Spørg Læserne: Hvorfor fordeler kalken sig ikke ligeligt på vandkanden?

Overfladespænding?

Mon ikke det har noget med overfladespændingen at gøre, vandet ud mod beholderen kravler op ad siden i en tynd vandfilm, og hvis beholderen kan lede tilstrækkeligt varme til toppen af den tynde vandfilm vil den fordampe ekstra hurtigt derfra.

Spørgsmålet må være om der fordamper rent vand fra overfladen midt i beholderen og koncentrationen i overfladevandet derfor stiger og bliver det næste vand der skal hænge op af beholderens side, i så fald må det forstærke processen?

Det eneste sted den kan sætte dig

Vandet fordamper vel over hele overfladen, men det er kun i kanten kalken kan sætte sig på karaflen. Så det er der den gør det.

Fordampning

Det sætter sig der, fordi vandet fordamper fra overfladen, men det gør kalken ikke, dvs at koncentrationen af kalk bliver tilsvarende større, i takt med fordampningen. Den store koncentration, gør så at kalken bliver synlig, for det blotte øje. Der vil altid sidde kalk i hele karaflen, men bare ikke i så store mængder, at det er synligt, uden brug af microskop.

CO2 og andre luftarter

Flere af de foregående indlæg har nok andel i forklaringen, men jeg tror også der et element, som har relation til de luftarter der er opløst i vandet, og som forsvinder ved overfladen. CO" opløst i vand er en svag syre (kendes fra bruset i sodavand), og kan "opløse" kalk. Kalksten, som vi kender dem fra stranden og andre steder, de består af kalciumcarbonat (CaCO3), som man kan lave "læsket kalk" af, ved at man først brænder dem, så de afgiver CO2 (og CaO bliver tilbage). når man så "opløser" CaO i vand, får man læsket kalk ("kalkvand").
Min formodning er, at kalken i vandet reagerer med luften ved overfladen, og danner "fast kalk", som så sætter sig netop ved overfladen.

pH eller temperatur

Jeg tænkte først som Per, men da du nok har hældt koldt, hårdt vandværksvand i karaflen, er der ikke fri CO2 - det må der nemlig ikke være.
Men vandet er sikkert svagt overmættet med kalk, fordi trykket i karaflen er mindre end i vandrørene. Vandet bliver opvarmet i toppen og da kalkopløsning er temperaturafhængig (tænk på kedelsten) vil udfældningen i toppen være størst.
NB Jeg regner ikke med, at karaflen står i flere dage, for så betyder fordampningen selvfølgelig også noget.

Re: pH eller temperatur

vandet er sikkert svagt overmættet med kalk, .... Vandet bliver opvarmet i toppen og da kalkopløsning er temperaturafhængig (tænk på kedelsten) vil udfældningen i toppen være størst.

Kan varmt vand indeholde mere "kalk" - møder dét så en kold flade udfældes kalken.
Vandet opvarmes langs den lodrette overflade - stiger til vejrs, hvor fordampningen køler vandet "voldsomt" (specielt i "kapilarløftet" hvor varmeledningsevnen "oppefra" tilfører energi til vandet), og så udfældes kalken dér.

Re: pH eller temperatur

Vandet opvarmes langs den lodrette overflade - stiger til vejrs

Kalkrenden kommer når vandet er mættet, deraf vil jeg konkludere at der i toppen af den tynde vandfilm ikke er nogen omrøring af betydning til vandet i resten af karaflen, og det på trods af at energitilførslen er størst netop her.

Spørgsmålet må stadig være om der fordamper så meget fra den vandrette flade at indholdet af kalk og salte stiger i overfladevandet, og det er det vand som efterfølgende skal kravle op af glassets sider, eller om den lodrette vandstrøm på glassets sider giver omrøring nok til at alt vandet i karaflen har samme indhold?

Jeg forudsætter at vi har 26° 60% luftfugtighed, og at karaflen placeres så den ikke kan rammes af solen.

Kalkfældning

Drikkevand, der leveres til danske forbrugere, skal være svagt overmættet mht. kalk for at beskytte metalrør mod korrosion. Vandet fra vandværker checkes for, at vandet i hvert fald ikke er kalkopløsende (kalkaggressivt). Så udgangspunktet er altså, at vandet er svagt kalkfældende, såfremt vandværket gør arbejdet ordentligt.

Ud over effekten af fordampning, der yderligere øger kalkovermætningen, har jeg følgende kommentar til effekten af CO2 og pH:

Når glasset henstår sker der en afstripning af CO2 fra vandoverfladen. Det skyldes, at vandet er stærkt overmættet mht. CO2. Vandet kan f.eks. indeholde 20 mg/l CO2 (afhænger af de lokale forhold), mens CO2 indholdet ved ligevægt mellem vand og luft kun er ca. 0,7 mg/l (temperaturafhængig). Der er altså en betydelig drivende kraft for CO2 diffusion fra vand til luft i vand/luftgrænselaget . Når CO2 afstrippes, stiger forholdet mellem vandets koncentration af bicarbonat (HCO3-) og CO2, hvorved både pH og koncentrationen af carbonat (CO3--) ioner stiger. Herved stiger overmætningen af kalk, hvilket fremmer kalkudfældningen. Hvis der ikke er konvektionsstrømme i glasset vil pH stigningen og kalkudfældningen især stige i vandets overfladelag. Når vandet stiger til vejrs ude ved glaskanten p.g.a. overfladespændingen vil jeg forvente, at der her forekommer en stor kalkovermætning. Når først kalkfældningen går i gang et sted vil der forekomme en selvforstærkning, fordi udfældningshastigheden for kalk er proportional med arealet af kalkkrystaller.