Что такое накипь в чайнике химический состав
О накипи и методах борьбы с ней
Вам уже приходилось сталкиваться с вредными последствиями воздействия накипи?
Стиральная машина, кофемашина, газовые котёл. Кто из них стал последней жертвой известкового налёта?
Читайте нашу статью! Мы давно занимаемся вопросами защиты оборудования от накипи и уверены, что наши знания будут полезными для вас!
На снимке: образцы накипи из труб, взятые нами для исследования
Что такое накипь?
На снимке: накипь высокой прочности, взятая из очищаемого нами теплообменника
Чем опасна накипь?
Накипь обладает крайне низкой теплопроводностью.
А это значит, что при работе котла, чайника или тэна, им приходится затрачивать больше газа или электроэнергии на нагрев и испарение жидкости.
Отложения напкипи выводят из строя оборудование и приборы, делая невозможными их эксплуатацию!
Накипь, осевшая на тенах стиральных машин, приводит к перегоранию нагревательного элемента. Накипь, осевшая в жиклёрах кофемашин, приводит к невозможности подачи жидкости. Накипь, забившая змеевик газового котла приводит к его протечке и дорогостоящему ремонту.
Отложения, возникающие при работе промышленных котлов могут привести к разрыву труб и аварийной ситуации!
По роду деятельности мы каждый день сталкиваемся с различными котлами и иногда удивляемся, насколько беспечны люди, эксплуатирующие газовые котлы большой мощности.
На снимке вы можете видеть, что труба котла полностью забита накипью. Вода не проходит через неё, труба постоянно перегрета и это может привести к взрыву! Однако такой котел продолжал работать.
На снимке: накипь в трубе котла ДЕ-10-14
Таким образом, возникновение накипи в нагревательном оборудовании, приводит к следующим негативным последствиям:
Виды накипи
Количество химических элементов, из которых образуется накипь, достаточно разнообразно и, как минимум, её классифицируют в следующие виды:
За 15 лет работы наша компания накопила значительное количество образцов накипи из разных уголков России. Нами было исследовано более 1000 образцов накипи и определён их химический состав.
 |  |
На снимке: исходный образец накипи и её измельченный вид для проведения исследований
По результатам исследования мы выяснили, что содержание накипи, в подавляющем большинстве образцов содержит элементы:
Можно ли по внешнему виду накипи узнать её химический состав?
На основании проведённых исследований более чем 100 образцов накипи, мы определили, что:
Однозначно определить химический состав накипи по её внешнему виду не представляется возможным!
 |  |
 |  |
На снимке: образцы накипи, имеющие различный цвет и консистенцию
На этих снимках представлены отложения, существенно отличающиеся по цвету и физической структуре. Удивительно, но эти отложения имеют практически одинаковый химический состав! Однако различные температуры и давления, при которых сформировались эти образцы накипи, привели к такой разнице в цвете и структуре!
При какой температуре образуется накипь?
Накипь начинает образовываться при температуре от 40°С и выше.
Достаточно подробную информацию о температуре и скорости образования накипи в устройствах приготовления горячей воды, мы нашли в книге Владислава Шафлика «Современные системы горячего водоснабжения», Киев, «Таки справы», 2010.
В таблице приведены данные о зависимости скорости образования накипи от жесткости воды и температуры.
На рисунке: данные о скорости образования накипи в зависимости от температуры
Каков механизм образования накипи?
Если говорить кратко, то накипь образуется потому, что в результате нагрева жидкости, соли жесткости (Са(НСО3)2, Mg(НСО3)2), содержащиеся в ней, начинают распадаться на углекислый газ и нерастворимый осадок.
Ещё один механизм образования накипи
Кроме того, существует ещё один путь образования накипи, хотя информации о нём крайне мало встречается в открытых источниках.
В результате электростатических сил адгезии, возникающих при формировании двойного электрического слоя на границе раздела фаз: металл-вода, контактирующие фазы приобретают заряд противоположного знака, что способствует выпадению растворённых в воде солей на поверхность теплообменного оборудования.
Где образуется накипь?
В чайниках, кофеварках, утюгах, стиральных машинах, бойлерах, отопительных газовых котлах, накипь образуется внутри труб, змеевиков и жиклёров при нагревании и кипячении воды.
