От чего накипь в чайнике. Почему появляется накипь в чайнике

Данная статья посвящена проблеме образования накипи в теплообменном оборудовании и путях решения этой проблемы.

В статье описываются причины образования накипи, исследуются виды накипи, изучаются последствия негативного воздействия накипи на бытовое и промышленное оборудование.

Предпринята попытка классифицировать средства и технологии, уменьшающие вредное воздействие накипи.

Введение

Вода - уникальное вещество. Наверное нет нужды описывать здесь все её свойства и важность её для жизни человека. Нас интересуют некоторые характерные признаки воды.

Характерные признаки воды включают в себя: текучесть, растворение в себе других элементов, три состояния - пар, вода и лёд, среда для развития живых организмов.

Для нашего исследования особое значение имеет свойство воды растворять в себе другие элементы.

Вода - как теплоноситель

С незапамятных времён человечество использовало воду как теплоноситель, нагревая и испаряя её.

В чём преимущества воды как теплоносителя?

Вода дешева и доступна (по крайне мере в неопустыненных регионах). Вода обладает высокой плотностью, вязкостью и энергоемкостью. Энергоемкость воды - это вообще ключевой параметр для теплоносителя. Вода совершенно безвредна для человека, в отличии от тех же самых химических антифризов и тосолов. Вода недефицитна и её использование в промышленности и энергетике экономически целесообразно.

Что такое накипь?

Накипь - это твёрдые образования, отложения, возникающие при нагреве и испарении воды на стенках любого теплообменного оборудования. Накипь образуется в результате кристаллизации и выпадения содержащихся в воде элементов. Как правило, этими элементами являются кальций и магний. Очень часто о них говорят как о солях жесткости. Влияние солей жесткости на работу любого оборудования пагубно, поэтому человек ещёт способы уменьшения этого вредного воздействия.

На снимке: силикатная накипь высокой прочности

Виды накипи

Количество химических элементов, из которых образуется накипь, достаточно разнообразно и, как минимум, её классифицируют в следующие виды:

• карбонатная накипь (углекислые соли кальция и магния — CaCO3, MgCO3);
• сульфатная накипь (CaSO4);
• силикатная накипь (кремнекислые соединения кальция, магния, железа, алюминия).

Кроме того, в теплообменном и нагревательном оборудовании, встречаются органические отложения, которые ухудшают его работоспособность, хотя, формально, к накипи, эти отложения не относятся.

На снимке: органические отложения в трубках теплообменника

Механизм образования накипи

Накипь образуется в процессе нагрева воды. При какой температуре образуется накипь?

Как правило, температура образования накипи составляет от 40°С и выше.

При нагревании воды соли кальция, магния и др. распадаются на углекислый газ и нерастворимый осадок,

Кроме того, и информации об этом крайне мало встречается в открытых источниках, накипь, во многом, образуется в результате электростатических сил адгезии, возникающих при формировании двойного электрического слоя на границе раздела фаз: металл-вода. Двойной электрический слой возникает при контакте двух фаз, одна из которых является жидкой. Стремление системы к равновесному состоянию приводит к тому, что контактирующие фазы приобретают заряд противоположного знака, равный по величине. Как раз этот механизм и способствует выпадению растворённых в воде солей на поверхность теплообменного оборудования.

Где образуется накипь?

Накипь образуется на поверхностях нагрева/охлаждения любых теплообменных аппаратов - как промышленных, так и бытовых.

Бытовое оборудование, как правило, включает в себя: чайники, кофеварки, утюги, стиральные машины.

Промышленное оборудование: паровые и водогрейные котлы, бойлеры, теплообменники, испарители, охладители, опреснители.

На снимке: накипь в паровом котле Е-1-0,9

В любом оборудовании, где имеется трубная часть или полости, по которым проходит вода (нагреваясь или охлаждаясь), возможно образование накипи.

В чём проблема?

