Каменский Завод Фосфатов
+7 (343) 206-46-51; e-mail: kazfos@bk.ru
1 Откуда берется накипь?
Накипь появляется из-за высокой жесткости воды. Жесткость воды определяется содержанием ионов кальция (Са2+) и магния (Mg2+). Чем их больше тем выше жесткость. Сама по себе жесткость воды никак особо не проявляется, пока вы не начинает нагревать воду. Дело в том, что ионы кальция и магния содержатся в воде в виде хорошо растворимых гидрокарбонатов (Са(НСО3)2, Mg(HCO3)2). Соединения эти неустойчивы и при нагревании разрушаются по реакции:
А вот образующиеся карбонаты кальция и магния уже нерастворимы в воде и оседают на нагревательных элементах и стенках посуды. Это и есть накипь.
2 Как действуют фосфаты
Полифосфат натрия представляет собой полимер, состоящий из мономеров (NaPO3). Их в цепи может быть от 7 до 25 или больше.
Главная особенность фосфатов и полифосфата заключается в том, что они образуют устойчивые комплексы с ионами многих металлов по ионообменному механизму (в частности, с кальцием, магнием и железом). Чтобы выразится более понятно, можно сказать, что ион кальция прилипает к молекуле полифосфата, которая продолжает оставаться растворимой, и уже не находится в растворе в свободном виде, а взамен в раствор уходят ионы натрия. Таким образом получается, что в растворе уже нет молекул гидрокарбоната кальция и магния, а есть молекулы гидрокарбоната натрия (NaHCO3) при термическом разложении которого, образуется карбонат натрия (Na2CO3), хорошо растворимый и не выпадающий в осадок в виде накипи.
3 Почему полифосфат медленнорастворимый?
Очень часто многие не понимаю разницу между полифосфатом и медленнорастворимым полифосфатом. Тут все очень просто. Обычный полифосфат довольно хорошо и главное быстро растворимое соединение. Скорость растворения примерно как у сахара, может чуть помедленнее. Это не совсем удобно, т.к. затрудняет дозирование в быту. Для того, чтобы он растворялся медленнее в полифосфат вводят специальные добавки, сшивающие цепи полифосфата между собой и тем самым резко уменьшающие скорость растворения. На такие изобретения взяты кучи патентов. Наш полифосфат натрия имеет примерную скорость растворения 1 г/(кг*мин) при кипячении в воде. Это означает, что если мы возьмем 1 кг нашего полифосфатат и начнем кипятить в избытке воды, то за 1 мин растворится 1 г. Обычный полифосфат растворился бы за это время полностью или на половину.
Многие путают термины растворимость и скорость растворения. Это разные понятия. Например растворимость у этих полифосфатов почти одинаковая. Т.е. в 1 литре может растворится 500 г и более полифосфата. Только обычный полифосфат растворится за 10-30 мин, а медленнорастворимый за 3-4 года.
Многие путают термины растворимость и скорость растворения. Это разные понятия. Например растворимость у этих полифосфатов почти одинаковая. Т.е. в 1 литре может растворится 500 г и более полифосфата. Только обычный полифосфат растворится за 10-30 мин, а медленнорастворимый за 3-4 года.
4 Как медленнорастворимый полифосфат натрия растворяется в дозаторе
Многие производители называют устройства, куда засыпается полифосфат натрия, фильтром. Конечно это не так, т.к. процесса фильтрации (отделения твердых частиц от жидкости или газов) там никакого нет. Идет наоборот, насыщение воды полифосфатом натрия. Поэтому правильно такие устройства называть картриджами или дозаторами.
Есть мнение, что вода, протекая через такой дозатор насыщается фосфат ионами.
Есть мнение, что вода, протекая через такой дозатор насыщается фосфат ионами.
На самом деле вода насыщается ими и когда стоит. А поскольку вода стоит в дозаторе намного дольше (несколько дней), чем протекает, то и содержание фосфат ионов в этой воде намного выше. При включении водопроводной воды, весь полифосфат, растворившийся до этого в воде в дозаторе, попадает в бытовое устройство (стиральную машину, посудомоечную машину или т.п.) и создает там повышенную концентрацию, при которой не происходит накипеобразование на тэнах. Вода идущая на полоскание, уже содержит полифосфата меньше, но поскольку при полоскании тэны не работают, то это вполне нормально.
5 Как много полифосфата должно растворятся из дозатора?
Жесткость воды в России, согласно ГОСТ 31865-2012, измеряется в градусах
жесткости. Один градус жесткости означает, что в воде присутствуют ионы кальция (Са2+) концентрацией 20 мг/л или ионы магния (Mg2+) концентрацией 12 мг/л. Для простоты договоримся в расчетах вести речь только о кальции. Вода средней жесткости имеет 5 градусов, значит концентрация ионов кальция 20*5 = 100 мг/л. В научной литературе приводятся данные о том, что 100 г полифосфата натрия могут связать 20 г ионов кальция или 3 г ионов магния (магний связывается хуже в пересчете на число атомов). Таким образом, чтобы закомплексовать 100 мг ионов кальция, нужно 500 мг полифосфата. Округлим до 1000 мг или 1 г (т.к. в жесткости участвует еще и магний, а для него полифосфата надо больше). Пусть в стиральную машину для стирки набирается 5 л воды. Значит для одной стирки нужно примерно 5 г полифосфата. В среднем в неделю совершается две стирки, это примерно 100 стирок в год. Значит за год должно быть израсходовано примерно 500 г полифосфата.
