Почему образуется накипь в чайнике после фильтрации. Почему появляется накипь в чайнике

Мы продолжаем знакомить вас с интересной информацией о воде. И расскажем, что делать в том случае, если жесткость воды стала причиной возникновения накипи в чайнике и других приборах. Также поделимся информацией о профилактике этого явления.

Откуда берется накипь

Появление накипи вызвано наличием в составе воды солей жесткости. Чаще это соли кальция и магния. При нагревании воды, примеси активно вступают в химическую реакцию, затем распадаются и мы получаем неприятный желтый или белый осадок на стенках чайника, в стиральной машинке или бойлере.

Если вы начали замечать появление накипи на чайнике, это сигнализирует о повышенной жесткости воды. Необходимо срочно принимать меры по устранению. Ведь от этого зависит срок службы техники.

Чем грозит образование накипи в чайнике

В эмалированном или металлическом чайнике накипь оседает на стенках. Слой отложений существенно портит качество воды, придавая характерный привкус. Неприятным для любителей горячих напитков становится тот факт, что накипь может крошится, отставая от стенок, и попадать в чай или кофе.

Для электрического чайника последствия могут быть намного печальнее. Кроме вышеперечисленных проблем, нередки случаи выхода из строя основной части чайника – нагревательного элемента. Появившийся твердый слой накипи способствует перегреву элемента, что и приводит к поломкам. Поэтому бороться с твердыми отложениями необходимо сразу после их появления.

Справится с накипью в электрочайнике или чайнике поможет кислота. Наши советы отталкиваются от средств, которые есть на кухне у любой хозяйки и которые возможно приобрести в магазине.

Боремся с накипью

Способ 1. Агрессивный

В основе этого способа лежит уксусная кислота. Это один из радикальных подходов. Хозяйки используют его на электрических и эмалированных чайниках. Однако производители электрочайников не рекомендуют использовать уксус для удаления накипи. В запущенных случаях без него не обойтись. Уксус быстро отслаивает накипь от стенок посуды.

Можно использовать два подхода: с кипячением и без него. Первый обеспечит максимальный эффект, а второй оптимальный для чувствительных поверхностей. Давайте по порядку.

Чтобы очистить чайник с помощью кипячения смешайте 100 миллилитров уксуса на 1 литр воды и залейте раствор в чайник. Поставьте на медленный огонь и доведите до кипения. Как только закипел – оцените скорость реакции. Если результат есть, то остановите процесс и оставьте чайник до полного остывания. В противном случае оставьте его покипеть 10-15 минут. После этого также остудите.

Когда посуда остынет, возьмите губку (не используйте металлические щетки!) и тщательно вымойте стенки. После этого 1-2 раза закипятите воду и сразу слейте. Таким образом вы избавитесь от остатков уксуса.

Очистка уксусом без кипячения отличается тем, что вы должны изначально вскипятить воду, а затем залить в нее уксус. После этого чайник должен постоять 1 час.

Способ 2. Помощь лимона

К помощи лимона для борьбы с накипью прибегают уже несколько десятилетий. Его применяют для электрических и обычных чайников. Используют лимонный сок или его заменитель – лимонную кислоту, которая есть на каждой кухне.

Для чистки электрического чайника разведите 1-2 чайной ложки лимонной кислоты в 1 литре воды и залейте жидкость. Доведите до кипения и оставьте на некоторой время до полного отслоения накипи. Затем тщательно прополосните, повторно вскипятите с чистой водой и вылейте. Чайник готов к использованию.

Способ 3. Сода

Подходит для металлических и эмалированных чайников. Нельзя использовать для электрических. На 1 литр воды берется 1 столовая ложка соды. Раствор необходимо залить в чайник и довести до кипения. Затем оставьте на 30 минут на слабом огне. После этой процедуры помойте чайник и закипятите его повторно, но с чистой водой, которую обязательно слейте.

У этого способа есть и другой вариант, который действует более мягко. Засыпьте соду в закипевшую воду, выключите чайник и оставьте на некоторое время. Отложения размякнут, и вы сможете удалить их губкой.

Способ 4. Газированные напитки

Газировку будем не пить, а заливать в чайник. Такие напитки уже давно используют хозяйки в быту для очистки сантехники, избавления от пятен жира и прочих загрязнений. Применяют напитки, в составе которых есть лимонная кислота. Однако многие настоятельно рекомендуют избегать цветных напитков типа «Колы» и «Фанты» и использовать бесцветный «Спрайт». Метод эффективно работает на обычных и электрических чайниках.

Понадобится половина литра напитка на небольшой чайник. Перед началом очистки оставьте бутылку открытой до полного выхода газа. Таким образом избежите переливания при кипении. Затем необходимо залить жидкость, довести до кипения и выключить. После остывания просто вымойте напиток и остатки твердых отложений.

Способ 5. Профессиональная помощь

Спрос порождает предложение. Поэтому на рынке уже давно появились специализированные продукты для удаления накипи, которые не требуют особой подготовки перед использованием. Такие средства являются универсальными и подходят для чайников, кофеварок и даже стиральных машин. Если вы решили воспользоваться таким способом, то перед использованием тщательно изучайте инструкцию и следуйте рекомендациям производителя.

Однако у этого способа есть недостаток – цена. Он обойдется намного дороже пары пакетиков лимонной кислоты. Хотя зачастую она является основным действующим веществом средства. Помимо этого, в отличии от вышеописанных подходов, такие вещества есть далеко не на каждой кухне.

Способ 6. Необычный подход

Что может быть необычнее газированных напитков в чайнике? Рассол и яблочные очистки. Хозяйки научились чистить накипь и такими способами. Такие продукты подходят для небольшого слоя отложений. И справляются с ними достаточно эффективно. Давайте рассмотрим каждый из рецептов.

