Chimie du calcaire

Le calcaire (CaCO₃) se forme par une réaction de précipitation à partir des ions calcium et bicarbonate présents dans l'eau. L'équation fondamentale : Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ → CaCO₃ ↓ + CO₂ ↑ + H₂O. Cette réaction est favorisée par la température (au-delà de 60°C) et le pH élevé. La réaction inverse (dissolution) domine à température ambiante et pH acide.

L'équilibre calco-carbonique a été formalisé par Langelier en 1936 (Langelier Saturation Index, LSI). Un LSI positif indique que l'eau est sursaturée en CaCO₃ — elle tend à précipiter. Un LSI négatif indique que l'eau est sous-saturée — elle tend à dissoudre le calcaire existant et peut être corrosive. L'eau parfaitement équilibrée (LSI = 0) ne précipite pas et n'est pas corrosive.

Le tartre est du CaCO₃ en forme de calcite ou d'aragonite — deux polymorphes cristallins du carbonate de calcium. La conductivité thermique du tartre est de 2,3 W/m·K, contre 400 W/m·K pour le cuivre. Un dépôt de 1 mm de tartre représente un isolant thermique 174 fois moins conducteur que le métal qu'il recouvre. C'est la raison physique du +10% de consommation électrique par mm mesuré par l'ADEME en 2019.