Wie funktioniert ein Entkalker überhaupt?

Dass man viele elektrische Geräte, die im Betrieb Wasser erhitzen, entkalken muss ist mittlerweile den meisten Verbrauchern bekannt. Doch wie ein solcher Entkalker funktioniert und was während der Entkalkung in den Maschinen passiert, ist vielen nicht bewusst.

Doch vorab noch einmal ein kurzer Abriss weshalb wir überhaupt entkalken müssen. Kalkbeläge bauen sich im Laufe der Zeit durch Ausfällen des gelösten Kalkes im Wasser auf. Dies führt dazu, dass Leitungen verstopfen und zusätzlich die Korrosion der Materialien gefördert wird. In elektrischen Geräten, wie z.B. Kaffeemaschinen, Espressomaschinen, Waschmaschinen usw. führt der Kalkbelag zu einer schlechteren Wärmeübertragung und damit zu einem erhöhten Energieverbrauch. Zudem beeinträchtigen die Kalkablagerungen in der Regel die Funktionalität der Geräte; so verschlechtert sich beispielsweise der Kaffeegeschmack dramatisch bei einer starken Verkalkung der Maschine. Oft führt eine übermäßige Verkalkung auch zu Beschädigungen an den Geräten. Deshalb ist eine regelmäßige Entkalkung nicht nur sinnvoll, sondern quasi zwingend erforderlich, um die gewünschte Funktionalität zu erhalten.

Die meisten Entkalker arbeiten auf chemischer Basis. Dabei wird in der Regel eine Säure eingesetzt. Wie wir ja schon in dem Artikel „Wie kommt der Kalk ins Wasser“ gesehen haben, reagiert Kalk sehr gut mit Säuren. Um den Vorgang einmal nachvollziehbar zu machen, hier einmal der Vorgang aus chemischer Sicht:

Kalk, chemisch gesehen CaCO₃ besteht aus Calcium (Ca), Kohlenstoff (C) und Sauerstoff (O). Kalk reagiert mit vielen Stoffen, am bekanntesten ist allerdings die Reaktion mit Säuren und Basen:

Kalk selber löst sich nur schwer in Wasser. Unter Anwesenheit von Säure löst es sich allerdings wesentlich besser und zerlegt sich in der Lösung zu Ca²⁺ und CO₃^2-. Ist genügend Säure (freie H⁺-Ionen) vorhanden, so kann CO₃^2- gut H⁺-Ionen stufenweise aufnehmen:

CO₃^2- + H⁺ –> HCO₃– (Hydrogencarbonat)

HCO₃– + H⁺ –> H₂CO₃ (Kohlensäure)

Kohlensäure kann dann wiederum in Anwesenheit stärkerer Säure (umso besser, je stärker die Säure) zu Wasser und Kohlendioxid reagieren:

H₂CO₃ –> H₂O + CO₂

Wenn man als Entkalker nun Salzsäure(HCl) einsetzen würde, bilden das Cl^– und Ca²⁺ das ebenfalls lösliche Salz CaCl₂ (Calciumchlorid).

Die gesamte Formel sähe dann mit Salzsäure als Entkalker folgendermaßen aus:

CaCO₃ + 2 HCl -> CaCl₂ + CO₂ + H₂O

Das heißt, dass Kalk in Verbindung mit 2 Teilen Salzsäure sich zu Calciumchlorid, Kohlendioxid und Wasser aufspaltet. Das beim Entkalken übliche Aufschäumen der Flüssigkeit ist also durch das dabei entstehende Kohlendioxid zu erklären. Das Kohlendioxid entweicht also in die Luft, übrig bleibt Wasser und darin gelöstes Calciumchlorid, welches problemlos entsorgt werden kann.

Da nun aber Salzsäure die dumme Eigenschaft hat außer Kalk noch viele andere Stoffe anzugreifen, ist sie für eine Entkalkung von elektrischen Geräten eher ungeeignet, da sie dabei das Innenleben (Leitungen, Ventile usw.) beschädigen würde.

Weil der Vorgang aber vom Grundsatz her mit allen Säuren funktioniert, werden in der Regel nicht so aggressive Säuren im Entkalker eingesetzt, wie z.B. Zitronensäure, Essigsäure, Milchsäure oder auch Amidosulfonsäure.