Чтобы провести чистку рассолом просто залейте его в чайник, немного прокипятите, остудите и помойте. Проследите чтобы в жидкость не попали специи и зелень. В рассоле содержится кислота, которая является отличным помощником в борьбе с жесткими отложениями. Нежелательно использовать для пластмассовых электрических чайников – запах рассола может въестся. А кто потом захочет пить чай с привкусом консервированных огурцов?

Если у вас есть ненужные яблочные очистки, то их также можно использовать для очистки чайника. Для этого промойте их, залейте водой и поставьте чайник на огонь. После закипания выключите огонь и оставьте до полного остывания. Этот способ подходит для не слишком больших накоплений.

Как предотвратить появление накипи

Согласитесь, проще периодически проводить профилактические меры, чем потом потратить время и усилия на избавление от накипи. Мы хотим поделится с вами несколькими советами по уходу за чайником, соблюдая которые вы не допустите появления накипи в вашей посуде.

• Выливайте всю воду, которая остается после кипячения. Никогда ее повторно не кипятите.
• Перед использованием ополаскивайте чайник водой.
• Используйте очищенную питьевую воду. Неподготовленная вода из крана имеет высокий показатель жесткости.
• Если соблюдение предыдущей рекомендации невозможно, то используйте отстоявшуюся воду.
• Периодически проводите профилактическую чистку лимонной кислотой или содой. Для этого достаточно взять 1 чайную ложку средства.

Федоренко Жанна Сергеевна

Данная работа посвящена бытовой проблеме-образование накипи в чайниках. Исследованы некоторые способы очистки чайников,часто предлагаемые часто в СМИ и их эффективность.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Районная научно-практическая конференция школьников

«Первые шаги в науку»

Направление: химия

Название работы: «Образование накипи в чайниках и способы удаления ее в домашних условиях»

Место выполнения работы : с. Яшалта

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Яшалтинская средняя общеобразовательная школа»

Руководитель:

Московцова И.А., учитель химии и биологии

2014г

Ведение…………………………………………………………………………… 3

1. Вода - добрый друг и помощник человека……………………………..........4 .

2. Физико-химические основы образования накипи и отложений…………...4-5

2.2. Жесткость воды и образование накипи…………………………………5-6.

3. Удаление накипи в домашних условиях…………………………………….7-8

4. Что такое антинакипин?......................................................................................8

5. Материалы и методы исследования…………………………………………....8

5.1. Социологический опрос…………………………………………………8-9

5.2. Определение жесткости воды……………………………………………9

5.3. Влияние накипи на время закипания воды……………………… ……..9

5.4. Изучение эффективности способов удаления накипи в домашних условиях… …………………………………………………………………………………….10

6. Выводы…………………………………………………………………………11

7.Литература………………………………………………………………………12

Приложение

Введение

Как здорово слышать ранним прохладным утром свист закипевшего чайника, а затем шуршание горячей воды и аромат черного кофе. Чайником мы пользуемся довольно часто, он - словно друг, поднимающий наше настроение и придающий сил на долгий рабочий день.

Вот он стоит, сияя блестящими боками, но… внутри весь покрылся накипью. И вы уже даже иногда сомневаетесь в том, можно ли кипятить в нем воду? И собралось неприятного налета на стенках столько, что просто руки опускаются. Как почистить чайник от накипи, чтобы он снов засверкал своим чистеньким «внутренним миром»?

В нашей жизни с таким качеством воды (оставляющей желать лучшего) о накипи знает практически каждая семья. Моя - не исключение. Поискав в интернете способы удаления накипи, я нашла много вариантов и захотела их попробовать, чтобы отобрать самый эффективный.

Цель работы:

Исследовать способы удаления накипи с поверхности чайника

Задачи:

1. Поиск информации в Интернете, журналах, научной литературе;

2. Провести социологический опрос жителей села

3. Определить жесткость воды

4. Выявить влияние накипи на скорость закипания воды в чайнике.

5. Определить достоверность литературных данных о способах удаления накипи в домашних условиях.

Основные методы: изучение теоретических основ, выполнение практических работ, анализ, сравнение.

1.Вода - добрый друг и помощник человека.

Она - удобная дорога: по морям и океанам плавают корабли. Вода побеждает засуху, оживляет пустыни, повышает урожай полей и садов. Она послушно вращает турбины на гидроэлектростанциях. Вода минеральных источников оказывает лечебное действие. Многие из источников горячие. И люди используют не только лечебные свойства этих вод, но и тепло.

Но вода может быть и врагом человека.

Вы удивились? А поломанные чайники, утюги и стиральные машины? А взрывающиеся нагревательные котлы в котельных? А неприятный серый цвет когда-то белого белья? Ведь каждый из нас сталкивался с этим.

Не только плита, но и чайник – это лицо хозяйки. Как первое, так и второе должно быть всегда чистым. А чайник должен быть чистым не только снаружи, но и внутри, т.е. в нем не должно быть накипи и известкового налета. Тогда и чай вкуснее, и кипятить воду в таком чайнике приятно. Накипь – это по своей сути результат оседания известкового налета на внутренней поверхности чайника. Известь эта содержится в водопроводной (и даже в фильтрованной) воде, тем самым делая ее жесткой. Если вам кажется, что накипь не приносит много вреда, и бороться с ней нужно по большим праздникам, то вы ошибаетесь. В первую очередь налет удлиняет время закипания воды (тем самым вызывая перерасход электроэнергии). Налет в чайнике может вывести из строя нагревательный элемент, чайник может выключаться до того, как вода хорошо прокипит, кроме того, в самой воде будет содержаться большое количество извести.

Любая опытная домохозяйка знает, что никакие фильтры не избавят чайники от накипи. И если сначала небольшой слой накипи практически никак не влияет на работу чайника, то со временем, по мере утолщения слоя, электрический прибор начинает работать недостаточно эффективно (если накипи много, то воду приходится греть дольше) или вообще ломается. Конечно, самый обычный эмалированный чайник от накипи не сломается, однако вода в нем будет иметь неприятный вкус, а вы однажды обнаружите на дне своей кружки белые хлопья налета. Чтобы этого не произошло, нужно периодически проводить глобальную чистку чайника.