Эти расчеты справедливы для воды средней жесткости и для стиральной машины. Для посудомоечных машин и котлов расчеты должны быть другие.
Таким образом, вполне нормально когда полифосфат в дозаторе растворяется в течение года и совсем не нормально когда за пару дней или месяц, т.к. концентрация оказывается избыточной. Полифосфат необходимо подсыпать в дозатор по мере его расходования.
Вообще скорость растворения полифосфата в дозаторе будет зависеть от следующих факторов:
1. Природы полифосфата, т.е. от рецептуры приготовления;
2. Степени измельченности (фракции), чем меньше кристаллы, тем больше площадь поверхности на единицу объема, тем больше скорость растворения;
3. Частоты вымывания полифосфата из дозатора (при длительном стоянии полифосфата в стоячей воде, вокруг поверхности кристаллов образуется слой воды с повышенной концентрацией полифосфата, что приводит к снижению скорости растворения);
4. Температуры воды или температуры внутри помещения, где установлен дозатор с полифосфатом;
5. От жесткости воды. Например в воде с жесткостью 7 градусов, скорость растворения может быть меньше в 5-7 раз чем в воде с жесткостью 1-2 градуса. Отсюда возникает проблема, что чем жестче вода, тем меньше в ней растворяется полифосфата, тем меньше от него польза. Поэтому для сильно жесткой воды можно поставить и два дозатора, желательно больших, с загрузкой 600-800 г полифосфата.
жесткости. Один градус жесткости означает, что в воде присутствуют ионы кальция (Са2+) концентрацией 20 мг/л или ионы магния (Mg2+) концентрацией 12 мг/л. Для простоты договоримся в расчетах вести речь только о кальции. Вода средней жесткости имеет 5 градусов, значит концентрация ионов кальция 20*5 = 100 мг/л. В научной литературе приводятся данные о том, что 100 г полифосфата натрия могут связать 20 г ионов кальция или 3 г ионов магния (магний связывается хуже в пересчете на число атомов). Таким образом, чтобы закомплексовать 100 мг ионов кальция, нужно 500 мг полифосфата. Округлим до 1000 мг или 1 г (т.к. в жесткости участвует еще и магний, а для него полифосфата надо больше). Пусть в стиральную машину для стирки набирается 5 л воды. Значит для одной стирки нужно примерно 5 г полифосфата. В среднем в неделю совершается две стирки, это примерно 100 стирок в год. Значит за год должно быть израсходовано примерно 500 г полифосфата.
Эти расчеты справедливы для воды средней жесткости и для стиральной машины. Для посудомоечных машин и котлов расчеты должны быть другие.
Таким образом, вполне нормально когда полифосфат в дозаторе растворяется в течение года и совсем не нормально когда за пару дней или месяц, т.к. концентрация оказывается избыточной. Полифосфат необходимо подсыпать в дозатор по мере его расходования.
Вообще скорость растворения полифосфата в дозаторе будет зависеть от следующих факторов:
1. Природы полифосфата, т.е. от рецептуры приготовления;
2. Степени измельченности (фракции), чем меньше кристаллы, тем больше площадь поверхности на единицу объема, тем больше скорость растворения;
3. Частоты вымывания полифосфата из дозатора (при длительном стоянии полифосфата в стоячей воде, вокруг поверхности кристаллов образуется слой воды с повышенной концентрацией полифосфата, что приводит к снижению скорости растворения);
4. Температуры воды или температуры внутри помещения, где установлен дозатор с полифосфатом;
5. От жесткости воды. Например в воде с жесткостью 7 градусов, скорость растворения может быть меньше в 5-7 раз чем в воде с жесткостью 1-2 градуса. Отсюда возникает проблема, что чем жестче вода, тем меньше в ней растворяется полифосфата, тем меньше от него польза. Поэтому для сильно жесткой воды можно поставить и два дозатора, желательно больших, с загрузкой 600-800 г полифосфата.
Часто на фильтрах и таре с медленнорастворимым полифосфатом, можно встретить надпись: " НЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ДЛЯ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ". Это абсолютно правильное предупреждение, т.к. при насыщении воды фосфатами, их там может оказаться столько, что при приеме воды внутрь, они могут оказывать негативное влияние на здоровье. Хотя полифосфаты относятся и к пищевым добавкам под кодом E 452 и применяются в пищевой промышленности (например, в колбасе) как эмульгаторы, удержатели влаги, фиксаторы окраски, комплексообразователи и пр. Для умягчения питьевой воды используют, как правило, ионообменники, заполненные ионообменной смолой, где ионы кальция и магния "прилипают" к смоле, а в раствор уходят ионы натрия. Но такие системы достаточно дороги, особенно для умягчения технической воды.
