Kamień kotłowy

Kamień kotłowy  to twardy i kruchy osad mineralny, powstaje z jonów minerałów i ich związków rozpuszczonych w wodzie. Kamień kotłowy powoduje problemy techniczne i straty ekonomiczne poprzez blokowanie przepływu wody w rurach, zmniejszenie wydajności procesów odsalania oraz zmniejszenie wymiany ciepła w wymiennikach ciepła.  Głównymi, ale nie jedynymi składnikami tworzącymi kamień kotłowy są kationy wielowartościowe Ca2+ (wapń) i Mg2+ (magnez). Tworzenie kamienia następuje kiedy stężenie trudno rozpuszczalnej soli przekracza jej rozpuszczalność w wodzie.  Zazwyczaj ma to miejsce przy zmianie pH, temperatury, odgazowaniu lub przy zmianie ciśnienia, które wpływają na rozpuszczalność soli oraz przy procesach zatężania i odparowania. Powstające kryształy tworzą twarde osady na przykład na ścianach rur i elementów grzejnych.

Tworzenie się kamienia następuje poprzez dwie ścieżki krystalizacji, krystalizację powierzchniową i krystalizację w masie (cieczy), które są również określane odpowiednio jako krystalizacja heterogeniczna i krystalizacja homogeniczna.

Poniżej przedstawiony został proces chemiczny towarzyszący powstawaniu kamienia z jonów wapnia rozpuszczonych w wodzie – wodorowęglan wapnia.

Ca2+  +  2HCO3 <-> CaCO3(s) + H2O + CO2(g)

W wyniku reakcji chemicznej powstaje węglan wapnia, woda i dwutlenek węgla. Ta reakcja chemiczna może zachodzić dwukierunkowo. Odwrotny kierunek zachodzenia reakcji umożliwia usuwanie jonów wapnia z osadów. Niezbędny jest dwutlenek węgla występujący w pierwotnym procesie krystalizacji homogenicznej (w cieczy).

Urządzenia HydroFLOW wprowadzają odpowiednio zmodulowany zmienny sygnał elektryczny (PEM) do instalacji wodnej. Sygnał wprowadzany jest do cieczy z wykorzystaniem praw fizyki przy pomocy pierścieni z ferromagnetyków.  Sygnał elektromagnetyczny powoduje, że jony minerałów rozpuszczonych w wodzie, wprowadzone w ruch, zbliżają się do siebie i tworzą klastry. Klastry (luźne grupy jonów) stają się zarodkami krystalizacji. Powstające w oparciu o nie (zarodki krystalizacji), przy przesyceniu roztworu wody kryształy, są zawieszone w wodzie (krystalizacja homogeniczna). Kryształy mają mikroskopijne rozmiary 10-50 μm co umożliwia ich unoszenie przez przepływającą wodę.

Woda uzdatniona w ten sposób, której kropla zostanie na przykład na wylewce kranu i odparuje, pozostawi delikatny pyłowy osad zbudowany z luźnych mikrokryształów, co istotne osad ten jest łatwy do usunięcia wilgotną szmatką lub palcem.

W trakcie reakcji chemicznej związanej z krystalizacją homogeniczną węglanu wapnia z wodorowęglanu wapnia (rozpuszczonego w wodzie) pojawia się dwutlenek węgla, który wiąże jony wapnia w istniejących osadach powstałych w wyniku krystalizacji heterogenicznej. Tym sposobem usuwane są osady kamienia z instalacji.