1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБРАЗОВАНИЯ НАКИПИ И ОТЛОЖЕНИЙ

В воде, которую вы нагреваете в чайнике, содержатся соли (кальция, магния и пр.). При нагревании они распадаются на углекислый газ и нерастворимый осадок. Нерастворимый осадок – это и есть накипь. Чем больше жесткость воды, тем больше в ней солей и тем больше накипи осядет на вашем чайнике. Предотвратить появление накипи невозможно. Фильтры, конечно, помогут вам уменьшить количество накипи, однако рано или поздно она все равно накопится и чайник придется чистить. Но пугаться этого не надо, ведь сегодня существует множество методов, которые помогут вам избавиться от неприятного налета, очистить чайник от накипи. Именно о них и пойдет речь в нашей работе.

Наиболее сильно оказывает влияние на процесс накипеобразования свойства используемой воды. Совокупность свойств воды, обусловлена наличием в ней присутствием в ней различных солей: преимущественно катионов Са 2+ (кальциевая жесткая вода) и Мg 2+ (магниевая жесткая вода). Сумма концентрации Са 2+ и Мg 2+ называют жесткостью воды. Первая вызвана присутствием в воде гидрокарбонатов Са и Мg [при кипячении разлагаются на СаСO3 и Мg(ОН)2 с выделением СО2], вторая - наличием сульфатов, хлоридов, силикатов, нитратов, фосфатов этих металлов. Одним из возможных источников этих солей являются горные породы (известняки, доломиты), которые растворяются в результате контакта с природной водой и грунты. Жесткость воды выражается в мг-экв/л: карбонатная жесткость отвечает той части катионов Са 2+ и Мg 2+ , кратна эквививалентна содержащимся в воде анионам, некарбонатная - анионам и другим.

1. . Жесткость воды и образование накипи.

Жесткость воды - совокупность свойств воды, обусловленная содержанием в ней ионов Ca2+ и Mg2+. Сумма концентраций этих ионов дает общую жесткость.

Общую жесткость воды определяют так же, как сумму карбонатной (временной) и некарбонатной (постоянной) жесткости.

Карбонатная жесткость обусловлена присутствием солей гидрокарбонатов кальция и магния и устраняется при кипячении

Некарбонатная жесткость связана с присутствием в воде кальция и магния в виде солей серной, соляной и азотной кислот. Эта жесткость при кипячении не устраняется.

По количественному содержанию ионов Ca2+ и Mg2+ природная вода бывает мягкой (общая жесткость до 2 ммоль/л), средней жесткости (2 – 10 ммоль/л) и жесткой (больше 10 ммоль/л).

Накипь – это по своей сути результат оседания известкового налета на внутренней поверхности чайника. Известь эта содержится в водопроводной (и даже в фильтрованной) воде, тем самым делая ее жесткой. Если тебе кажется, что накипь не приносит много вреда, и бороться с ней нужно по большим праздникам, то ты ошибаешься. В первую очередь налет удлиняет время закипания воды (тем самым вызывая перерасход электроэнергии). Налет в чайнике может вывести из строя нагревательный элемент, чайник может выключаться до того, как вода хорошо прокипит, кроме того, в самой воде будет содержаться большое количество извести.

На́кипь - твёрдые отложения, образующиеся на тех поверхностях теплообменных аппаратов, на которых происходит нагревание (кипение, испарение) воды, с растворенными солями жесткости .

Повышенная жесткость способствует усиленному образованию накипи в отопительных приборах и бытовой металлической посуде, что значительно снижает интенсивность теплообмена, приводит к большим расходам топлива и перегреву металлических поверхностей.

Вода как правило, содержит глину, песок и взвеси - около 8-19 мг/л, органические вещества (водоросли, коллоиды, гуминовые вещества из плодородной почвы - около 5 мг/л), соли - земельных металлов (натрий, калий (4-15 мг/л)), соли жесткости (кальций, магний, силикаты - 8-95 мг/л), растворенный кислород (5-12 мг/л), углекислый газ (100-700 мг/л).

Неорганические примеси, находящиеся в воде в основном в виде ионов: Na +, Са 2+, Мg 2+, К+, Cl-, SO4 2-, НСО3 -.

Главными накипеобразователями являются катионы Са2+ и Мg2+, образуются вначале гидрокарбонаты, а затем нерастворимые карбонаты этих металлов.

Гипс кристаллизуется из природной воды в виде двугидрата сульфата кальция СаSО4 · 2Н2О. При подогреве до 100С он переходит в менее растворимый полугидрат СаSО4 · 0,5Н2О, а при повышении температуры до 130С - в еще менее растворимый СаSО4.

При кипячении гидрокарбонаты переходят в малорастворимые карбонаты:

Са(НСО3)2 = СаСО3 + СО 2 + Н 2 О

Мg(НСО3)2 = МgСО3 + СО 2 + Н 2 О

Чем интенсивнее нагревание, тем интенсивнее идут эти реакции. Содержание Са(НСО3)2 в растворе повышается при нарушении технологического режима, а также зависит от рН раствора. Гидрокарбонаты кальция в растворах находятся в нестабильном состоянии и любое внешнее воздействие ускоряет кристаллизацию гидрокарбонатов.

Гидрокарбонаты магния ведут себя аналогично Са(НСО3)2, но разложение на малорастворимые карбонат и оксид углерода (ІІ) идет в полтора раза медленее. В определенных физико-химических условиях Мg(НСО3)2 переходит в труднорастворимый гидроксид - Мg(ОН)2.

Карбонаты СаСО3 и МgСО3 ведут себя по-разному. Так при повышении температуры, но при постоянном давлении их растворимость уменьшается, а при повышении температуры и давления растворимость резко увеличивается причем МgСО3 растворяется интенсивнее, чем СаСО3, а при высоких температурах раствора он гидролизуется и теряя СО2 переходит в Мg(ОН)2

Таким образом, происходит устранение временной жесткости воды, постоянная жесткость воды не может быть удалена кипячением.