В промышленных паровых и водогрейных котлах, бойлерах и теплообменниках, накипь образуется внутри труб или емкостей, в которых происходит нагрев воды и получение пара.
Как можно решить проблему с накипью?
Наш опыт свидетельствует, что существует несколько эффективных способов борьбы с накипью. Однако все они, по сути, сводятся к двум основным методам:
Накипь можно либо предотвратить, либо удалить!
Далее мы расскажем об этих методах подробнее и рассмотрим конкретные способы и технологии, для решения проблем с накипью.
Предотвращение образования накипи
1. Умягчение
Основным способом, служащим для предотвращения образования накипи, является умягчение.
Под термином «умягчение» понимается процесс очищения воды от солей жесткости (Са и Mg), являющихся основной причиной образования накипи.
В процессе умягчения из воды удаляются ионы кальция (Ca) и магния (Mg). Это делается за счёт того, что воду пропускают через смолу или соль, содержащие в себе ионы натрия. При этом ионы кальция и магния из воды переходят в смолу или соль, а ионы натрия замещают их и переходят в воду. Таким образом происходит умягчение воды и снижается её общая жесткость.
Существуют следующие требования к жесткости воды:
Питательная вода паровых котлов и бойлеров (ГОСТ Р 55682.12-2013), ммоль/л
Накипь
На́кипь — твёрдые отложения, образующиеся на внутренних стенках труб паровых котлов, водяных экономайзеров, пароперегревателей, испарителей и других теплообменных аппаратов, в которых происходит испарение или нагревание воды.
При нагреве воды соли, содержащиеся в ней, разлагаются на углекислый газ и нерастворимый осадок. Эти соли откладываются на ТЭНе и внутренних поверхностях устройств, приводя их в негодность.
Пример накипи — твёрдые отложения внутри чайников.
Содержание
Виды накипи
Причиной образования накипи на нагревательных элементах является чрезмерное количество растворенных в воде солей кальция и магния. Чем больше этих солей, тем более «жёсткой» является вода.
По химическому составу преимущественно встречается накипь карбонатная (углекислые соли кальция и магния — CaCO3, MgCO3), сульфатная (CaSO4) и силикатная (кремнекислые соединения кальция, магния, железа, алюминия).
Вред накипи
Накипь значительно ухудшает теплопроводность металла. Из-за дополнительной теплоизоляции электронагреватель увеличивает свою температуру до установления нового равновесия вырабатываемого тепла и его отдачи сквозь слой накипи. Поскольку при повышении температуры сопротивление проводника увеличивается, его мощность снижается. Следовательно, время на нагрев воды увеличивается — как за счёт замедления теплопередачи на начальном этапе, так и за счёт постоянного снижения мощности в рабочем режиме. Количество потреблённой электроэнергии для нагрева одинакового количества воды до одинаковой температуры при этом почти не меняется (меняется потребляемая мощность и время нагрева).
Теплопроводность накипи в десятки, а зачастую в сотни раз меньше теплопроводности стали, из которой изготавливают теплообменники. Поэтому даже тончайший слой накипи создаёт большое термическое сопротивление и может привести к такому перегреву труб паровых котлов и пароперегревателей, что в них образуются отдулины и свищи, часто вызывающие разрыв труб.
Борьба с накипью
Образование накипи предупреждают химической обработкой [какой?] воды, поступающей в котлы и теплообменники.
Недостатком химической обработки воды является необходимость подбора водно-химического режима и постоянного контроля за составом исходной воды. Также при использовании данного метода возможно образование отходов, требующих утилизации.
Последние годы активно применяются методы физической (безреагентной) водоподготовки. Один из них — технология Hydropath, которая отталкивает растворенные в воде ионы солей жесткости от стенок труб оборудования. При этом вместо корки твердой накипи на стенках образуются взвешенные микрокристаллы, которые выносятся потоком воды из системы. При этом методе химический состав воды не изменяется. Нет вреда для окружающей среды, нет необходимости в постоянном контроле за работой системы.
Удаление накипи
Удаляют накипь механическим и химическим способами.
При механической очистке существует опасность повредить защитный слой металла или даже само оборудование, поскольку для очистки котел или теплообменник требуется разобрать полностью или частично. Это достаточно затратный метод, так как часто стоимость простоя оборудования намного выше стоимости самой очистки.
