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

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.

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

На протяжении всей жизни человек подвергается воздействию различного рода опасностей, способных наносить ущерб здоровью, то есть вызывать негативные последствия.

Если опустить описания всех природных и антропогенных факторов и углубиться в повседневность, можно выделить одну проблему, серьезность которой зачастую недооценивают – серый твердый налет в чайнике.

Вредна ли накипь в чайнике и какое влияние она оказывает на организм человека, рассмотрим далее.

Твердые отложения, возникающие на стенках и дне металлического, эмалированного, стеклянного чайников и на нагревательном элементе электрочайника, формируются структурами кристаллов различных солей, выпадающих в осадок. Почистить металлический чайник можно тем же способом, что и другие виды чайников, а для стеклянного немного другой способ.

Фактических состав этих нерастворимых солей зависит от жесткости и кислотно-щелочного баланса воды в определенном регионе.

Так чем опасна накипь в чайнике? Ответить на вопрос помогут воспоминания, полученные на уроках химии в школе.

Природный ресурс содержит не только растворимые соли и согласно элементарным знаниям, примеси могут быть:

• малорастворимые;
• нерастворимые.

И все эти частички периодической таблицы химических элементов, в виде слоя серого налета, попадают в организм с каждой чашечкой чая или кофе.

Наиболее часто встречаются карбонатные соли кальция, которые попадая в желудок, растворяются соляной кислотой и полученные в результате распада элементы не несут вреда, а некоторыми учеными даже доказана их польза.

Но не стоит забывать о различных примесях, мельчайшие частицы которых не растворяются даже в желудочном соке, поэтому состав слоя имеет химических набор соединений и их влияние на кухонную посуду и организм будет различным.

Поняв, что выпадающие в осадок соли небезобидны и выяснив, как с ними бороться, можно больше не задаваться вопросом, вредна ли накипь в чайнике.

Что происходит с чайником?

Скорость образования слоя твердых отложений зависит от следующих факторов:

• концентрации химических соединений в воде;
• частота нагревания;
• качество поверхности стенок, а в электрочайнике — нагревательного элемента. Кстати, удаление в электрочайнике вполне под силу убрать в домашних условиях , потратив не более получаса.

Приобретая новый чайник, процесс накопления накипи будет медленным, но ускорится после применения неправильных методов очистки кухонной посуды. К таким относят механическое воздействие металлическими губками и агрессивными химическими средствами.

Повреждая поверхность, образуются мелкие дефекты, в трещины которых попадает накипь и удалить ее становится все труднее.

Чем опасна накипь в чайнике – недостатки образования накипи:

• Низкий коэффициент теплопроводности и как следствие больше затрат электроэнергии (газа) для подогрева или поддержания нужной температуры;
• Деформация. Глубокий слой отложений, при попытке от него избавиться, способен повредить поверхность прибора.

Работая в таком режиме, бытовой прибор быстро выйдет из строя.

Что касается методов борьбы с неприятными отложениями, то на помощь опять приходят ценные знания химии. Проблема в том, что в школе наука преподавалась, не проводя параллели с реальной жизнью.

С бытовой точки зрения, цепочка следующая: «накипь = карбонаты (нерастворимые соли)» — «карбонаты + кислота = растворимая соль + углекислота в газообразном состоянии». В случае с чайником кислота должна быть органической. Наиболее эффективными считаются лимонная и уксусная. Если выбирать между ними, то стоит отметить, что чистить лимонной кислотой немного легче, а также вы избавитесь от запаха. Хотя уксус от накипи имеет ряд собственных преимуществ.

Накипь в чайнике: вред для здоровья

О том, что твердый налет необходимо удалять, хотя бы для сохранности сосуда, знают все. Но не все могут понять – накипь в чайнике хорошо или плохо для организма. Разумеется, заметив крупные «хлопья», свободно плавающие в чайнике, наливать эту смесь в чашку никто не станет, а задумается об очистке.

Но что делать, если мельчайшие частички накипи, которые не видно невооруженным глазом беспрепятственно попадают в организм?

Можно встретить информацию, где черным по белому написано, что неочищенная вода и присутствующие в ней примеси никакого вреда не несут. Соединения кальция, например, являются необходимыми «строительными» элементами для костей.

Безусловно, для поддержания здоровья необходимы минералы, микроэлементы, витамины и питательные вещества, которые можно получить с пищей. Но зачем человеку ненужные химические соединения, загрязняющие организм.

Чрезмерное количество солей жесткости и других примесей в кипяченой жидкости создает уникальный «коктейль», не несущий никакой пользы, а приводящий к ряду малоприятных последствий. Первыми подвергаются негативному воздействию зубы, ну а дальше процесс идет вглубь.