Пример накипи - твёрдые отложения внутри чайников .

3. Удаление накипи в домашних условиях.

Удаляют накипь механическим и химическим способами.

При механической очистке существует опасность повредить защитный слой металла или даже само оборудование.

Химическую очистку возможно применять, не разбирая полностью электроприбор. Но при этом существует опасность, что слишком длительное воздействие кислоты повредит металл, а более короткое воздействие может недостаточно очистить поверхности.

Я нашла в СМИ различные способы удаления накипи с поверхности чайников. Вот некоторые из них:

1. Лимон нарезать на кусочки, положить в чайник, залить водой и вскипятить. Эту процедуру можно делать много раз, так как все натурально.

2. Лимонная кислота. Налить холодной воды, высыпать 1-2 пакетика лимонной кислоты, вскипятить и дать настоять минут 20-25. Затем все слить, ополоснуть и еще раз вскипятить, но на этот раз только воду без кислоты.

3. Кожура от яблок, картофеля или груш также хорошо помогает избавиться от накипи. Нужно положить очистки, залить водой и вскипятить.

4. Кока-кола или Фанта (и т. п.). Просто вскипятите этот напиток и затем губкой удалите накипь.

5. Аскорбиновая кислота - еще один способ. На литр воды потребуется одна столовая ложка аскорбиновой кислоты. Кипятить нужно минут 20.

6. Уксусная эссенция. Воду смешать с эссенцией в пропорции 6:1 (у кого сильная накипь можно сочетание вплоть до 2:1). Кипятить до 30 минут, затем несколько раз тщательно промыть водой. У этого метода есть минус - иногда остается запах уксуса, поэтому обязательно ополаскивайте несколько раз.

7. Этот, пожалуй, самый "термоядерный" способ избавления от накипи, так как сочетает в себе сразу несколько выше упомянутых способов. Итак, 1 столовую ложку соды залить водой и кипятить около получаса. Затем слить воду, налить новой воды и добавить одну столовую ложку лимонной кислоты и снова кипятить. Снова все слить и в третий раз залить водой, но уже с уксусом (примерно полстакана) и после кипячения слить и тщательно все промыть. Такой "атаки" накипь выдержать точно не сможет!

8. Просто вскипятите в нем воду, а в кипяток добавьте 3 ст. л. соды. Дайте воде остыть, а приблизительно через полчаса вскипятите воду вновь. Затем вылейте эту воду и наполните чайник горячей водой с уксусной эссенцией (1 -2 ч. л.). Еще раз вскипятите воду и через полчаса вылейте. От такой процедуры накипь станет рыхлой и легко очистится обыкновенной губкой для мытья посуды

9. Промытая кожура от яблок или картофеля позволяет очистить чайник от накипи с хорошим результатом. В чайник с водой опустить кожуру от трех яблок и картофелин. Варить примерно два часа.

10.Еще одно верное средство – деревянная зола. В чайник следует насыпать побольше золы. Потом мочалкой или губкой золу втереть в места с накипью. В конце чайник промыть теплой водой

11. Другой эффективный метод предполагает использование только уксуса (без соды). В чайник влить уксус (1-2 ст. л.) и кипятить 20 минут. Результат получается отличный, и потом долго не появится проблема, как убрать накипь в чайнике. Но один недостаток все же имеется – запах. Вот почему во время работы нужно открыть окна, а в конце тщательно прополоскать чайник.

4. Что такое антинакипин?

Антинакипины содержат в своем составе, как уже написано выше, слабую органическую кислоту. Они так же содержаться в стиральном порошке. Но концентрация их мала и время действия при стирке невелико (это сделано специально, дабы не повредить ткань). Любая кислота разъедает ткань, превращая ее в труху, поэтому использование большого количества антинакипина вместе с бельем не допустимо. Метод действенный, но имеет отрицательные действия. Кислота способна разрыхлять резину и делает ее менее упругой, что так же может привести к протечке сальника, например. Кроме того эти кислоты не растворяют соединений фтора (остатков того самого не растворенного тринатрийфосфата), которые в большом количестве имеются на поверхностях внутри стиральной машины. В наше технически развитое время создано немало бытовых средств, помогающих удалять накипь: «Антикипин», «Золушка», «Антинакипь». Однако у нас в селе очень редко можно найти их в магазинах. В них содержится кальцинированная сода, обычно используемая для смягчения воды. Это средство выпускается в виде жидкости или порошка. Но используются они одинаково – засыпаются в чайник, почти доверху заливаются водой и кипятятся. Антинакипины выпускают в виде порошков. В стиральных машинах накипь появляется не из-за воды, а из-за стирального порошка. Если взять порошок, развести 1/3 столовой ложки в 1 стакане воды и перемешать, то можно увидеть осадок, который будет плавать в стакане и не растворится никогда. Это "утяжелитель" порошка. В России - это пластиковая стружка, в Финляндии - каменная крошка. Добавляется исключительно как маркетинговый ход (реклама). Если положить в стакан железные гвозди, и оставить на 1-2 месяца, то гвозди обрастут ржавчиной, вода станет темно бурого цвета, непрозрачной. Можно представить, что происходит со стиральной машиной.

Бытовые средства служат легким способом избавления от накипи. Но у него есть недостатки:

Химические вещества, содержащиеся в чистящих средствах, попадают в желудок, что не безопасно;

Некоторые составы не дают желаемого результата

5. Материалы и методы исследований.

5.1.Социологический опрос.

Для того чтобы удостовериться в актуальности выбранной темы исследования, был проведен социологический опрос населения, в котором участвовали 100 жителей села Яшалта. Предлагалось ответить на следующие вопросы:

5.1.1.Используете ли вы антинакипин для удаления накипи в чайниках?

5.1.2. Используете ли вы фильтр для очистки воды?