Химическую очистку возможно применять, не разбирая полностью котел или теплообменник. Но при этом существует опасность, что слишком длительное воздействие кислоты повредит металл котла, а более короткое воздействие может недостаточно очистить поверхности.
Отлично растворяет накипь уксусная кислота, образуя при реакции с солями осадка собственные соли (ацетаты), свободно растворяющиеся в воде. Например, для избавления от накипи в чайнике уксусную кислоту нужно размешать с водой в пропорции 1:10 и кипятить чайник на медленном огне до полного растворения. Разбавленная лимонная кислота хороша для растворения примесей, осевших на водоочистительных фильтрах. В производстве обычно применяют адипиновую кислоту, и именно она составляет основу большинства бытовых средств от накипи.
Существует народный способ очистки чайника от накипи: cырые картофельные очистки промывают от грязи, кладут их в чайник, заливают холодной водой и кипятят несколько раз. [источник не указан 274 дня]
Накипь в чайнике. Виды накипи и способы борьбы с ней
Вся вода, которая используется для обеспечения жизнедеятельности человека, имеет разный химический состав. И хоть с первых страниц химии мы помним формулу H2O, в природных источниках состав воды отличается содержанием растворенных солей, чем их больше, тем жестче будет вода.
Знакомая картина? Накипь не только портит посуду, но и портит настроение
Основные показатели жесткости: соли магния, кальция и других щелочноземельных металлов. При нагревании их избыток накапливается на поверхности нагревательных элементов бойлеров и стиральных машин. Из-за низкой отдачи тепла на нагревание тратится больше времени и электроэнергии.
Теплопроводность накипи очень низкая, даже тонкий слой создает сильное термическое сопротивление, которого достаточно, чтобы случился перегрев и порыв трубопровода. Чем толще слой отложений, тем больше он «крадет» электроэнергии и времени на нагрев воды. 10 миллиметров накипи снижают эффективность нагревания на 50 %.
После однократного закипания жесткой воды в электрическом чайнике, его диск и стенки покрывают едва заметным налетом, который вскоре превращается в плотную слоистую корку. Убрать ее механическим путем, не повредив прибор, невозможно. С каждым новым слоем она становится более прочной.
От испарения воды соли откладываются на всех контактных поверхностях: посуде, сантехнике, плитке. Эластичные уплотнители, покрывшись накипью делаются хрупкими, узлы шаровых кранов и запорной аппаратуры цементируются и закисают, что ведет к скорой поломке, а еще это отличное прикрытие для развития коррозионных процессов.
Виды накипи
По своему химическому составу накипь подразделяется на три основных типа:
Виновником накипи служат различного рода примеси в воде
Карбонатная жесткость, обусловленная гидрокарбонатами кальция и магния, называется временной. От нее можно избавиться простым кипячением, во время которого химические элементы распадаются на твердый остаток и углекислый газ.
Некарбонатная жесткость воды называется постоянной. Для ее определения проводится анализ воды после предварительного кипячения на протяжении часа. Постоянные соли (соляной и азотной кислоты) в осадок не выпадают, а остаются растворенными. Общая жесткость – это сумма количества солей временной и постоянной.
Кроме качественного состава, используется шкала оценки степени жесткости воды по параметру мг/эквивалент литр. Если он меньше 3 – значит вода мягкая, больше 9 – очень жесткая. В нашей стране преобладает вода средней жесткости. В Европе мягкой считается вода со значением до 1,2 мг/экв.л.
На что влияет жесткая вода
Употребление в пищу жесткой и мягкой воды имеет некоторые последствия и для человеческого организма. Согласно исследованиям, жесткая вода может вызывать образование мочевых камней, сильно сушит кожные покровы, имеет специфический привкус. Мягкая вода вносит вклад в развитие сердечно-сосудистых заболеваний – ее регулярное потребление приводит к дефициту в организме ионов Ca и Mg.
Для медицинских нужд используют дистиллированную воду с очень низкой концентрацией солей. Это в корне неправильно. Попадая в организм, вода с искусственным образом измененным составом, компенсирует его за счет ресурсов организма, вымывая кальций из костей и зубов, что приводит к их хрупкости.
