Древние римляне словом «каликс» называли любые камни, а мелкие
камешки назывались у них калькулюс (calculus). Часто эти мелкие камешки
использовались для простых расчетов. Вот какие древние корни у слова
«калькулятор»!
Металлический кальций получили из таких же «камней»,
представляющих собой соединения кальция, и назвали, используя тот же
корень. Солей кальция в природе много – известняк, мел, мрамор – все это
разновидности одного и того же соединения, карбоната кальция (CaCO 3 ).
Существует похожее соединение кальция, которое отличается от карбоната
тем, что содержит в своем составе еще и атомы элемента водорода, поэтому
называется гидрокарбонат кальция (Ca(HCO 3 ) 2 Эта небольшая разница в
составе приводит к огромной разнице в таком важном свойстве, как
растворимость в воде.
Если вы заглянете в «Таблицу растворимости кислот, солей и
оснований в воде», то на перекрестке столбика Са 2+ и строчки СО 3 2- увидите
букву «н» (нерастворим), а строчкой ниже (НСО 3 - ) – букву «р»,
гидрокарбонат кальция в воде растворяется. Поэтому, когда подземные воды
проходят через известняковые породы, они представляют собой насыщенный
раствор гидрокарбоната кальция. Но вот вода прошла сквозь толщу
известняка и пробилась в подземную пещеру, изменились условия,
гидрокарбонат превратился в нерастворимый карбонат, из которого за
много сотен лет выстроились не только сталактиты и сталагмиты, но и целые
подземные дворцы.
Ca(HCO 3 ) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O + CO 2 ↑ Превращение растворимого в воде
гидрокарбоната кальция в нерастворимый карбонат на языке химических реакций
Превратить растворимый гидрокарбонат в нерастворимый карбонат можно
гораздо быстрее, если просто нагреть раствор гидрокарбоната. И это
превращение мы наблюдаем в своих электрических чайниках, особенно когда
кипятим в них «жесткую» воду, то есть, воду с высоким содержанием
растворимых солей кальция. Достаточно быстро на нагревательных
элементах появляется белый налет – карбонат кальция. Лучше сразу от него
избавиться, ведь его теплопроводность значительно меньше, чем у
металлической спирали, и, чтобы вскипятить воду, нам теперь понадобится
затратить больше электроэнергии.
Самый простой способ – химический, карбонат кальция хорошо растворяется
даже в слабом растворе уксусной кислоты, а она на кухне всегда под рукой.
Интересные вопросы для самопроверки:
Какую опасность представляет образование накипи в больших
промышленных котлах?
Чем плоха и чем хороша жесткая вода?
Может быть, лучше использовать для питья дистиллированную воду,
очищенную от всяких солей?