5.1.3.Как вы удаляете накипь из чайника?

Самый распространенный ответ – с помощью лимонной кислоты - 47%

Кока-колой - 19%

Чищу металлическим ершиком - 17%

Чищу содой - 8%

Не чищу - 6 %

Другие ответы - 3%

5.1.4. Мы побывали в 5 хозяйственных магазинах нашего села с целью приобрести антинакипин для удаления накипи с чайника, но везде получили отрицательный ответ. Только в магазине «Блеск» нам предложили средство для снятия накипи в автоматических стиральных и посудомоечных машинах всех типов «Скамвон».

5.2. Определение жесткости воды

Мерным цилиндром налить 10мл исследуемой воды в коническую колбу. Наполнить пипетку мыльным раствором, добавить 1мл мыльного раствора в колбу. Если не образуется пена, добавить еще несколько мл раствора мыла. Продолжать добавлять мыльный раствор, пока не образуется устойчивая пена. (Она должна держаться не менее 30 секунд) Записать объем мыльного раствора, необходимого для образования устойчивой пены с 10мл исследуемой воды.

Исследовали 5 образцов воды:

5.3. Влияние накипи на время закипания воды.

В один и тот же чайник заливали 1,5 литра воды. Засекали время закипания с накипью и после ее удаления.

5.4. Изучение эффективности средств удаления накипи.

Электрочайники и эмалированные, содержащие накипь, заливали 2 литрами «Кока-кола» и «Грушевый дар» (Ипатово) и доводили до кипения.

Использовали некоторые способы удаления накипи, указанные в п.3.

6.Выводы:

1.Жесткость воды влияет на образование накипи. Самой жесткой водой оказалась водопроводная. На ее титрование ушло 8V мыльного раствора, самой мягкой - вода из талого снега3V.

2. Накипь влияет на время закипания воды. Разница составила – 38 секунд (электрочайник) и 49 секунд (эмалированный).

3. В результате проведения литературного обзора можно сделать вывод, что приведенные в литературе данные по удалению накипи не являются объективными:

2.1.Картофельные очистки и яблочная кожура не растворяют накипь. Так как эксперимент проходил в январе-феврале, то можно предположить, что содержание аскорбиновой кислоты в зимний период времени в яблоках минимальный и среда получается слабокислая.

2.2. Применение свежего лимона – безопасно для здоровья человека, но не дает желаемого результата на 100%.

4. Для удаление накипи с поверхности электрочайников эффективно использовать «Кока-колу» в железных банках.

5. Самыми эффективными способами удаления накипи с поверхности эмалированных чайников оказались лимонная кислота и столовый уксус 9%.

Литература:

1. Богорош А.Т. Вопросы накипеобразования. - К.: "Вища школа", 1990.

2.Бинас А.В., Маш Р.Д. и др. Биологический эксперимент в школе: Кн. для учителя. – М.: Просвещение, 1987.

3.Вода питьевая. Метод определения общей жесткости.ГОСТ 4151-72. М.: изд-во Стандартов, 1980.

http://www.akvabeton.ru/img/krist_water.gif

http://science.compulenta.ru/

Первые упоминания об изучении воздействия магнитного поля на воду появились еще в конце XIX века. В XX веке был отмечен ряд интересных фактов, в частности, обработка семян магнитно-структурированной водой ускоряет их всхожёсть и увеличивает урожайность. Существую данные, что употребление омагниченной воды способствует лечению мочекаменной болезни. В том числе, еще в 1945 году был получен патент на способ предохранения паровых котлов методом предварительной магнитной обработки воды. Сегодня магнитная активация воды - это одно из перспективных направлений водоподготовки благодаря своей экологичности и отсутствию необходимости в регулярной замене фильтрующих элементов и добавлении химических реагентов.

Накипь на нагревательном элементе и внутри теплообменника кофе-машины пункта общественного питания

Системы для умягчения воды, магнитные преобразователи воды

Существует ряд отечественных и импортных устройств, именуемых «магнитный преобразователь воды, умягчитель воды , нейтрализатор жёсткости воды, противонакипное устройство, гидромагнитная система, кондиционер воды». Вне зависимости от наименования все эти системы для умягчения воды имеют одинаковый принцип конструкции: внутри системы встроены постоянные магниты, воздействующие на рабочую среду (воду) силой магнитного поля. При этом важным свойством системы для умягчения воды является плотность или индукция магнитного поля, что напрямую влияет на качество обработки воды. Производители действительно эффективных магнитных преобразователей воды применяют постоянные высокоэнергетические неодимовые магниты, изготовленные из сплава неодим-железо-бор (Nd-Fe-B). Неодим - редкоземельный металл; является основным компонентом магнита. Например, если приложить друг к другу два неодимовых магнита, то их, в отличие от обыкновенных ферритовых магнитов, расцепить будет очень сложно. Магнитные преобразователи воды бывают проточные , монтируемые непосредственно перед защищаемым прибором или всей системой (в этом случае вода протекает через устройство), и накладного типа , когда устройство монтируется на трубу или шланг без контакта водой.
Механизм магнитной обработки воды можно описать следующим образом. Молекулу воды (H2O) можно представить в виде элементарного диполя - частицу с положительно (H+) и отрицательно (ОН-) заряженными полюсами. Под действием сил взаимного притяжения диполи воды образуют так называемые кластеры, объединяясь вокруг присутствующих в воде микрочастиц и ионов примесей (в нашем случае Са 2+ и СО3 2-), не давая им взаимодействовать между собой.

При нагревании воды кластерная структура разрушается, и ионы, соединяясь, образуют карбонат кальция CaCO3, который и осаждается на нагревателях и трубах, создавая основу накипи.

