что такое накипь и как ее удалить
О накипи и методах борьбы с ней
Вам уже приходилось сталкиваться с вредными последствиями воздействия накипи?
Стиральная машина, кофемашина, газовые котёл. Кто из них стал последней жертвой известкового налёта?
Читайте нашу статью! Мы давно занимаемся вопросами защиты оборудования от накипи и уверены, что наши знания будут полезными для вас!
На снимке: образцы накипи из труб, взятые нами для исследования
Что такое накипь?
На снимке: накипь высокой прочности, взятая из очищаемого нами теплообменника
Чем опасна накипь?
Накипь обладает крайне низкой теплопроводностью.
А это значит, что при работе котла, чайника или тэна, им приходится затрачивать больше газа или электроэнергии на нагрев и испарение жидкости.
Отложения напкипи выводят из строя оборудование и приборы, делая невозможными их эксплуатацию!
Накипь, осевшая на тенах стиральных машин, приводит к перегоранию нагревательного элемента. Накипь, осевшая в жиклёрах кофемашин, приводит к невозможности подачи жидкости. Накипь, забившая змеевик газового котла приводит к его протечке и дорогостоящему ремонту.
Отложения, возникающие при работе промышленных котлов могут привести к разрыву труб и аварийной ситуации!
По роду деятельности мы каждый день сталкиваемся с различными котлами и иногда удивляемся, насколько беспечны люди, эксплуатирующие газовые котлы большой мощности.
На снимке вы можете видеть, что труба котла полностью забита накипью. Вода не проходит через неё, труба постоянно перегрета и это может привести к взрыву! Однако такой котел продолжал работать.
На снимке: накипь в трубе котла ДЕ-10-14
Таким образом, возникновение накипи в нагревательном оборудовании, приводит к следующим негативным последствиям:
Виды накипи
Количество химических элементов, из которых образуется накипь, достаточно разнообразно и, как минимум, её классифицируют в следующие виды:
За 15 лет работы наша компания накопила значительное количество образцов накипи из разных уголков России. Нами было исследовано более 1000 образцов накипи и определён их химический состав.
 |  |
На снимке: исходный образец накипи и её измельченный вид для проведения исследований
По результатам исследования мы выяснили, что содержание накипи, в подавляющем большинстве образцов содержит элементы:
Можно ли по внешнему виду накипи узнать её химический состав?
На основании проведённых исследований более чем 100 образцов накипи, мы определили, что:
Однозначно определить химический состав накипи по её внешнему виду не представляется возможным!
 |  |
 |  |
На снимке: образцы накипи, имеющие различный цвет и консистенцию
На этих снимках представлены отложения, существенно отличающиеся по цвету и физической структуре. Удивительно, но эти отложения имеют практически одинаковый химический состав! Однако различные температуры и давления, при которых сформировались эти образцы накипи, привели к такой разнице в цвете и структуре!
При какой температуре образуется накипь?
Накипь начинает образовываться при температуре от 40°С и выше.
Достаточно подробную информацию о температуре и скорости образования накипи в устройствах приготовления горячей воды, мы нашли в книге Владислава Шафлика «Современные системы горячего водоснабжения», Киев, «Таки справы», 2010.
В таблице приведены данные о зависимости скорости образования накипи от жесткости воды и температуры.
На рисунке: данные о скорости образования накипи в зависимости от температуры
Каков механизм образования накипи?
Если говорить кратко, то накипь образуется потому, что в результате нагрева жидкости, соли жесткости (Са(НСО3)2, Mg(НСО3)2), содержащиеся в ней, начинают распадаться на углекислый газ и нерастворимый осадок.
Ещё один механизм образования накипи
Кроме того, существует ещё один путь образования накипи, хотя информации о нём крайне мало встречается в открытых источниках.
В результате электростатических сил адгезии, возникающих при формировании двойного электрического слоя на границе раздела фаз: металл-вода, контактирующие фазы приобретают заряд противоположного знака, что способствует выпадению растворённых в воде солей на поверхность теплообменного оборудования.
Где образуется накипь?
В чайниках, кофеварках, утюгах, стиральных машинах, бойлерах, отопительных газовых котлах, накипь образуется внутри труб, змеевиков и жиклёров при нагревании и кипячении воды.
В промышленных паровых и водогрейных котлах, бойлерах и теплообменниках, накипь образуется внутри труб или емкостей, в которых происходит нагрев воды и получение пара.
Как можно решить проблему с накипью?
Наш опыт свидетельствует, что существует несколько эффективных способов борьбы с накипью. Однако все они, по сути, сводятся к двум основным методам:
Накипь можно либо предотвратить, либо удалить!
Далее мы расскажем об этих методах подробнее и рассмотрим конкретные способы и технологии, для решения проблем с накипью.
Предотвращение образования накипи
1. Умягчение
Основным способом, служащим для предотвращения образования накипи, является умягчение.
Под термином «умягчение» понимается процесс очищения воды от солей жесткости (Са и Mg), являющихся основной причиной образования накипи.
В процессе умягчения из воды удаляются ионы кальция (Ca) и магния (Mg). 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
Накипь: почему она образуется и как с ней бороться?
Что такое накипь? Практически каждый из нас сталкивался с проблемами, связанными с образованием накипи. Достаточно привести примеры с «зарастанием» ТЭНов стиральной машины или водонагревателя, образование известкового налета от капель воды на хромированных смесителях в ванной и на кухне, появления белого налета на посуде. Что такое накипь и почему она образуется?
