Ketelsteen

Ketelsteen is kalksteen (calciumcarbonaat, CaCO₃) die ontstaat tijdens het verwarmen of koken van water. Vooral in hard water, waarin zich veel calcium- en magnesiumionen bevinden, wordt veel ketelsteen gevormd bij het verwarmen. De aanslag van ketelsteen belemmert de goede werking van het verwarmingsapparaat en is ook schadelijk voor een aanwezig verwarmingselement. Ketelsteen dankt zijn naam aan de ketels van stoommachines en verwarmingsapparatuur, waarin het zich als "steen" op de wanden afzet.

In hard water zit veel kalk in de vorm van het redelijk oplosbare calciumwaterstofcarbonaat, Ca(HCO₃)₂, waardoor in het water calcium- (Ca²⁺) en waterstofcarbonaat (HCO₃)⁻-ionen aanwezig zijn. Bij het verwarmen komt kooldioxide vrij en ontstaat het vaste calciumcarbonaat. (Door de aanwezige magnesiumionen wordt ook magnesiumcarbonaat gevormd.):

${\displaystyle \mathrm {Ca^{2+}(aq)+2(HCO_{3}^{-})(aq)\rightleftarrows CaCO_{3}(s)+CO_{2}(aq)+H_{2}O(l)\rightarrow CaCO_{3}(s)+CO_{2}(g)+H_{2}O(l)} }$

Het calciumcarbonaat (plus het magnesiumcarbonaat) is warmte-isolerend en is daarom slecht voor de warmteoverdracht in bijvoorbeeld een verwarmingselement.

De bovenstaande reactie is in feite een samenstelling van twee evenwichtsreacties.