При нагревании необработанной воды происходит разрушение кластеров и образование отложений накипи

Постоянные магниты внутри магнитного преобразователя воды расположены таким образом, чтобы на небольшом расстоянии магнитное поле поменяло направление несколько раз. Когда вода протекает между рядами магнитов, диполи воды испытывают воздействие силы Лоренца, которая заставляет диполи совершать колебательные движения, ослабляя структуру кластеров. В результате, значительная часть кластеров распадается. Высвободившиеся при разрушении кластеров микрочастицы становятся как бы центрами кристаллизации, на которые предпочитают осаждаться образующиеся молекулы СаСО3. Далее процесс приобретает лавинообразный характер - к поверхности возникших микрокристаллов прикрепляются все новые молекулы, образуя уже видимые глазу частицы.

Кластеры воды, проходящие между магнитными полями, испытывают воздействие силы Лоренца, которая «расшатывает» кластеры воды и приводит к образованию центров кристаллизации.

Магнитно-активированная вода при нагревании не образует отложений накипи; арагониты (центры кристаллизации) «собирают» карбонат кальция на себя и удерживает его в толще воды в виде осадка.

Вместо твердой накипи - так называемого аморфного кальцита - появляются тонкодисперсные частицы арагонита, имеющие иную кристаллическую структуру. Частицы арагонита могут быть удалены фильтрацией или выведены из системы сливом воды. В итоге, при нагревании воды, прошедшей магнитную обработку, увеличивается размер арагонитов, и накипь не образуется.
Со временем карбонат кальция старых отложений накипи также начинает взаимодействовать и присоединяется к арагонитам, находящимся в воде. В результате старая накипь разрыхляется и удаляется со стенок трубопровода и нагревательных элементов (удаление отложений происходит постепенно и занимает от 1 до 4-6 месяцев). Кроме того, с течением времени на трубах и теплообменниках образуется тонкая темная пленка, состоящая из высших окислов железа (Fe3O4, Fe5O6), которая защищает оборудование от коррозии (скорость реакции коррозии, как подтвердили эксперименты, снижается на 40-75 %).

Частицы арагонита «забирают» карбонат кальция из старой накипи, разрыхляют ее и постепенно удаляют. Под старыми отложениями образуется защитная пленка, препятствующая коррозии.

Очистка котлов от накипи

Использование магнитных преобразователей воды является эффективным средством для очистки котлов от накипи. Испытания магнитных преобразователей воды на бытовых отопительных котлах и анализ полученных данных позволяют сделать вывод, что при магнитной обработке уменьшается только действующая жёсткость воды (т.е. ни магний ни кальций из воды не удаляются). Обработка магнитным полем уменьшает тенденцию растворенных минеральных веществ формировать накипь (осадок и отложения) в котлах. Таким образом, несмотря на то, что вода фактически остаётся жёсткой (т.е. концентрация растворенных минеральных веществ не изменяется), она «ведет себя» как мягкая вода. При этом отложения в виде накипи на нагревательных элементах при использовании испытуемых образцов уменьшается до 60%.

Результаты и преимущества, которые достигаются применением магнитной обработкой воды для различных приборов и аппаратов:
- Безусловным плюсом магнитной активации воды является экологичность данного метода. Нет необходимости в периодическом добавлении химических средств для борьбы с накипью, а, кроме того, уходит вопрос загрязнения экологии сливом отработанной воды;
- Умягченная вода способствует лучшему пенообразованию - мыло нормально «мылится». Как следствие, сокращается расход моющих средств для мытья посуды, стирки и мытья в ванной;
- Увеличение срока эксплуатации техники сокращает расходы средств на сантехнические и электрические работы, периодическое обслуживание техники;

Результаты применения магнитных преобразователей для защиты от накипи котлов, водонагревателей и бытовой техники

Применение магнитного преобразователя экономически оправдано. Стоимость сервисного обслуживания отопительной техники или водонагревателя, включающего удаление накипи в теплообменнике котла или бойлера, средней мощности составляет 4000-6000 руб, а очистки трубопроводов - от 150 руб. за пог.метр. Очистка котла от накипи осуществляется кислотами и щелочами с последующей промывкой водой, создавая головную боль с утилизацией отработанной воды. При этом, без последующей профилактики оборудования накипь в котле потребует новых денежных вливаний уже через 1,5-2 года в зависимости от жёсткости воды.
Стоимость магнитного преобразователя условного диаметра Ду12 колеблется от 1000 до 1500 руб. При этом устройство будет работать минимум 10 лет практически без потерь плотности магнитного поля, не требуя расходных реагентов, химикатов, затрат электроэнергии.
Продолжим экономическую тему. Возьмем к примеру всем известное по ТВ-рекламным роликам средство для удаления накипи в стиральной машине. 1 пачка средства стоит порядка 300 рублей (на 3 месяца), т.е. 12000 руб за 10 лет! Можно купить новую стиральную машину. магнитный преобразователь воды для стиральной машины стоит порядка 600-800 руб.
Вывод: магнитная обработка воды - это действенный экологически безвредный и экономически выгодный способ защиты от накипи.

Употребление чая или кофе с наличием в напитках различных механических примесей нельзя причислить к приятным занятиям. Также не вызывает положительных эмоций частая смена техники, которая вполне хороша внешне, но нагревательный элемент испорчен, а замена его сопоставима по стоимости с приобретением нового изделия. Все подобные проявления не являются тайными. Накипь в чайнике явно свидетельствует о присутствии в воде загрязнений. Посмотрим, насколько они вредны на самом деле.

Что такое накипь?

Посмотрим внутрь чайника. Находящийся там осадок бурого или желтого цвета можно извлечь и поместить под микроскоп. При достаточно большом увеличении вы увидите кристаллические наросты, которые выглядят вполне симпатично. Из чего же состоят они?

В большинстве материалов на эту тему говориться о том, что накипь в чайнике образуется из солей кальция и магния. При нагреве уже до 40°С соответствующие карбонатные соединения начинают преобразовываться в твердые отложения. Повышение температуры активизирует данный процесс.

