Исследовательская работа "образование накипи в чайниках и способы удаления ее в домашних условиях. Почему появляется накипь в чайнике

Прежде чем ответить на поставленный вопрос, необходимо определить — как появляется накипь. В воде находится магний (Mg) и кальций (Ca), которые при нагревании жидкости выпадают в осадок. Важно, что процесс образования накипи запускается только при определенных температурах нагрева: осадок выпадает при +40-50 градусах Цельсия, а при +60-65 — процесс усиливается. В итоге на внутренней поверхности стенок чайника возникают белые отложения.

Накипь — это хорошо! Почему?

Как бы странно это ни звучало, но накипь — это показатель наличия в воде полезных микроэлементов:

• Магний — обеспечивает нормальное функционирование нервной системы и сердца. Кроме того, элемент выводит вредный холестерин, обеспечивает лучшее усвоение кальция и расширяет сосуды.
• Кальций — главный стройматериал для костей, ногтей, зубов. Также он участвует в работе мышц при их сокращении, ускоряет метаболизм, повышает стойкость стенок сосудов и помогает организму бороться с инфекциями и вирусами.

В дистиллированной воде кальция и магния нет, поэтому такая жидкость хоть и самая чистая, но и самая бесполезная. Более того, она вымывает полезные минералы из организма. Именно поэтому питьевая вода должная имеет сбалансированный состав: минералов 250-500 мг/л, РН — 7-8 единиц. По нормам СанПин, вода, фасованная в бутыли на указанный объем, должна содержать не более 65 мг/л магния и не свыше 130 мг/л кальция. В таких дозировках не возникает перенасыщения воды минералами, а организм получает полный набор полезных микроэлементов.

Надо ли бороться с накипью и как это делать?

Устранять накипь с бытовых приборов, безусловно, надо, если вы хотите дольше их использовать. Белесый осадок удаляется лимонной кислотой или бытовой химией — моющими и чистящими средствами. Можно и предотвратить образование накипи. Для этого достаточно сливать воду из чайника после каждого кипячения. Таким образом, налет не осядет на стенках.

Цвет накипи может многое сказать о качестве воды:

• «Правильная» накипь обладает молочно-белым или слегка желтоватым оттенком за счет большого содержания кальция и магния в составе.
• Рыжеватый осадок говорит о большой концентрации в воде соединений железа, которые не вредят организму, но вызывают неприятный привкус у воды.
• Самая опасная — накипь ярко-белого цвета. Такой оттенок говорит, что в воде высоко содержание хлора, избыток которого вреден для человеческого организма. Если вы заметили такую накипь на стенках чайника, то следует принять меры по очистке воды.

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/

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.

Накипь — это достаточно твердые отложения, которые образуются на внутренних стенках теплообменных аппаратов, которые предназначены для нагревания воды или испарения влаги. Примером накипи можно назвать твердые отложения, которые являются результатом многократного кипячения вода в чайнике.

При нагреве воды содержащиеся в ней соли распадаются на нерастворимый осадок и углекислый газ. Откладываются эти соли не только на ТЭНе, но и всей внутренней поверхности устройств, тем самым приводя их в негодность. Причина образования накипи на элементах нагревательных - это чересчур высокое количество растворенных в воде солей магния и кальция. Причем, чем большее их количество, тем более жесткая получается вода.

В зависимости от химического состава по большей части на сегодняшний день встречаются такие виды накипи, как карбонатная (соли углекислые магния и кальция), сульфатная и силикатная. Накипь в значительной степени ухудшает теплопроводность металла, так как ввиду дополнительной теплоизоляции электронагревателю приходится увеличивать свою температуру, чтобы установилось новое равновесие между вырабатываемым теплом и его отдачей сквозь слой накипи.

Как известно, повышение температуры провоцирует увеличение сопротивления проводника при снижении его мощности. Как следствие, увеличивается время на нагрев воды, причем не только ввиду изначального замедления теплопередачи, но и благодаря постоянному снижению мощности в рабочем режиме.

Нужно сказать, что теплопроводность накипи меньше теплопроводности стали, из которой теплообменники изготавливаются в десятки, а то и сотни раз. Именно поэтому даже при наличии тончайшего слоя накипи возможно образование большого термического сопротивления, которое нередко приводит к сильнейшему перегреву труб пароперегревателей и паровых котлов.

Предупредить образование накипи можно химической обработкой воды (так называемое умягчение), которая поступает в котлы и теплообменники. Однако явным недостатком такого метода считается то, что необходимо точно подбирать водно-химический режим и постоянно контролировать состав исходной воды. Кроме того, при применении этого метода порой образуются отходы, требующие утилизации.

В течение последних лет стали активно применять способы физической (безреагентной) подготовки воды. Одним из таковых является технология Hydropath, при которой происходит отталкивание растворенных в воде ионов солей от стенок труб теплообменников. При этом корку твердой накипи на стенках сменяют микрокристаллы, выносящиеся водным потоком из системы. Важно то, что этот метод не предусматривает изменения химического состава, поэтому не наносит вреда окружающей среде.

Удалить накипь можно двумя способами: механическим и химическим. В первом случае существует опасность повреждения защитного слоя металла и даже самого оборудования, так как для механической очистки теплообменник или котел нужно разобрать. Это довольно затратный метод ввиду того, что нередко стоимость простоя оборудования превышает стоимость самой очистки.

Химическая очистка накипи, в свою очередь, не требует разбора оборудования, однако при этом существует опасность чересчур долгого воздействия кислоты, которая повреждает металл котла, так как при более коротком ее действии очищение накипи с поверхности бывает недостаточным.

Эффективно растворяет накипь кислота уксусная, которая в результате взаимодействия с солями осадка образует собственные свободно растворяющиеся в воде соли (ацетаты). К примеру, для того чтобы избавиться от накипи в чайнике нужно развести уксусную кислоту с водой в пропорции 1:10, после чего прокипятить посуду на минимальном огне до полного растворения отложений. В промышленном производстве принято применять кислоту адипиновую, которая и лежит в основе большей части бытовых средств от накипи.

В народе сущестсвует еще один способ очищения чайника от ненавистной накипи. Для этого используются сырые картофельные очистки, которые как следует промываются от грязи, закладываются в чайник, заливаются холодной водой и кипятятся несколько раз.

Если Вам понравилась информация, пожалуйста, нажмите кнопку