В условиях естественной среды, жесткость не является статичным показателем. В период засухи концентрация солей повышается в результате испарения. После проливных дождей и таяния снега она снижается. В подземных водоемах, куда реже добирается инфильтрат атмосферных осадков, жесткость воды остается стабильно высокой. Артезианские скважины – это постоянно жесткая вода, которую обязательно нужно смягчать.
Способы борьбы с накипью
Ввиду сильного разрушительного действия накипи, каждый человек выбирает, какие методы борьбы с ней подходят для конкретного случая. По методики действия все методы можно поделить на два типа: минимизация и предотвращение образования накипи и эффективные способы удаления налета.
Способ очистки от накипи с помощью соды
Для снижения жесткости небольшого объема воды: для личной гигиены, стирки, питья и приготовления пищи, можно использовать соду, лимонную кислоту, уксус, отвары некоторых лекарственных трав, предварительное кипячение и даже молоко. Такие методы относятся к народным. С их помощью легко очистить стеклянные поверхности, сантехнику и электрочайники.
Хорошие рекомендации в сфере подготовки воды получил минерал шунгит. Он нормализует питьевую воду, сорбируя вредные вещества. Для домашних питьевых колодцев используются шунгитовые донные фильтры, а для подготовки воды из городского водопровода настаивание на кусочках минерала.
Способ очистки от накипи с помощью лимонной кислоты
Чтобы предотвратить образование накипи и улучшить вкусовые свойства воды и еды, нужно использовать очищенную питьевую воду. Комплексное решение проблемы – установка общей системы водоподготовки для всей квартиры или дома. Можно использовать несколько отдельных фильтров: для пищевой воды, для стирки и гигиены. Воду для полива огорода нужно только нормализовать, чтобы не развивалось засаливание грунта, но тут все зависит от пожелания владельца.
Если нет возможности установить промышленный смягчитель воды, для стиральных машин добавляют кальцинированную соду или полифосфатные средства (Калгон и др.), длительное использование которых приводит к быстрому износу ткани, смыванию цвета, износу частей машины, даже может усилить аллергию. Нормализовать воду можно с помощью реагентов, которые переведут растворенные соли в осадок.
Следующий этап – фильтрация обработанной воды. Нужна точная дозировка, соблюдение технологии введения реагента и утилизация осаженных солей, поэтому метод пригоден только для станций водоподготовки.
Физические методы смягчения воды
Такие способы не нуждаются в реагентах, работая на физических принципах. Например, современные водонагреватели комплектуются магниевым анодом, который защищает термоэлемент от покрытия накипью.
Способ очистки от накипи с помощью соды, лимонной кислоты и уксуса
Среди эффективных комплексных решений по водоподготовке:
Каждая система имеет свои недостатки и требует ощутимых финансовых вложений, но с задачей снижения жесткости воды они справляются на «отлично».
Виды накипи
Различают карбонатную, сульфатную (гипсовую), сульфатно-силикатную и смешанную.
Виды накипи
Вода различных источников отличается солевым составом, количеством, составом и степенью дисперсности механических примесей. Условия эксплуатации оборудования также различны. Все это приводит к образованию накипи различной как по своему химическому составу, так и по физическому состоянию. Свойства различных видов накипи значительно отличаются друг от друга. В зависимости от преобладания того или иного компонента различают накипь: карбонатную, сульфатную (гипсовую), сульфатно-силикатную и смешанную. Примерный средний состав этих видов накипи представлен в таблице ниже:
Карбонатная накипь. В составе этой накипи преобладает карбонат кальция СаСО3. Этот вид накипи наиболее характерен для поверхностных вод. Карбонатная накипь обычно имеет плотность в среднем 2,37-103 кг/м3 (2,37 г/см3) и низкую теплопроводность (см. табл. 2). Теплопроводность меняется в зависимости от пористости накипи. При медленном нагревании воды образуются мелкие кристаллы карбоната кальция, который при этом образует плотный слой накипи. Более быстрый нагрев способствует росту крупных кристаллов, образующих рыхлую накипь или шлам. Исходя из этого желательно, чтобы двигатель при пуске прогревался возможно быстрее, для чего в системе охлаждения двигателя необходимо наличие исправного термостата. Отсутствие последнего удлиняет срок прогрева двигателя, способствует отложению более плотной накипи и к тому же увеличивает износ двигателя. Вместе с этим нельзя не отметить, что интенсивная циркуляция воды в системе охлаждения также способствует образованию рыхлой накипи в виде шлама.