Однако если изучить подробнее имеющиеся данные, то можно узнать о возможном наличии в : Fe 2+ , NH+, Мп 2+ , Zn 2+ , Cu 2+ , Ni 2+ , Al 3+ , НСО3, HsiO-3, Сl-, SO2-4, NO3. Этот список катионов и анионов не полон. В воде содержаться органические и неорганические примеси, сульфаты, хлориды, силикаты и многие другие. Некоторые из них откладываются в накипи вместе с карбонатами магния и кальция (MgCO3, СаСО3).

Таким образом, можно утверждать, что в каждом отдельном случае речь будет идти об особом составе слоя. Накипь в чайнике - это набор множества химических соединений, влияние которых на технику и живые организмы будет различным.

Что происходит с оборудованием

Скорость нарастания слоя накипи зависит от концентрации определенных примесей в рабочей жидкости, ее температуры, качества поверхности нагревательного элемента. При покупке нового изделия этот процесс не является быстрым, но он ускоряется после нескольких неправильных очисток, которые были произведены с применением металлических скребков, абразивных и агрессивных химических средств.

Если же такие процедуры не производить, то на кипячение каждый раз будет затрачиваться все больше времени и мощности. Однако главной опасностью является перегрев рабочих элементов. Накипь в чайнике может обладать теплопроводностью, которая меньше, чем у металла корпуса нагревателя в десятки раз. Работа в таком режиме способна быстро вывести технику из строя, даже если к ее качеству не возникает ни малейших претензий.

Каков вред для организма человека наносит накипь

В некоторых материалах, которые пропагандируют пользу неочищенной воды, утверждается, что присутствующие в ней примеси совершенно безвредны. Кальций, например, используется для «строительства» зубной эмали.

Разумеется, организму необходимо многое для правильного функционирования. Но зачем загрязнять его ненужными примесями, когда все необходимое можно получить вместе с обычной пищей? Избыточное содержание в питье солей жесткости приводит к засорению сосудов, образованию камней в почках. Не стоит забывать и о других примесях, упомянутых выше. Такой «коктейль» не принесет никакой пользы, это точно.

Рассмотрим обычную бытовую ситуацию, отсутствие хозяев дома в течение выходных, или большее время. Пористые образования являются идеальными местами для скопления бактерий и микроорганизмов. Некоторые из них уничтожаются только при длительном кипячении, не менее 20 минут. Этот процесс не удаляет, однако, постоянную жесткость, тяжелые металлы, различные вредные и опасные химические соединения. Они способны также накапливаться в такой пористой среде.

Следует отметить т тот факт, что вода с повышенным содержанием солей кальция и магния является невкусной. На ее основе не следует заваривать чай и кофе, создавать иные напитки. Она сдерживает, например, развитие процессов экстрагирования ферментов из высушенных чайных листов, портит естественный вкус и аромат. На практике потребуется больше времени для заваривания. Специалисты советуют уделять достаточное внимание не только выбору сортов чая, но и составу жидкости, методам приготовления. Жесткая вода не рекомендуется ими для употребления, так как с ее помощью все усилия будут тщетны, идеальный результат получить попросту невозможно.

Как устранить накипь в чайнике?

Если вы внимательно прочитали данный текст, то уже заметили, что следует устранить механические воздействия, если вы желаете замедлить скорость образования накипи. Если же эти наросты надо устранить, то сделать это можно с использованием разных методик:

• Лимонная кислота. Одного стандартного пакетика будет достаточно для проведения процедуры. Но лучше сделать так, чтобы вода кипела на протяжении не менее 15-ти минут;
• Уксус пищевой (9%). Его разбавляют в чайнике с водой в пропорции один к двум. Необходимо хорошо проветривать помещение при такой очистке, так как специфический запах быстро распространяется по всей квартире;
• Сырой картофель, сода в сочетании с уксусной эссенцией. Конкретные пропорции ингредиентов отличаются в разных рецептурах, но в любом случае необходима хорошая промывка чайника после завершения процесса, а также достаточная длительность процесса кипячения. Иногда потребуется многократное произведение таких операций, дополнительная с помощью губки.

При желании можно использовать специальные средства бытовой химии, и даже газированные напитки, содержащие кислоту в малых концентрациях. Подобных советов много, но все они связаны с довольно продолжительными процедурами, необходимостью принятия мер предосторожности. Ядовитые испарения агрессивных веществ надо удалять достаточно эффективно. Они способны не только устранить накипь в чайнике, но и могут повредить некоторые элементы его конструкции, что также следует принимать во внимание.

«Борьба с ветряными мельницами» и более разумные методики

Перечисленные выше технологии позволяют бороться с проявлениями, но они не устраняют саму причину возникновения проблем. При небрежном их использовании можно быстро вывести технику из строя, нанести вред собственному организму. Гораздо удобнее установить дома специализированную установку для водоподготовки. Здесь надо будет только определиться с подходящей моделью:

• Обратный осмос. Установка, работающая на основе соответствующей мембраны, очистит воду идеально, поэтому комментарии тут излишни;
• Реагентные методики. Следует изучить точно особенности каждого устройства и его засыпку. В большинстве случаев подобные технологии используются только для подготовки технической воды.

Магнитное преобразование. С его помощью производится трансформация солей жесткости. Новая форма кристаллов не позволяет им соединяться вместе, образовывать накипь в чайнике. Наиболее эффективными являются электромагнитные аппараты. Они способны генерировать более мощное поле, которое действует на больших расстояниях. Эту особенность можно использовать для защиты другого оборудования в квартире, а не только для чайника.

Скоропортящаяся техника, белый осадок на стенках чайника или сухость кожи – это лишь некоторые из негативных последствий использования слишком жесткой воды. Виной всему являются два элемента – кальций и магний. Однако это не означает, что с ними нельзя справиться в домашних условиях.

Жесткая вода, от которой появляется накипь на чайнике, является общей проблемой во многих домашних хозяйствах по всей территории страны. В различных географических регионах эта трудность возникает в различных масштабах.