Основная причина, связанная с накипью, состоит в том, что она обладает крайне низкой теплопроводностью. Для примера: теплопроводность стали составляет 39 ккал/м*час*град, а теплопроводность накипи -всего 0,1 ккал/м*час*град. Разница почти в 400 раз!

Отложения резко снижают теплообмен, например, через стенку трубы. Таким образом, для нагрева воды до определённой температуры, в трубе с накипью, потребуется затратить гораздо больше энергии, чем в трубе без накипи. Данные о перерасходе топлива промышленными котлами разнятся из-за различного химического состава накипи, но в среднем, 1 мм. накипи приводит к 1-7% перерасходу топлива.

Кроме того, слой накипи вызывает ускоренное старение того участка металла, который она закрывает с внутренней стороны. В самом деле: если с одной стороны, скажем, трубы, путём сжигания пламени производится нагрев металла, то с другой стороны трубы слой накипи препятствует теплопередаче и нагреву жидкости. Тепло не отводится от стенки трубы, возникают локальные перегревы, зачастую металл начинает течь и образуются сквозные свищи. А это, на промышленном оборудовании, например, на паровых или водогрейных котлах большой мощности, приводит к аварийной ситуации.

В случае с бытовым оборудованием, накипь делает невозможным его дальнейшую эксплуатацию. Накипь, осевшая на тенах стиральных машин, приводит к перегоранию нагревательного элемента. Накипь, осевшая в жиклёрах кофемашин, приводит к невозможности подачи жидкости и т.п.

Таким образом, возникновение накипи на теплообменном оборудовании приводит к следующим последствиям:

• Перерасход топлива;
• Ускоренный износ участков и деталей оборудования;
• Невозможность реализации заданного технологического процесса;
• Вероятность возникновения аварийной ситуации;

В целом, причины более чем веские, для того, чтобы обратить на эту проблему пристальное внимание.

Пути решения

Опыт работы нашей компании свидетельствует, что существует несколько эффективных способов борьбы с накипью. Однако все они, по сути, сводятся к двум основным методам: либо к предотвращению образования накипи - профилактике, либо к очистке от образовавшихся отложений.

Чтобы предотвратить образование отложений, нужно очистить воду от солей жесткости и примесей. Это делается за счёт фильтров и ионно-обменных процессов, реализованных в установках водоподготовки, без которых не обходится ни одна промышленная котельная (да и бытовая, тоже). Также, для предотвращения образования накипи, существуют способы магнитной обработки воды, на которых основан принцип действия противонакипных устройств, но об их эффективности мы поговорим далее.

Для очистки от накипи используются химические реагенты и технологии, о которых речь пойдёт далее.

В общем виде, логика выбора того или иного метода борьбы с накипью, определяется двумя факторами: технологический и экономический.

Предотвращение образования накипи

Основным способом, служащим для решения задачи предотвращения образования накипи, является водоподготовка. Под термином "водоподготовка" понимается процесс очищения воды от солей жесткости, являющихся основной причиной образования накипи - умягчение. Кроме того, в ходе водоподготовки, выполняются и другие мероприятия: фильтрование от механических примесей, осветление, деаэрация, обеззараживание и прочие процедуры. Основной операцией, для борьбы с накипью, является умягчение.

В целом, под умягчением воды, понимается процесс, основной целью которого является снижение жесткости воды. При этом из воды удаляются ионы кальция (Ca) и магния (Mg), служащие главной причиной образования накипи. 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 <0,02

Существуют самые различные установки по умягчению, которые могут быть сконструированы и подобраны под исходную жесткость воды, кроме того, ступеней умягчения может быть несколько.

Также существуют установки обратного осмоса, которые могут выдавать из себя на выходе практически дистиллированную воду.

Таким образом, актуальность водоподготовки воды сложно переоценить. Эта процедура является основной и наиболее распространённой для получения требуемого качества воды. Все без исключения котельные, работающие в большой энергетике, ЖКХ и предприятиях, оснащены системами водоподготовки. Однако это недешёвое удовольствие, поскольку стоимость водоподготовки складывается из первоначальных затрат на оборудование (покупка и монтаж), а также из дальнейших работ, связанных с регенерацией ионообменного вещества и техническим обслуживанием фильтров.