Разложение бикарбонатов кальция и магния начинается примерно при 70° С, а для полного разложения их требуется кипячение воды в течение 10 мин. Следует отметить, что кинетика разложения карбонатной накипи в условиях работы автомобильного двигателя почти не изучена. В системе охлаждения двигателя температура воды редко повышается до 100° С, а при более низкой температуре время разложения бикарбонатов заметно увеличивается. Это обстоятельство в свою очередь способствует цементации шлама в местах его отложения и образованию вторичной накипи.
Сульфатная накипь. Если в воде имеется значительное количество сульфата кальция (гипса), растворенного в ней, то накипь, образующуюся при этом называют сульфатной. Эта накипь имеет плотность 2,6*103кг/м3 (2,6 г/см3). Теплопроводность сульфатной накипи меньше карбонатной в 2-3 раза (см. табл. 2). Если в системе охлаждения двигателя отложения сульфатной накипи незначительны, то они состоят преимущественно из двуводного гидрата CaSО4*2H2О. Если толщина накипи увеличивается, то слой ее, прилегающий к стенкам, может нагреваться выше 100° С и гипс превращается в полуводный гидрат CaSО4*1/2H2O. Значительные количества сульфата кальция придают накипи твердость и затрудняют снятие ее пр,и промывании системы охлаждения ингибированной соляной кислотой. Сульфат кальция и его гидраты имеют отрицательный коэффициент растворимости, т. е. с повышением температуры их растворимость уменьшается. Таким образом, повышение температуры способствует выделению сульфата кальция из воды.
Силикатная, сульфатно-силикатная и смешанная накипи. Если вода содержит в своем составе растворимые соли кремниевой кислоты или кремниевую кислоту в коллоидном состоянии, то образующаяся накипь может содержать 25% и более кремнезема БЮг. Такую накипь называют силикатной. Как правило, поверхностные воды (воды рек, озер, водохранилищ) содержат кремнезема меньше, чем грунтовые. Содержание кремнезема в поверхностных водах не превышает 60 мг/л, но с повышением щелочности воды количество его возрастает до 200-300 мг/л.
Силикатная накипь может также содержать значительные количества гипса и потому ее называют сульфатно-силикатной. Такого вида накипь образуется в паровых котлах, в наиболее нагретых его частях. В двигателях внутреннего сгорания нет таких мест с высоким перепадом температуры и потому образование этого вида накипи не является характерным. Силикатная накипь отличается очень низкой теплопроводностью.
Смешанная накипь по своим свойствам занимает промежуточное положение между карбонатной и сульфатной.
РЕАГЕНТЫ ДЛЯ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫВКИ КОТЛОВ И ТЕПЛООБМЕННИКОВ
Исследовательская работа по теме: «Физико-химические свойства накипи»
«Физико-химические свойства накипи»
1.2. Как и когда образуется накипь в чайнике………. ………………………. 6
1.3. Значение накипи для организма человека.…………………………………7
1.4. Вещества, входящие в их состав накипи на чайнике……..………………10
II . Материалы и методы исследования …………………………………..….11
2.1. Изучение физических свойств накипи…………………………………….11
2.2. Изучение химического состава накипи……………………………………11
2.2.1. Определение содержания карбонат иона………………………………..12
2.2.2. Определение содержания сульфат иона……………..……………….… 12
2.2.3. Определение содержания силикат ионов……………………..………. 12
2.2.4. Определение содержания хлорид ионов……………………..………. 12
2.2.5.Определение гидроксид ионов……………………………………..…….13
2.4. Проведение социологического опроса школьников…………. ………….14
2.5.Способы предотвращения и удаления накипи…………………………….15
Список использованной литературы ………………………………………..19
Именно соли постоянной жесткости при определенных условиях выпадают в осадок в организме человека и образуют в нем самую настоящую накипь, избавиться от которой не так просто, как от «хлопьев» на стенках чайника.