Жесткость водного раствора определяется геологическим составом пород, через которые он протекает. Уровень жесткости можно проверить в лабораторных условиях, воспользоваться услугами специальных компаний или сделать тест самостоятельно. А еще быстрее наличие примесей в воде можно увидеть в домашних условиях на кухонных приборах.

Высокие уровни кальция и магния могут присутствовать в водопроводной воде и, попадая в чай или кофе, они хоть и не могут нанести существенный вред здоровью, но остаются на стенках чайника в виде накипи, которая представляет собой меловую беловатую кору.

Со временем жесткие отложения воды образуют твердые покрытия и становятся идеальным местом для размножения микробов. Удаление накипи изнутри позволяет держать чайник в чистоте, предупредить образование болезнетворных бактерий и уменьшает количество повреждений поверхности и дна.

Жесткая вода бывает двух видов:

• временно жесткая – может быть смягчена путем кипячения, обычно вызвана термически нестабильными соединениями магния гидрокарбоната и кальция гидрокарбоната, известных как известняк или мел;
• постоянно жесткая обусловлена нерастворенными соединениями сульфатами магния и сульфатами кальция.

Наличие примесей в воде – это тот фактор, от чего образуется накипь в чайнике. Осадок остается на нержавеющей стали, алюминии, стекле – как традиционных, так и электрических кухонных приборов. К слову об электрических кухонных приборах. Избавиться от накипи в электрическом чайнике вам помогут множество средств, которые представлены на портале. Обязательно учтите особенности данного вида чайников.

Почему образуется накипь в чайнике?

Все знают, что две молекулы водорода и одна молекула кислорода и определяет формулы воды Н2О. Но на самом деле такая вода редко встречается в чистом виде, она обычно содержит другие элементы, такие как магний, кальций, железо, медь.

Жесткость воды соответствует двум из них – кальцию и магнию, однако это не означает, что остальных элементов таблицы Менделеева, а также бикарбонатов и сульфатов в растворе нет. В дополнение к магнию и кальцию, в воде могут присутствовать марганец, медь и железо. Марганец проявляется в виде коричневатого цвета, в то время как богатая железом вода красноватого оттенка.

Если вы заметили голубые или зеленые пятна на стенках кухонного прибора, вода может содержать латунь или медь.

Примеси определяются в таких единицах, как промилле (частей на миллион), которое определяет, сколько молекул в миллионе молекул воды. Так, 1 м.д. железа в водном растворе означает, что в миллионе молекул Н2О будет она молекула железа.

Для определения жесткости воды используются три различных измерительных систем:

• немецкие градусы – 0dH;
• французские степени – 0TH;
• английские – 0e.

Международная измерительная система определяет миллиграмм на миллион на литр (мг-экв/л) и миллимоль на литр (ммоль/л). Эти определения являются взаимозаменяемыми один к другому.

Чтобы определить уровень жесткости воды применяется шкала рН:

• рН 7 – нейтральная среда;
• рН меньше 7 – кислая среда;
• рН более 7 – щелочная или основная среда.

Если вода меньше 7 единиц, она является очень мягкой (меньше 5,6) и мягкой (5,6-11,2). Вода средней жесткости определяется коэффициентом 11,23-19,6, жесткой – до 30,8. Зачастую по водопроводных трубах жесткость воды равна около 10 мк-экв/л.

Причиной того, почему появляется накипь в чайнике, является тот факт, что карбонат кальция умеренно растворим в воде, однако его растворимость уменьшается с ростом температуры (начиная от 550С). Таким образом, когда водный раствор с СаСО3 нагревается, соль выпадает в осадок и накапливается на внутренней стороне чайника.

Почему жесткая вода может навредить?

Наличие жесткой водопроводной воды всегда вызывает многочисленные проблемы. Наиболее распространенные включают в себя возникновение отложений кальция, так называемая накипь.

Она представляет собой коричневато-серый налет на поверхности чайников и со временем сокращает функциональность этих приборов. Их работа становится неэффективной и способствует повышению эксплуатационных расходов и энергопотребления.

Накипь толщиной всего лишь в 3 мм может привести к потере энергии до 30%.

Чем выше жесткость воды, тем труднее можно очистить осадок из поверхности, приходится использовать большее количество моющих средств, которые не только вредят природе, но и бюджету. Особенно, если вам нужно очистить металлический чайник .

Чтобы смягчить воду, можно использовать фильтры. Некоторые модели можно сразу прикрепить к кухонному крану, а другие помещаются в кувшин для хранения питьевой воды. Такая фильтрованная вода имеет лучший вкус, но эффект зависит от минералов, которые содержатся в конкретном водном растворе. Если устройство не имеет вторичного фильтра, то он не может удалить большинство загрязнений.

Вот почему появляется в чайнике накипь от фильтрованной воды. Фильтры с обратным осмосом смягчают воду в течение короткого времени, прежде чем их функции разрушат те же минеральные соединения. Поэтому лучше всего использовать ионообменный фильтр.

Как избежать накипи

Жесткость воды по-разному влияет на состояние кухонных приборов в зависимости от содержания в ней примесей. Чтобы избежать необходимости часто удалять накопления, попытайтесь проводить некоторые мероприятия чистки в домашних условиях :

1. Сливайте воду после каждого использования – хранение стимулирует образования накипи.
2. Регулярно споласкивайте резервуар теплой водой.
3. Используйте фильтры для смягчения воды – если она содержит меньшее количество минералов, есть небольшая вероятность нарастания осадка.
4. Используйте дистиллированную воду для чая – такой раствор не содержит минеральных отложений.

Чтобы продлить срок службы приборов и пить по-настоящему вкусный кофе или чай, необходимо проводить профилактические меры, которые позволят предупредить образование карбоната кальция. Достаточно интересно узнать о том, как взаимодействуют накипь в чайнике и лимонная кислота , ведь это одно из основных средств. Также, накипь можно очистить уксусом или же почистить содой и другими средствами. Читайте об этом на сайте.