• Къде се намирам:

Кошница

0.00 лв. (0)

ЗАЩО СЕ ОБРАЗУВА ВАРОВИК

ID ЗАЩО СЕ ОБРАЗУВА ВАРОВИК

 

Водата е безценен дар на природата. Тази на пръв поглед проста Течност, съставена от един кислороден и два водородни атома, притежава уникални свойства, които са основен фактор за съществуването на живота. Едно от тези свойствае способността й да разтваря повечето от известните ни органични и неорганични вещества и газове.

Причини за твърдостта на водата
Преходите на водата от твърдо в течно и парообразно агрегатни състояния са причина за кръговрата й в природата. При това се осъществява пренос на огромни количества вода отедни към други райони на земната повърхност. Едновременно с това водата разтваря и пренася големи количества вещества, формирайки релефа на земната повърхност. Благодарение на разтворените във водата кислород и въглероден диоксид съществува живота във водните басейни. Кислородът и въглеродният диоксид постъпват във водатакакто от атмосферата, така и в резултат на жизнената дейност на водните флора и фауна.Въглеродният диоксид взаимодейства с водата и образува въглеродна киселина.
H2O + CO2H2CO3

Когато водата преминава през варовикови скали и почвени слоеве, въглеродната киселина разтваря карбонатите на калция и другите съпътстващи го елементи – магнезий, желязо, манган и др. Основно протича следната реакция, при която трудно разтворимият калциев карбонат се превръща в разтворим калциев кисел карбонат (бикарбонат) :

Ca CO3+ H2CO3Ca (HCO3)2

Наличието на кисели карбонати на калция и магнезия сапричина за твърдостта на водата, т.е. за способността й да образува накипи (котлен камък) при загряване в съдове и съоръжения. Водата винаги притежава известна твърдост. Тя се колебае в широки граници, в зависимост от характера на растителността и почвата във водосборния район. Съгласно нормите, за употреба в бита се допуска вода с твърдост от 1,3 до 7,5 мг/екв./л. Механизъм на отлагане на котлен камък от твърда вода. Водната молекула може да се оприличи на равнобедрен триъгълник. На единия връх е разположен кислороден атом, а на другите два върха са разположени водородни атоми. Ъгълът, който сключват връзките между водородните атома и кислорода е 104,50. Това придава силно изразена полярност на водната молекулата и можем да си я представим като дипол с ясно изразени положителен и отрицателен полюс.

В резултат на електростатичните сили на взаимно привличане и отблъскване водните диполи формират динамични пространствени структури, наречени клъстери. Центърът, около който се образува клъстера, може да бъде всеки положителен или отрицателен йон от веществата, разтворени във водата.

Така йоните се обвиват в своеобразни пашкули от водни молекули, които пречат на химичните взаимодействия между тях. Енергията на връзките между водните диполи, изграждащи клъстера е незначително по-висока от енергията на топлинното им движение. Това е причина за тяхната термична неустойчивост. При контакт на водата с нагрети повърхности клъстерите се разрушават. Създават се условия за ускорено протичане на йонни реакции, водещи до възстановяване на калциевия кисел карбонат, който впоследствие се разлага термично по схемата:

Получава се калциев карбонат и въглеродна киселина, която се разлага на вода и въглероден диоксид. Разтворимостта на калциевия карбонат във вода силно намалява с повишаване на температурата (обратна разтворимост). В резултат на пресищането на разтвора, калциевият карбонат се отлага под формата на накип (котлен камък) .Фиг. 3 Температурна зависимост на разтворимостта на калциевия карбонат във водаПо аналогичен начин се разлагат киселите карбонати и на другите метали.

Защо котленият камък създава проблеми?

Слоят от котлен камък има силно порьозна структура и действа като топлоизолатор, влошаващ топлообмена между нагревателя и водата. За сравнение медта има коефициент на топлопроводност 389,6 W/m.K, стоманата 45,4 W/m.K, а котленият камък едва 0.08 W/m.K. Влошеният топлообмен води до термично претоварване и изгаряне на нагревателите и преразход на електроенергия. Сравняването на данните за консумираната електроенергия от електрически водонагреватели, работещи в райони с различна твърдост на вода показва, че при работа с твърда вода се изразходва до 40% повече електроенергия отколкото при работа с мека вода. Използването на твърда вода в перални и съдомиялни машини, освен до образуването на котлен камък по нагревателите и преразход на електроенергия, води и до други неприятни явления, свързани с химическо взаимодействие между веществата, пораждащи твърдостта на водата и активните субстанции на перилните препарати. Последните представляват смес от разтвориминатриеви или калиеви с
оли на висши мастни киселини ( стеаринова, палмитинова, олеинова и др. ).

Ефективността на перилните препарати при употреба в твърда вода се понижава многократно, в резултат на получаването на неразтворими калциеви и магнезиеви соли на висшите мастни киселини. Те се отделят като налепи, здравосвързани в структурата на обработваните тъкани, придавайки им сивкаво – жълтеникав оттенък. В резултат любимите ни дрехи бързо овехтяват, губят красотата на формите и цветовете си.

За да се преодолее частично неблагоприятното влияние на твърдата вода се налага използване на по-големи количестваперилни препарати и скъпи омекотители.По аналогичен начин стоят нещата и при съдомиялните машини. По домакинските съдове и прибори се натрупватотлагания, губи се блясъкът и красотата на иначе скъпите сервизи за хранене. Като цяло твърдата вода е в състояние да обезсмисли всички усилия на домакините и да увеличи финансовите разходи.

ЗАЩО СЕ ОБРАЗУВА ВАРОВИК