available, that is X

10

 = 0. It follows from expressions (10) and (11) that the change of  

Ca

2+

 concentration in quasiequilibrium approximation depends only upon the rate of 

concentration change of the dissolved CO

2

 and pH system.  

The range of Ca

2+

 concentration change is determined by subsystem capacity of 

calcium hydrocarbonate and carbonate complexesi.e. does not exceed (6-15%) of 
initial concentration of calcium ions. 

CaCO

3

 formation. Equations (3b) and (4) describe the influence of CaCO3 

formation upon the state of CHCS. Integrating the latter, we obtain: 

                            

)

t

(

S

)

t

(

S

)

t

(

X

)

t

(

X

o
C

C

o

8

8

dg

2

ΔX

+

=

,  

(12) 

                                    

(

)

1

t

to

2e

1

2

2

dt

X

)

t

(

X

a

=

dg

2

ΔX

,  

(13) 

Combining (12) and (3b) we find the expression for calcium carbonate 

concentration for t > t

cr

 (the time of crystallization start). 

                                      

(t))

X

(t),

(X

f

(t)

X

S

(t)

X

7

2

8

8

o
Ca

10

=

(14)  

From (12) and (14) we can see that CaCO

3

 formation in quasiequilibrium 

approximation is controlled by pH and X

2

 (t) dependences. That is, still decisive are 

two parameters as in the no crystallization case.  

If CO

2

 removal does not occur (ΔX

2

dg

(t) = 0), then Ca

2+

 concentration change is 

determined only by the change of carbonate components concentrations sum, see (8), 
which is close to dissolved CO

2  

concentration change at small pH drop.        

It is such situation that is observed in heat exchangers where while approaching 

to hot wall carbon dioxide dissolution is reduced and it is accompanied by the 
formation of equivalent amount of solid calcium forms. 

If pH drop is considerable, for example, due to alkali addition then calcium ions 

concentration change may be essential and the solid calcium carbonate formation is 
possible in large amounts even without gas exchange.  

The case 

)

t

(

dg

2

ΔX

≠ 0, ΔpH = 0 is studied in [5]. There, according to (4), the 

change of calcium ions concentration is given by the expression,  

                  

(t)

ΔX

)

(X

f

)

(t

X

(t)

X

)

(t

X

(t)

X

(t)

ΔX

dg

2

7

2

o

2

2

o

8

8

8

=

=

,     (15) 

Since ∆X

2

 concentration change of dissolved CO

2

 in neutral and poor alkali water 

is low then at stable pH the formation of solid calcium is controlled by CO

2

 degassing.  

Equations (2) – (15) allow us to calculate CHCS parameters: [HCO

3

-

], 

[Ca(HCO

3

)

+

], [Ca

2+

], [CaCO

3

] and the others, measuring pH and CO

 values without 

absorbing in the essence of crystallization mechanismIt is usual feature of the 

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