От чего накипь в чайнике. Что такое накипь

Накипь – это твердые отложения солей жесткости в теплообменных аппаратах, в которых происходит нагревание или испарение воды.

При низкой температуре находятся в воде в растворением состоянии, а при нагреве (особенно при кипении) выделяются в виде шлама — илообразного осадка, находящегося в воде во взвешенном состоянии, или в виде накипи, твердо приставшей к поверхности нагрева котла.

Накипь , в зависимости от ее химического состава, может быть карбонатной с преобладающим (порядка 50% и более) содержанием углекислых солей кальция и магния (CaCO 3 , MgCO 3), сульфатной (CaSO 4) или силикатной (кремнекислые соединения кальция, магния, железа, алюминия).

Карбонатная накипь откладывается обычно в форме плотных кристаллических отложений на тех поверхностях нагрева или охлаждения, где отсутствует кипение воды, а среда нещелочная. Этими поверхностями являются водяные экономайзеры, конденсаторы турбин, водоподогреватели, питательные трубопроводы, тепловые сети и др.

В условиях же кипения щелочной воды (в парогенераторах, испарителях) СаСО 3 обычно выпадает в форме неприкипающего шлама.

Карбонатные накипи имеют самую разнообразную структуру. Они могут быть порошкообразными, представлять собой плотный котельный камень либо мягкие отложения в виде губчатой массы.

Удаление карбонатной накипи производят ингибированной соляной кислотой. При взаимодействии карбонатной накипи с серной кислотой образуется труднорастворимый осадок, препятствующий растворению накипи.

Карбонатная накипь хорошо растворяется при концентрации НСL от 1 — 2 до 3 — 5 % и температуре 50 0 С. Для ускорения процесса удаления накипи, а также при очистке от толстого слоя карбонатной накипи, содержащей соли серной и кремниевой кислот, при которых проникновение кислоты к подслою затруднено, температура и концентрация кислоты должны быть повышены.

Чтобы не допустить при этом коррозии металлических труб и стенок выпарных аппаратов, применяются замедлители коррозии — ингибиторы, позволяющие повысить концентрацию соляной кислоты до 10 % и несколько увеличить температуру раствора.

Отечественные ингибиторы — уротропин, формалин и уникол — выдерживают температуру до 70 0 С. Ингибиторы марок ПБ-7 и БГ пригодны для 10 % — ной соляной кислоты при 80 — 100 0 С.

Растворение карбонатной накипи, как правило, удовлетворительно идет без подогрева промывочного кислотного раствора. Лишь при наличии в накипи значительного количества иных отложений приходится прибегать к подогреву раствора. Вообще же, как правило, к подогреву промывочного раствора без надобности прибегать не следует. Расход ингибитора определяется содержанием его в г / л в рабочем промывочном растворе. Чаще всего применяется дозировка 1 — 2 г / л в зависимости от активности ингибитора. При этом рекомендуется применять крепость промывочного кислотного раствора тем больше, чем толще слой накипи. Применение раствора соляной кислоты крепостью выше 5 % не рекомендуется.

Содово-щелочной метод удаления накипи для карбонатной накипи совершенно неприменим. Он может быть применен для чисто гипсовых или силикатных накипей или же для смешанных накипей с преобладанием в них сульфатных и силикатных составляющих.

Силикатная накипь содержит более 20% кремневой кислоты, образуется на наиболее теплонапряженных элементах поверхности и обладает большой твердостью и очень малой теплопроводностью; чаще всего она встречается в котлах высокого давления и даже при малой толщине очень опасна.

В смешанной накипи имеются карбонаты кальция и магния, гипс и соединения кремневой кислоты. Строение ее зависит от преобладания той или иной составляющей.

Теплопроводность накипи является важной характеристикой, определяющей надежность и экономичность работы теплового оборудования. Величины коэффициентов теплопроводности зависят от структуры и химического состава накипи.

Коэффициент теплопроводности накипи чрезвычайно низок, он в десятки и даже сотни раз ниже, чем у металла. Даже незначительный слой накипи создает большое термическое сопротивление. Слой накипи толщиной в 1 мм по термическому сопротивлению эквивалентен 40 мм стальной стенки.

Средние значения коэффициента теплопроводности для различных видов накипи

Вследствие образования накипи в котельных установках ухудшается передача тепла от топочных газов к воде. Поэтому газы уходят из котла с более высокой температурой и значительно возрастает расход топлива.

При этом пористая накипь, или легко отстающая от стенки, вреднее чем плотно приставшая, так как пар или воздух в порах накипи или между накипью и стенкой, значительно ухудшают теплопередачу. Кроме того, зазор, образующийся между металлической стенкой и слоем накипи, сильно увеличивает температурный напор и приводит к опасному локальному перегреву.

Накипь препятствует охлаждению водой поверхностей нагрева. Вследствие нарушения теплообмена трубы экранов и других устройств нагреваются до высоких температур, значительно снижающих прочность металла.

Влияние толщины и теплопроводности накипи на температуру стенки парообразующей трубы котла для различных значений коэффициента теплопроводности

Приведенные значения температур вычислены при следующих условиях: температура топочного пространства 1100 0 С, температура котловой воды 200 0 С, толщина стенки трубы 5 мм, теплопроводность металла трубы 50 кал /м х ч х 0 С, теплонапряжение поверхности нагрева без накипи 150 тыс. ккал/м 2 х ч.