Однако, считается, слой накипи на стенках чайника — это верный признак того, что в воде присутствуют все необходимые организму соли и микроэлементы! Но постоянное употребление кипяченой воды и воды с пониженным солевым составом приводит к вымыванию солей из нашего организма.
Человек за свою жизнь выпивает примерно 74802 чашки чая (примерно 75 литров). В день мы кипятим 2-3 раза чайник. За год более 1000 раз. А за жизнь более 76 тысяч раз.
Если за месяц, в чайнике может образоваться до 15 грамм накипи, то за год до 200 грамм. Килограмм накипи может образоваться за 5-6 лет.
Все выше перечисленные факты, безусловно, делают вопрос изучения накипи, очень актуальным.
Объект исследования: сухой остаток (накипь).
Гипотеза: Накипь в чайнике — хорошая примета. Действительно ли это так?
Цель работы : Выявить физико-химический состав накипи.
Задачи исследования являлись:
1. Изучить литературу по данному вопросу.
2. Выявить значение накипи для организма человека.
3. Изучить состав и физико-химические свойства накипи на чайнике.
4. На основе школьного социологического опроса узнать о
видах потребляемой учащимися воды.
5. Сделать вывод и рекомендации.
1. обзор литературы
2. сравнительный анализ
3. проведение эксперимента
4. физико-химические методы
6. компьютерное моделирование
Что происходит с оборудованием
1.1.Что такое накипь?
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.
1.2. Как и когда образуется накипь в чайнике
1.3. Значение накипи для организма человека
Накипь проявляется не только в виде плавающего осадка на поверхности чая или кофе. Главным образом мы можем её обнаружить на стенках чайника, либо же на нагревательных элементах (спирали). Такие образования оказывают негативное влияние сразу по двум пунктам. Во-первых – страдает сам материал, из которых изготовлены бытовые приборы, либо нагревательные элементы. Агрессивные свойства солей оказывают разрушающее действие. Вследствие этого, происходит постепенная деформация поверхностей, что в конечном итоге приводит к их полному выходу из строя. Второе негативное влияние накипи на электрочайники заключается в том, что накипь создаёт определённый слой между водой и нагревательным элементом. Этот слой замедляет нагрев воды. Чем он толще, тем больше времени необходимо для кипячения воды в чайнике.
Данный вопрос актуален не только для деминерализованной питьевой воды, которая не была обогащена комплексом минеральных веществ, но и для воды, в которой содержание минеральных веществ снижено вследствие домашней или централизованной обработки, а также для слабоминерализованной бутилированной воды.
Питьевая вода, полученная с помощью деминерализации (обратный осмос), обогащается минеральными веществами, может не оказывать благоприятного воздействия на здоровье. Обычно воду обогащают минеральными веществами, пропуская через известняк или другие карбонат-содержащие минералы. Вода при этом насыщается в основном кальцием, а дефицит магния и других микроэлементов, например, фтора и калия ничем не восполняется. Кроме того, количество вносимого кальция регулируется скорее техническими (снижение агрессивности воды), нежели гигиеническими соображениями. Возможно, ни один из способов искусственного обогащения воды минеральными веществами не является оптимальным, поскольку насыщения всеми важными минеральными веществами не происходит, однако это не касается воды, обработанной в домашних условиях.
Собрано достаточно данных для того, чтобы подтвердить: дефицит кальция и магния в воде не проходит без последствий. Есть доказательства, что он приводит к повышению риска сердечно-сосудистых заболеваний и внезапной смерти. Эта связь была описана во многих работах независимо друг от друга. При этом исследования были построены различным образом и касались различных регионов, населения и периодов времени.
Таким образом, рекомендуем Вам употреблять в неограниченном количестве артезианскую питьевую воду.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.
1.4. Вещества, входящие в их состав накипи на чайнике
Химический состав накипи бывает трех видов :
сульфатная накипь (CaSO4)
силикатная (кремнекислые соединения кальция, магния, железа, алюминия).
с Причиной образования накипи на нагревательных элементах является чрезмерное количество растворенных в воде солей кальция и магния. Чем больше этих солей, тем более «жёсткой» является вода. Исходя из этого, стоит понимать, что в современных мегаполисах, вода в кранах достаточно жесткая, что и приносит возможные проблемы с использованием техники.