Отдельно нужно сказать о различных противонакипных устройствах, позиционирующихся как средство для предотвращения образования накипи. В нашей организации накоплен значительный опыт эксплуатации различных противонакипных устройств. Кроме того, мы сами выпускаем противонакипное устройство ЭКОФОР, предназначенное для предотвращения образования накипи и коррозии на паровых и водогрейных котлах.

На снимке: взрывозащищённое исполнение противонакипного устройства ЭКОФОР

В скором времени на нашем сайте мы разместим обобщение нашего опыта по эксплуатации противонакипных устройств. Сейчас же заметим, что они, к сожалению, не являются панацеей и причиной для отказа от существующих систем водоподготовки. Эти устройства должны применяться как дополнение к имеющимся системам умягчения. Эффективность этих устройств зависит от огромного количества факторов: габариты, параметры теплоносителя, химический состав воды и проч.

Очистка от накипи

Вторым направлением, обеспечивающим поддержание чистоты теплообменных аппаратов является их периодическая очистка от накипи. Это относится как к бытовым, так и промышленным агрегатам.

Существует несколько основных способов чистки оборудования от накипи. Перечислим основные из них: химическая промывка, механическая очистка, гидродинамическая очистка, электроразрядная очистка. Опишем, вкратце, данные методы.

Химическая промывка

Под химической промывкой подразумевают растворение накипи в оборудовании за счёт циркуляции в нём нагретого кислотного или щелочного раствора.

В общем виде создаётся замкнутый контур, в который входит: очищаемый объект, химический насос, промежуточный бак и кислотощелочестойкие шланги.

На снимке: химическая промывка бытового газового котла

Кислотный, например, раствор, подогретый до определенной температуры, циркулирует по замкнутому контуру в течении нескольких часов, за счёт чего производится растворение накипи и отмывка оборудования. Как правило, для химической промывки, используют соляную, серную, ортофосфорную и сульфаминовую кислоты.

Схема химической реакции при химической промывке оборудования сульфаминовой кислотой, например, выглядит следующим образом:

СаСО 3 +2NH 2 SO 3 H Ca(NH 2 SO 3) 2 +H 2 O+CO 2

Применяют, также, концентраты низкомолекулярных кислот (НМК). В ряде случаев, например для подготовки оборудования к пуску и отмывки его от производственных загрязнений: масел, ржавчины и окалины, используют щелочение каустической содой.

Химическая промывка незаменима для водогрейных водотрубных котлов типа КВГМ, ПТВМ, НР, ЗИО российского производства, а также жаротрубных котлов всех типов Viessman, Bosh, ICI, Loose и других производителей. Это обусловлено тем, что конструктивно, данные котлы, не имеют открытого доступа к своим трубкам, из-за чего единственно возможной становится их кислотная промывка.

Механическая очистка от накипи

Один из наиболее распространённых и известных способов очистки котлов и другого оборудования от накипи. Метод заключается в том, что в очищаемую трубу заводится механическая шарошка (бур, фреза), которая вращается в трубе за счёт электрического или воздушного привода. За счёт механического вращения, острые края шарошки достаточно эффективно счищают слой имеющейся накипи. Однако, при таком способе очистки, возможно ненормируемое воздействие шарошки на поверхность очищаемых труб, что в ряде случаев может приводить к утоньшению их стенок. Несмотря на это, метод имеет своих многочисленных сторонников, и наша компания имеет в наличии оборудование для механической очистки. Метод используют для очистки от накипи паровых котлов типа ДЕ, ДКВР, КЕ, ШБ, Е, трубок теплообменных аппаратов в сахарной, химической промышленности и т.д.