Как видно из графика, достаточно незначительного по толщине (0,1 — 0,2 мм) слоя мало теплопроводной накипи на поверхности наиболее теплонапряженных экранных труб, чтобы температура металла на внутренней поверхности стенки достигла 500 0 С и более.

Понижение прочности металла труб, испытывающих внутреннее давление воды и пара, приводит к образованию в них выпучин, разрывов. В практике эксплуатации стальных паровых котлов малой мощности весьма часты случаи аварий из-за значительного накипеобразования.

Поэтому при эксплуатации теплоэнергетических устройств необходимо с поверхностей нагрева и дальнейшее поддержание их в чистоте.

Химическое и механическое удаление накипи:
- представляют собой трудоемкий процесс, требующий большого объема ремонтно- профилактических работ, остановки оборудования, затрат на химреагенты и т.п. Кроме того, химическое удаление накипи небезопасно с точки зрения экологии. Главное же - в промежутках между чистками накипь продолжает оседать на стенках оборудования и трубопроводов, а это означает невосполнимые потери в теплопередаче, перерасход энергоресурсов и денежных средств.

Каждый сталкивался с проблемой образования накипи на бытовой технике. Примером могут служить известняковые наросты в электрочайниках, стиральных машинах, водонагревательных приборах, хромированных смесителях, разводы на посуде. Почему образуется накипь, какие существуют методы борьбы с ней?

Накипь – отложения химических элементов в теплообменных аппаратах, в которых происходит нагревание или испарение воды. Накипь формируется из солей жесткости, в большей части кристаллов карбоната кальция, магния, бикарбоната. Образуется накипь в процессе химической реакции по следующей схеме:

• разлагается бикарбонат магния и кальция;
• бикарбонаты образуют карбонаты с меньшей степенью растворимости;
• образовывается осадок;
• бикарбонаты (осадок) концентрируются на внутренних поверхностях теплообменных аппаратов.

Образование накипи обусловлено степенью жесткости воды, которая формируется в грунтовых водах, известняковых артезианских скважин. Бытуют различные мнения о вредности жесткой воды для здоровья человека, но научно доказано, что она негативно влияет на бытовую технику, вкусовые качества воды, помимо того она увеличивает траты на моющие средства, ухудшает состояние кожи. Раз мы разобрались в вопросе, почему образуется накипь, следует понять степень ее вредности и рассмотреть методы борьбы.

Вредна ли накипь?

Жесткая вода является причиной образования накипи, которая формируется в процессе испарения или нагрева воды. Накипь приводит к ряду негативных последствий:

• Образуется осадок, известняковый нарост сужает проход в трубах, особенно это заметно в местах изгибов, образует засоры, влияет на давление воды в трубопроводах.
• Образовавшаяся шуба накипи влияет на теплоотдачу нагревательных элементов, тем самым увеличивается потребление электроэнергии. Нарост размером 1 мм приводит к увеличению затрат тепловой энергии на 10%, тогда как осадок в 13 мм способствует 70% потери тепла. Данное обстоятельство влияет на повышенный износ техники, сокращает срок ее службы, преждевременно выводит из строя.
• Накипь негативно влияет на подвижные элементы вентилей и кранов.
• Известняковый нарост может стать причиной образования коррозийных процессов, ведущие к поломке оборудования.
• Частые образования осадков обнаруживаются на душевом шланге, бортиках и внутри ванны, на ободке и горловине унитаза.
• Негативное воздействие накипи также отражается на уплотнителях и прокладках, снижает их эластичность, способствует разрыву.

Защита от накипи

Если вопросы, почему образуется накипь и как с ней бороться, еще актуальны, то предлагаем вам ознакомиться с методами защиты от известкового нароста. Сегодня применяют две технологии предупреждения образования накипи: химическая и безреагентная обработка.

Химическая обработка подразумевает использование реагентов для , подбор водно-химического режима, постоянный контроль над составом исходной воды. Технология химической обработки требует постоянного вмешательства и контроля, что отражается на стоимости конечного продукта, в данном контексте говориться о питьевой воде.

Основано на технологии Hydropath. Принцип ее работы заключается в отталкивании растворенных в воде ионов солей жесткости от внутренних стенок труб оборудования. Технология Hydropath не позволяет избавиться от жесткости воды, она превращает бикарбонаты в микрокристаллы, они выводятся водой из системы. Химический состав воды не подергается изменению, не наносится вред окружающей среде, нет необходимости в постоянном контроле над исходным составом воды и работой системы.

При образовании накипи удалить ее можно двумя способами: механическим и химическим. При механическом удалении накипи существует риск повреждения слоя металла, что может вызвать поломку всего оборудования. При химической очистке применяют кислоты, частицы которой свободно растворяются в воде, удаляют известняковые наросты.

Все выше сказанное отвечает на вопросы,почему образуется накипь и как с ней бороться. Надеемся, что наши советы помогут вам осуществить качественную и сохранить здоровье и бытовую технику от воздействия жесткой воды, которая приводит к образованию накипи.

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.

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