Как происходит образование накипи, и какие методы помогут прервать данный процесс

Вред, который приносит наличие этих отложений, очевиден. Но чтобы лучше понимать, какие технологии борьбы с ними наиболее эффективны на самом деле, следует изучить образование накипи подробнее. Слишком часто мы используем те или иные фильтры против накипи, опираясь при выборе только на данные, изложенные производителями в рекламных материалах. Исправим такой недостаток, посмотрим, что говорят об этом процессе специалисты.

Образование накипи: сложный механизм

Если попробовать учесть все возможные вариации одновременно, то будет бесполезно. Дело в том, что в каждом определенном случае накипь будет состоять из уникального состава компонентов. В ней могут присутствовать сульфаты, силикаты, соединения железа, органика. Не будем пытаться объять необъятное, а сконцентрируем внимание на тех составляющих, которые присутствуют чаще всего, занимают большую часть общего объема, являются основными связующими компонентами.

В большинстве информационных источников можно без труда найти сведения о том, что это – соли жесткости, карбонаты железа. Они появляются в результате реакции катионов данных химических элементов с анионами HCO₃.

Однако общее описание не позволяет понять, как именно происходит образование накипи. В действительности данный процесс несколько сложнее, чем простая химическая реакция.

Ионы, о которых шла речь выше, являются основными действующими компонентами, но при более внимательном изучении вопроса можно выяснить, что они находятся в окружении своеобразной оболочки из дипольных молекул воды. Такая структура обусловлена наличием различных зарядов и действием соответствующих сил притяжения (электрических). Она имеет специальное название, сольват.

Между такими образованиями происходит хаотичное движение свободных молекул воды, не связанных. Сольваты не способны соединятся в более крупные соединения, чему препятствуют отмеченные выше гидратные оболочки. Тем не менее, в некоторых случаях, в результате цепочки ударов, может произойти их разрушение, начнут образовываться кристаллы. Однако данный процесс является «двусторонним». С аналогичной скоростью происходит распад соответствующих образований. Если нет никаких иных внешних воздействий, то при комнатной температуре образование накипи не происходит.

При увеличении температуры, происходит сдвиг данного равновесного состояния. В этом случае постепенно возрастает интенсивность движения молекул, их соединений. Гидратные оболочки быстро разрушаются, а соединения не успевают раствориться. Разумеется, процесс этот будет более интенсивным при повышенной концентрации в воде ионов магния и кальция.

Это, в частности, объясняет, почему именно в области нагретых поверхностей происходит образование накипи. Принципиально данный процесс не обязательно должен быть опасным. Например, если имеется ток воды, то возникшие плотные загрязнения будут попросту вынесены им далее, в канализационную систему.

Здесь надо учитывать следующее. Если такая поверхность очень гладкая, то закрепление на ней кристаллов накипи происходить не будет. В качестве простого примера можно привести луженые и обычные участки элементов конструкции теплообменников. При разборке таких изделий явно можно рассмотреть площадки, на которых практически нет отложений. К сожалению, создание идеальных поверхностей – сложная задача. Как правило, присутствуют микроскопические неровности, которые создают благоприятные условия для данного процесса.

Образование накипи происходит постепенно. Чем больше кристаллов смогло закрепиться в упомянутых выше неровностях, тем быстрее происходит присоединение к ним других загрязнений. Со временем, такие участки становятся видимыми, а в дальнейшем интенсивность нарастания накипи значительно увеличивается. Внешняя поверхность такого слоя уплотняется, становится ровнее.

Как защитить технику от накипи и что не следует делать

Начнем с ограничений. Если в воде присутствуют соли жесткости, то образование накипи будет зависеть не только от их концентрации. На скорость данного процесса влияют также:

• температура жидкости;
• скорость его движения возле нагревающихся поверхностей;
• наличие дефектов на элементах конструкции, соприкасающихся с водой.

Из сказанного выше, а также на основе экспериментальных данных можно сделать следующие выводы:

• Интенсивное образование накипи, которую составляют карбонаты кальция, начинается при температуре выше 40°С;
• При эксплуатации оборудования необходимо очищать нагревательные элементы и иные внутренние поверхности системы бережно, без использования агрессивных экспресс очистителей накипи и абразивных механических средств;
• Для устранения проблем надо предотвратить присоединение кристаллов солей жесткости к ТЭНам, теплообменникам и иным деталям.        

Задача понятна, но давайте посмотрим, как она решается на практике. Не будем рассматривать сложные производственные технологии, а изучим бытовые методики.

Первой из них, достаточно распространенной, является применение различных полифосфатов. Данные соединения добавляются в стиральные порошки, специальные средства. Из них создаются особые засыпки для фильтров, которые устанавливаются непосредственно переедет техникой, нуждающейся в защите. Они при растворении в воде создают вокруг первичных кристаллических образований оболочки, препятствующие их дальнейшему объединению.

Если обеспечить достаточно высокую концентрацию полифосфатов в растворе, то такая методика выполнит необходимые функции эффективно. Единственным существенным ограничением в данном случае является вред соответствующих химических соединений для здоровья. Питьевую воду обрабатывать таким образом нельзя. Также надо отметить, что уже имеющиеся на поверхностях образования удалить с помощью этой технологии невозможно.

Чтобы произвести грамотную подготовку воды без изменения ее химического состава, следует использовать электромагнитный преобразователь. Такие устройства используются и в промышленных, и в бытовых системах. Магнитное поле оказывает сильное влияние на рост кристаллов. Такие микроскопические частицы уже не могут объединяться в плотную накипь. Они образуют взвеси, которые с легкостью удаляются потоком воды. 

Дополнительным преимуществом данной технологии очистки котла от накипи является то, что придвижении обработанного магнитным полем потока около стенок происходит разрушение старых отложений. При этом никоим образом не повреждается структура металлических и иных элементов конструкции.

Следующее, что надо отметить обязательно – это полная безвредность магнитной обработки. Она вообще не изменяет химического состава воды, но великолепно нейтрализует вредные проявления, связанные с ее повышенной жесткостью.

При выборе конкретной модели оборудования такого типа надо обратить внимание на то, что постоянные магниты действуют на ограниченном расстоянии. Именно поэтому, чтобы защитить несколько устройств одновременно, лучше установить специальный генератор. Он создает электромагнитное поле, которое «работает» на расстоянии в несколько сотен метров. Такие параметры вполне достаточны для крупного загородного дома, большой квартиры.