Гидродинамическая очистка

Принцип гидродинамической очистки основан на том, что вода, под высоким давлением, подаётся, посредством шланга высокого давления и форсунки, в трубу, что обеспечивает её отмывку от накипи. Данный метод эффективен для оборудования, у которого имеется открытый доступ к очищаемым трубам - теплообменников, бойлеров, паровых котлов Е, ДКВ, ДЕ, КЕ.

Нет значения, какой чайник вы приобрели: электрический, эмалированный или металлический, накипь на нем будет образовываться вне зависимости от вашего желания. Не помогут дорогие очистители. От накипи, электрические чайники перестают работать, у основания образовывается налет белого или оранжевого цвета. Это смесь накипи и ржавчины.

Почему появляется накипь на чайнике?

В традиционных чайниках накипь появляется у основания, иногда повреждаются стены. В электрических чайниках воздействию накипи поддается основная часть, которая нагревает жидкость.

Накипь образовывается из-за действий соли, которая является основным элементом строения воды. И чем выше ее концентрация, тем ярче и чаще будет образовываться осад. Жесткость позволено ослабить при воздействии разнообразных приспособлений, но даже с их помощью, вы не избавитесь от накипи.

К чему может привести накипь?

Накипь нельзя не замечать! Первое, она является первопричиной преждевременного изнашивания чайника, который работает за счет электроэнергии, и разрушает основание классических моделей. Накипь отводит тепло, из-за этого, основание прибора перегревается. Накипь не разрешает жидкости входить в контакт со стенками чайника, которые сделаны из качественной стали. Как известно, металл имеет хорошую проводимость и нагревается до максимальных температур. В электрических чайниках, обогревательный механизм тоже изготовлен из металла, что является причиной повреждения. Второе, во время попадания в наш организм, накипь начинает разрушать жизненно важные органы. В результате такого негативного воздействия могут возникнуть неразрешимые трудности с работой мочеиспускательной системы.

Прежде чем рассказать о методах удаления накипи и спасения ваших электрических приборов, следует рассказать простые правила, которые необходимо исполнять, чтобы свести до минимума такую процедуру.

• В качестве предотвращения образования накипи необходимо ежедневно мыть чайник, очищая его от налета. Используйте для этого металлическую губку. Не стоит пропускать эту процедуру, ведь через день накипи будет больше.
• Для кипячения используйте только фильтрованную воду. Да, писалось ранее, что она не помогает от образования накипи, но его будет значительно меньше.
• Не оставляйте воду в чайнике после кипячения, особенно на вечер.
• Для удаления накипи, не ждите, когда ее шар станет заметным - чем меньше накипи на дне чайника, тем легче и быстрее вы ее очистите.

На рынке можно приобрести большое количество специальных средств, которые без проблем удалят накипь с вашего чайника. Но, в состав дорогих средств, входят самые доступные для каждого из нас ингредиенты, которые продаются в каждом магазине.

Чайник можно спасти от накипи, и даже не покидая стен собственного жилья. Независимо от того, какой метод выберите именно вы, скрупулёзно помойте чайник после завершения процедуры. После первых двух кипячений необходимо слить воду. Частицы, после очищения, могут оказаться в желудке и вызвать сильное отравление.

1. Метод очистки чайника, который сделан из металла.

Уксус — самый доступный и эффективный метод очищения чайников, без негативных факторов для здоровья. Пищевой уксус необходимо соединить с проточной водой, соблюдая пропорцию: 0,1 литр уксуса на 1 литр воды. Затем необходимо залить смесь в чайник и поставить его на медленный огонь. Доведите воду до кипения. Если после закипания вы заметили, что накипь отслаивается, заберите чайник с огня. В противном же случае подождите еще 20 минут. После очистки чайник необходимо тщательно вымыть. Накипь должна исчезнуть.

1. Способ очистки, который подойдет для электрического чайника.