Материалы и методы исследования
2.1. Изучение физических свойств накипи
е Осторожно, чтобы не поцарапать эмаль, соскребали накипь с внутренних стенок чайника. По внешним признакам, это твердое вещество светло коричневого цвета. Хрупкое и слоистое. Массой 28 грамм. Нерастворимое в воде. Запах отсутствует.
2.2. Изучение химического состава накипи о
2.2.1. Определение содержания карбонат иона
Небольшое количество накипи помещаем в химический стакан, добавляем соляную кислоту. Наблюдаем бурное выделение газа (см. Приложение 2), Использую лучинку, определяем углекислый газ, а, следовательно, осадок содержит карбонат ион. (см. Приложение 2).
2.2.2. Определение содержания сульфат иона
Небольшое количество раствора помещаем в пробирку, добавляем хлорид бария. Выпадение белого осадка свидетельствует о наличии сульфат иона. (см. Приложение 8).
2.2.3. Определение содержания силикат ионов
В испытуемый раствор добавляем небольшое количество соляной кислоты.
Выпадение белого осадка доказывает наличие силикат ионов в растворе.
В испытуемый раствор добавляем небольшое количество нитрата серебра. Выпадение белого осадка свидетельствует о наличии в растворе хлорид ионов. (см. Приложение 3).
2.2.5.Определение гидроксид ионов
Сухую накипь ( небольшое количество) нагрели с раствором NH 4 CI, и опустили лакмусовую бумажку. Бумажка чуть-чуть посинела, значит, в накипи содержались гидроксиды. (см. Приложение 4).
2.2.6. Определение катионов
Определение ионов железа
К испытуемому раствору добавляем NH 4 CNS, затем K 3 [ Fe ( CN ) 6 ];
Роданид железа(III) – темно-красного цвета.
FeSO 4 + K 3 [ Fe ( CN ) 6 ] = KFe[Fe(CN) 6 ] 
+ K 2 SO 4
Выпадает осадок синего цвета. (см. Приложение 5-6).
Определение ионов бария
2 BaCl2 + K2Cr2O7 + H2O ↔ 2 BaCrO4↓ + 2 HCl (см. Приложение 7).
Определение ионов кальция
Определение ионов магния
Небольшое количество раствора смешиваем с гидрофосфатом натрия, Na 2 HPO 4 образует с солями магния в присутствии аммонийной буферной смеси белый кристаллический осадок двойного фосфата магния и аммония: (см. Приложение 9).
Определение ионов хрома
Для определения иона хрома, приливаем гидроксид натрия .
CrCl 3 + 3 NaOH (недостаток) = Cr ( OH ) 3 + 3 NaCl
Выпадает осадок зеленого цвета.
2.4.Проведение социологического опроса школьников
Анкета для учащихся
2.Какую воду вы пьёте?
Кипяченую Из под крана Бутилированную Отстоянную Фильтрованную
3.Из какой воды вы кипятите чай?
Из под крана Бутилированной Отстоянной Фильтрованной
4.Есть ли на вашем чайнике накипь?
5.Знаете ли вы, за счет чего образуется накипь на чайнике?
6.Известны ли вам способы удаления накипи?
Было опрошено 48 учащихся. Результаты оказались следующими:
Пользуются фильтрами в домашних условиях 38% учащихся.
Для чая используют, в основном, воду из под крана ( 89%).
Способы удаления накипи известны не всем ( 68%).
2.5.Способы предотвращения и удаления накипи
Если вы посмотрите в ваш чайник и увидите неприятный слой накипи, которая появилась в процессе кипячения воды, то не спешите выкидывать его. Чайник может прослужить вам еще многие годы. Для этого вам не следует приобретать специализированные моющие средства или тратить время, отмывая чайник щеткой или губкой. Накипь в чайнике может быть удалена следующими способами:
Обработкой чайника или кастрюли раствором уксусной кислоты. Для этого делают раствор из одного стакана уксусной эссенции и девяти стаканов воды. Далее хорошо перемешивают полученную смесь в чайнике, кипятят раствор в нем и оставляют на ночь. В течение ночи накипь под действием кислоты растворится. Утром следует повторно перемешать раствор и вылить его. Сам чайник надо сполоснуть до исчезновения запаха уксуса.
