augmente avec la température. La variation de solubilité avec la température est lié à la différence entre la pente de l'enthalpie de dissolution à saturation et la pente de l'enthalpie de dilution à saturation (pente en fonction de la composition). Cela est donnée par la formule de Van der Waals qui se démontre assez simplement. A saturation on a :



    où dX/dT est la variation de solubilité, avec X la composition en soluté. Le dénominateur étant positif, le numérateur donne directement le sens de variation de la solubilité. On peut d'ailleurs déterminer ce signe expérimentalement par une analyse thermique isopéribolique (mais je n'arrive à publier ce résultat!!! )

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  15. #12
    Anacarsis_47

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    une analyse thermique isopéribolique (mais je n'arrive à publier ce résultat!!! )

    m@ch3
    Qu'entends tu par isopéribolique?

    A+

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  17. #13
    mach3

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    un système dans les conditions isopériboliques n'est pas isotherme mais son environnement immédiat l'est. Dans ces conditions les différences de température du système avec l'environnement sont proportionnelles flux de chaleur qu'il échange avec lui ().

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  18. #14
    Yoghourt

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    Citation Envoyé par HarleyApril Voir le message
    en fait c'est un déplacement d'équilibre*
    (...)
    * je sais, d'après les programmes scolaires en vigueur en France, on n'utilise plus cette notion ...
    Ah bon? Et on parle de quoi à la place?

    Citation Envoyé par HarleyApril Voir le message
    pour les casseroles de yaourt, j'ajoute que l'évaporation de l'eau est également un facteur important
    Je confirme: une casserole oubliée à bouillir, c'est un "beau" et assez important précipité blanc en suspension dans la flotte. Et ça rend le thé dégueu.
    En comparaison, le tartre dans les canalisations d'eau chaude, c'est peanuts.

    Il y a un point que je ne pige pas: dans les explications données, plus on diminue la quantité de CO3,2- dans l'eau, et plus Ca2+ se combine/précipite avec le peu de CO3,2- qui reste?!?
    éco-rénovation: l'aïkido du BTP

  19. #15
    HarleyApril

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    1- on compare Qi et K
    2- il doit bien rester des anions pour assurer l'électoneutralité .... qui font des sels de calcium qui peuvent également précipiter

  20. #16
    Yoghourt

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    1) Qi, connait pas (ou plus?). Cékoidonc?
    2) Désolé, je ne comprends toujours pas. On peut écrire la réaction dérivée suivante:
    CaCO3 + 2H+ <=> Ca,2+ + CO2, H2O
    Qui peut s'interpréter en disant que le dégazage favorise la dissolution du calcaire, et non l'inverse.

    vous faites comment pour noter les + et - bien proprement en haut des ions?
    éco-rénovation: l'aïkido du BTP

  21. #17
    Anacarsis_47

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    un système dans les conditions isopériboliques n'est pas isotherme mais son environnement immédiat l'est. Dans ces conditions les différences de température du système avec l'environnement sont proportionnelles flux de chaleur qu'il échange avec lui ().

    m@ch3
    Tu fais de la thermo de non-équilibre alors pour étudier le système? Un truc que je comprends pas, c'est que comme tu présentes le système, les flux de chaleur liés aux différentes de T° ne se produisent qu'aux bords du système. Au sein du système, comment maintiens tu les gradients localisés de T° puisque le système à tendance naturellement à homogéiniser sa tenpérature et que les flux de chaleur aux bords ne sont pas partout les mêmes?
    A+

  22. #18
    mach3

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    Lorsqu'un phénomène thermique (dissolution, dilution) se produit dans le système en conditions isopériboliques, celui-ci va échanger de la chaleur avec l'extérieur. La température du système va varier lors du phénomène puis se relaxer vers la température de l'extérieur (retour à l'équilibre). Si on intègre la différence de température système/extérieur en fonction du temps (idéalement de l'instant 0 du phénomène jusqu'à l'infini), on obtient une grandeur proportionnelle à la chaleur échangée (donc l'enthalpie vu qu'on est à pression constante) au coefficient de transfert thermique près (qui comptabilise l'ensemble des transferts de chaleur entre le système et l'extérieur), cela se démontre par la loi de Newton sur les transferts thermiques. Dans la pratique on intègre pas jusqu'a l'infini, mais jusqu'a ce que le signal soit confondu avec la ligne de base.

    voici deux ref sur le sujet :

    Discontinuous Isoperibolic Thermal Analysis (DITA) applied to organic components
    P. Marchand, L. Lefebvre, L. Courvoisier, G. Perez, J.-J. Counioux, G. Coquerel
    J. Physique IV, 2001, 11, Pr10-115-122

    Theoretical and experimental interpretation of the signals from Discontinuous Isoperibolic Thermal Analysis
    P. Marchand, L. Lefebvre, G. Perez, J.-J. Counioux, G. Coquerel
    J. Therm. Anal. & Calor., 2002, 68, 37-47

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

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  24. #19
    Duke Alchemist

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    Bonjour et merci à tous pour vos réponses, il ne me reste plus qu'à faire le tri afin d'expliquer ça de manière simple.
    S'il y a d'autres réponses (plus simples ou plus sûres ), c'est la bienvenue

    Citation Envoyé par Yoghourt Voir le message
    ...vous faites comment pour noter les + et - bien proprement en haut des ions?
    Au dessus des smileys, avant , il y a les icônes "x2" pour les exposants et "x2" pour les indices. Voilà voilà.

    Duke.

  25. #20
    ecolami

    Re : L'eau chaude et le calcaire

    Bonjour,
    Le "calcaire" dans l'eau est sous forme de bicarbonate (hydrogènocarbonate) de calcium. L'ébullition le détruit (en partie?) en chassant le CO2 il ne reste plus que le calcaire (carbonate de calcium)

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