Использовать уксус для электрического чайника, категорически запрещено. На помощь такой технике станет лимонная кислота, которую необходимо развести в пропорции: 1 столовая ложка на литр воды. Пластик чайника будет выглядеть как новый, за счет воздействия на него кислоты. Налет просто отслоиться, и останется только промыть чайник и один раз вылить прокипяченную воду. Доведение кислоты до кипения – очень спасательная вещь. Лучше, еженедельно очищать прибор, пользуясь лимонной кислотой. Размешайте такую же пропорцию кислоты и налейте воду в чайник на несколько минут. После этого ополосните чайник.

Видео:

1. Чистка сладкой минеральной водой.

Проверенный способ – очищение, от накипи используя сладкие газировки «Fanta», «Coca-cola», «Sprite» . Эта газировка хорошо выводит коррозию, налет и даже чистит машинные диски. Изначально необходимо, чтобы газированный напиток постоял с открытой крышкой. После того как выветрятся газики, необходимо вылить сладкий напиток в чайник и довести его до кипения. После этого чайник необходимо хорошо вымыть. Не забывайте вылить первую закипевшую воду. Обратите внимание, что «Fanta» может покрасить чайник.

1. Бешеное соединение.

Такой метод подойдет при интенсивном загрязнении. В чайник заливают обычную питьевую воду, кладут немного соды и доводят эту смесь до температуры 100 градусов. После закипания, сливают воду и чистят чайник. Затем, заливают новую воду и добавляют уже не соду, а обычную лимонную кислоту. Повторяют указанную выше процедуру. Снова чистят чайник, и добавляют смесь воды и уксуса. Доводят до температуры 100 градусов и кипятят 40-50 минут. Необходимо постоянно проверять количество жидкости в чайнике. После проведения такой процедуры все лишнее должно смыться, если же нет, потрите дно чайника губкой.

1. Избавление от накипи, используя продукты питания.

Хорошо удаляет накипь сок лимон. Разрежьте лимон пополам, выдавите весь сок и залейте водой. Эту смесь доведите до кипения и кипятите на маленьком огне больше 20 минут. Если накипь еще осталась на дне чайника, повторите процедуру. Хорошо помогает использовать вместо сока лимона, рассол. Схема действия такая же, но рассол не нужно смешивать с водой. Залейте его в чайник, доведите до кипения и промойте чайник губкой.

Используя домашние средства для чистки чайников можно получить отменный результат. Конечно, лучше предотвратить проблему, чем решать ее, пускай даже и народными методами.

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.

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.

Магнитная обработка воды.

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

Водонагреватель электрический	Предотвращается процесс образование «белой шубы» накипи на нагревательном элементе и в теплообменнике. Происходит постепенная очистка теплообменника от старой накипи. Снижается шумность прибора при работе.
Котлы, бойлеры	Защита от известковых отложений накипи теплообменника котла и трубопроводов. Увеличивается передача тепла в системе отопления. Подавляются коррозионные процессы внутри оборудования, снижаются затраты на газ и электричество.
Посудомоечная машина	После мытья на посуде, стеклянных бокалах, посуде из нержавейки не появляется белый налет, разводы и пятна. «Продлевается» жизнь нагревательного элемента.
Кофе-машина	Удаление накипи с нагревателя, деталей теплообменника, а также системы генерации пара. Существенное улучшение вкуса напитков, вода не образует пленки.
Увлажнитель воздуха	Предотвращается образование накипи и закупоривание отверстий, через которые выпускается увлажненный воздух. На мебели, куда оседает влага из увлажнителя, перестает образовываться белый налет.
Ледогенератор	Сохраняется гигиена и чистота ледогенератора. Кубики льда не «размягчаются», сохраняют форму. Кубики получаются прозрачнее, без «лишних» примесей вкуса и запаха.
Бассейны и СПА	Магнитная активация воды увеличивает эффективность при чистке бассейнов и СПА от органики. Умягчение помогает стабилизировать РН-баланс и общую жёсткость воды. Помогает придать воде идеальную прозрачность.
Автомобильные мойки	Умягченная вода не образует потеков на кузове машин после мойки. Кроме того, снижается расход моющих средств, а также воска для полировки.

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.