Применение лимонной кислоты, которую можно приобрести в магазине в виде пакетиков с порошком кислоты или выжать обычный лимон. Для этого стоит в чайник с водой высыпать два пакетика кислоты или выжать три лимона. Смесь стоит перемешать, прокипятить в чайнике и оставить на ночь. Утром надо вылить раствор в чайнике и сполоснуть его пару раз.
Содой. Для этого следует насыпать чайную ложку соды с горкой в чайник или другую посуду, вскипятить раствор и выдержать одну ночь. Такой метод не подходит для электрочайников, так как может привести к его поломке.
Купить в магазине специальный препарат «АНТИНАКИПИН».
Накипь – это не только неприятного вида налет, но и осадок, который может нанести вред организму. Поэтому борясь с накипью в чайнике, стоит задуматься, почему она образовалась. Если причины не будут устранены, накипь с определенной периодичностью будет появляться на ваших чайниках и кастрюлях снова.
Для того, чтобы избавиться от жесткости воды и смягчить ее, следует применять фильтры для отчистки воды. Такие фильтры могут быть вмонтированы в водопровод или быть в виде кувшинов. В процессе фильтрации стоит позаботиться о смене фильтров и менять его не реже раза в месяц.
Народные средства избавления от накипи. 1
2 Складываем в чайник картофельные очистки, заливаем водой, кипятим.Повторяем такой процесс несколько раз.
4 Можно воспользоваться для удаления накипи лимоном. Он измельчается и складывается в чайник. Заливаем чайник холодной водой и ставим кипятиться. Даем чайнику основательно покипеть, выключаем, сливаем воду. Когда чайник остынет, берем тряпочку и снимаем накипь. Если не сошла вся накипь, процедура может быть повторена.
5 Газированные напитки, такие как «Кока Кола», «Фанта» и «Спрайт», тоже без проблем могут справиться с накипью. Наливаем напиток в чайник, кипятим. Выливаем. Накипь отходит на ура.
6 И последний вам совет – сложите в чайник кожуру от яблок, залейте водой и вскипятите чайник.
Для предупреждения образования накипи, необходимо использование мягкой воды и использование фильтров для очистки воды.
Результаты определение анионов:
Результаты определение катионов:
На основании результатов исследований сделаны следующие выводы:
Главная причина осадка, который образуется при кипячении, это не что иное, как соли кальция и магния – соли жесткости.
Отрицательное влияние накипи:
Накипь мешают быстрому нагреву воды в чайнике, плюс к этому, попадают в чай и кофе, ухудшают качество нагретой воды, вредят организму человека.
Накипь наносит вред материалу, из которого изготовлен чайник (да и любой другой прибор, связанный с нагревом воды). Кроме того, как уже упоминалось, накипь замедляет нагрев воды, что крадет время и деньги (ведь газ или электроэнергия стоят денег!) у человека.
Здоровье также может пострадать от использования в пищевых целях воды с высокой концентрацией солей жесткости. Они, как известно, способствуют отложению камней в почках. Да и неприятно пить кипяченую воду, в которой присутствует видимый непривлекательный осадок. Будто пьешь жидкость с песком.
Положительное влияние накипи лишь в том, что её наличие говорит о присутствии всех необходимых организму солей и микроэлементов.
На основании вышеизложенного следует:
Использовать для кипячения мягкую воду;
Пользоваться фильтрами для очистки воды;
Систематически (1-2раза в месяц) избавляться от накипи на чайнике.
Пить родниковую воду.
Хотя в мире нет предмета, который был бы слабее и нежнее воды, но она может разрушить самый твердый предмет.
Список использованной литературы
Арабаджи В.И. Загадки простой воды. М.: Знание, 1993
Галактионов С.Г. Биологически активные вещества. Похвала осторожности. – М.: Молодая гвардия, серия «Эврика», 1988.
Кульский Л.А., Даль В.В., Ленчина Л.Г. Вода знакомая и загадочная. – К.: Радянська школа, 1982.
Латышев В. Неожиданная вода. «Изобретатель и рационализатор», №2, 1981.
5. Общая и неорганическая химия (методическое пособие). Автор И.Л.Шиманович, М., Издательство «Высшая школа», 1990 г.
6.Основы химического анализа пособие М., Издательство «Просвещение» В. И. Астафурова для учащихся 9—10 классов.