Высокая концентрация солей в жесткой воде, нерастворимых металлов, вредных примесей – такая накипь в чайнике вред для здоровья может нанести непоправимый. В частности, различные формы солей откладываются в разных местах человеческого тела, результатом чего становятся:

• Подагра;
• Остеохондроз;
• Камнеобразование в мочевыделительной системе и др.

При разовом приеме такой смеси никакой симптоматики не будет, соли имеют свойство накапливаться и систематическое употребление может как-то и повлиять на состояние организма в целом.

На счет того, вредна ли накипь в чайнике для здоровья ведется множество дискуссий. Но польза жесткой воды с мелкими частичками накипи явно сомнительная. Рассмотрим обыденную ситуацию – отсутствие хозяев дома какое-то время.

Мелкопористые образования в слое твердого отложения на стенках чайника являются благоприятной средой для размножения микроорганизмов.

Часть уничтожается в процессе длительного кипячения, остальные (более тяжелые) способны оседать, а при смешивании с жидкостью попадают в организм и откладываются. Сама картина такого серого налета на внутренних органах становится ужасной.

Вывод один – очищать воду с помощью фильтров и регулярно мыть чайник. Также, вам может помочь сода от накипи .

Подробнее о народных способах борьбы с накипью (видео)

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

Накипь — это хорошо! Почему?

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

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

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

Надо ли бороться с накипью и как это делать?

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

Цвет накипи может многое сказать о качестве воды:

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

Практически каждый городской житель время от времени сталкивается с такой проблемой как появление накипи внутри чайника. Образуется она не сразу, а постепенно, представляя собой сначала легкий бело-желтый налет, а потом вполне заметные и ощутимые отложения, которые не только выглядят крайне непривлекательно, но и могут представлять вред как для чайника, так и для здоровья того, кто будет пить из этого чайника воду.

Почему в чайнике появляется накипь

Причиной появления накипи в чайнике является слишком жесткая вода и содержащийся в ее составе карбонат кальция, который всегда присутствует в водопроводной воде в виде раствора. В процессе кипячения воды карбонат кальция выпадает в осадок, которые распределяется по дну и стенкам чайника, а также задерживается на его нагревательном элементе. Если вовремя не очищать чайник от накипи, то отложения со стенок и дна чайника постепенно начнут отслаиваться, что может привести к их попаданию непосредственно в чашку с чаем или кофе, для которого кипятилась вода.

Опасна ли накипь на стенках чайника

Как таковой опасности для здоровья человека накипь, оседающая на стенках чайника, не представляет. Можно даже сказать, что это хорошо, что из воды были удалены излишки солей кальция, которые могут приводить к образованию мочекаменной болезни и чрезмерному образованию камней на зубах. Однако сам факт образования накипи, особенно если она образуется очень быстро, указывает на то, что вода является чрезмерно жесткой и есть смысл задуматься о приобретение специального водяного фильтра, который позволит очистить ее от примесей и сделает более полезной и чистой.

Какую опасность представляет накипь для самого чайника? Помимо неэстетического внешнего вида, чайник, внутренняя часть которого «заросла» накипью, будет дольше закипать, а если речь идет об электрическом чайнике, то он будет работать более шумно.

Как удалить накипь из чайника

Существует достаточно много способов удаления накипи из чайника. Самым простым из этих способов является приобретение в хозяйственном магазине специального средства, предназначенного для этих целей, и его применение согласно описанной инструкции. При всей простоте этого способа необходимо понимать, что подобное средства является химическим составом и гарантировать его полную безопасность даже после многократного промывания чайника достаточно сложно.

Еще одним способом, не требующим приобретение каких-либо специальных средств, но требующим определенного количества времени, является механическое удаление накипи, т.е. ее удаление при помощи щетки или губки. Такой способ является достаточно трудоемким и далеко не всегда позволяет получить хороший результат, особенно если речь идет о застарелой накипи, превратившейся в плотные и жесткие отложения.

Немногие знают, что для того, чтобы почистить чайник от накипи не обязательно приобретать специальное средство, а можно использовать подручные средства, которые есть на кухне практически у каждого. Одним их таких средств может стать обычный уксус, который в соотношении 1:2 необходимо соединить с водой, перелить в чайник и довести его до кипения. После того, как чайник вскипит, ему необходимо дать немного остыть, довести до кипения еще один раз и уже после этого можно быть уверенным, что вся накипь с внутренней поверхности чайника была удалена.

Кому не нравится идея кипятить уксус, могут попробовать удалить накипь в чайнике при помощи лимонной кислоты или лимонного сока. На литр воды потребуется чайная ложка лимонной кислоты или сок одного лимона. Чайник также нужно будет с интервалом 10-15 минут довести до кипения, а затем оставить до полного остывания.