Природные отложения карбоната кальция.
Почему накипь вредна?
Повышенная жёсткость воды способствует образованию накипи. 
Накипь образуется при нагреве или испарении жёсткой воды, портя не только визуальное восприятие, например, ванной комнаты, но и приводя к ряду негативных последствий, а именно:
— выпадая в осадок, слой накипи сужает проход трубопроводов, особенно в местах изгибов, приводя к потере давления и засорам;
— выступая в роли изолятора, «шуба» накипи снижает теплоотдачу нагревательных элементов техники (в электрочайниках и кофе-машинах, котлах и бойлерах), «заставляя» увеличивать потребление электроэнергии для достижения или поддержания требуемой температуры. Слой накипи в 1 мм увеличивает затраты тепловой энергии на 10%, а если на стенках котла или бойлера наросло 13 мм, то теряется уже 70% тепла. Все это приводит к повышенному износу техники, сокращению срока службы и ее преждевременному выходу из строя.
— накипь выводит из строя оборудование, подвижные элементы кранов и вентилей;
— под слоем накипи постепенно развиваются коррозионные процессы, также ведущие к преждевременной поломке оборудования.
— накипь в виде отложений или белых разводов образуется на душевом шланге, гусаке и рычагах смесителя, на бортике и внутри ванны, на горловине и ободке унитаза;
— ущерб от накипи отражается и на сантехнических резиновых прокладках и уплотнителях, снижая их эластичность и способствуя их разрыву.
Повышенная жёсткость воды способствует образованию накипи
Наросты извести в трубах снижает проход и
понижает характеристики давления системы
Отложения накипи в трубопроводах Древнего Рима
– возраст отложений 2000 лет
Накипь способствует «закисанию» арматуры
и ее выходу их строя
По слоем накипи развиваются коррозионные процессы
Защита от накипи в электрических водонагревательных системах.
Замена или починка элементов системы горячего водоснабжения требует определенной квалификации. Так что, не каждый сможет самостоятельно и грамотно выполнить сантехнические или электрические работы с этим связанные. Однако есть способы профилактики, которые позволят отложить «хирургическое» вмешательство в систему на максимально возможный срок:
— Рекомендуется раз в месяц открывать/закрывать регулировочные клапаны и вентили высокого давления, чтобы защитить трубы от образования накипи;
— Следует по возможности избегать погружения нагревательных элементов в рабочую среду (воды) или применять элементы со специальным покрытием для защиты от накипи;
— Поддерживать в котле, бойлере, трубопроводах систем отопления и водоснабжения рабочую температуру среды (воды) ниже 60°С, что существенно замедлит процесс образования накипи, а также уменьшит Ваши затраты на электричество;
— Используйте алюминиевый анод (расходная деталь, имеющаяся в любом электрическом водонагревателе; вступает в электрохимическую реакцию с водой и продлевает «жизнь» нагревательного элемента), а не традиционный магниевый;
— Используйте алюминиевые нагревательные элементы мощностью менее 2,4 кВт;
— Для эффективной работы регулярно проводите сервисное обслуживание водонагревательной техники во избежание неожиданных сбоев в работе;
— При выборе водонагревателя ознакомьтесь с рекомендациями производителя по эксплуатации техники применительно к системам с жёсткой водой.
Процесс образования накипи начинается, в первую очередь, на нагревательном элементе (ТЭН)
Защита от накипи в кондиционерах испарительного типа.
Правильное обслуживание кондиционера увеличит срок эксплуатации и позволит ему работать эффективнее. Регулярное техническое обслуживание не только предотвратит образование накипи, но обеспечит свежёсть и гигиену поступающего воздуха.
Вода испаряется из кондиционера, оставляя в приборе солевой осадок, что в конечном итоге приводит к образованию отложений на нагревательной поверхности конденсатора воды. Установка регулировочного клапана в систему циркуляции воды может снизить образование накипи, но увеличит расход воды. Обычно клапан монтируется на вертикальном участке трубы после насоса или встраивается в картер. Наличие клапана позволяет сливать часть отработанной воды и заливать свежую. Однако из-за высокого содержания солей отработанная вода может способствовать коррозии покрытия крыши, если не организован специальный отвод воды на землю. При высокой жёсткости воды для монтажа систем рекомендуется применять пластиковые трубы, но не медные из-за трудности их очистки от накипи.
Образования накипи и соли на решетке кондиционера
Удаление накипи и умягчение воды.
1) «Народные» методы удаления накипи. В быту мы нередко сталкиваемся с вопросом как избавиться от накипи. Физически стереть накипь, особенно намокшую, довольно сложно. При этом, убрать накипь с пластиковой поверхности легче, чем с металлической. Поэтому применение приборов с пластиковым покрытием предпочтительнее там, где вода жёсткая. Пластиковые поверхности можно зачищать от накипи щеткой с нейлоновым ворсом, желательно, с применением очистителей, содержащих сульфаминовую кислоту или аналоги. Доступной альтернативой может быть обыкновенной столовый уксус, являющийся 3-15% раствором слабой уксусной кислоты. Налейте равные части уксуса и воды в трубу или емкость, которую необходимо очистить и оставьте на ночь. После вылейте смесь и промойте водой. Если накипь по-прежнему осталась, налейте смесь еще раз, но уже с большим содержанием уксуса и выдержите большее время. Не следует применять для удаления накипи с металлических поверхностей сильных неорганических кислот, таких как соляная, серная или азотная, так как они будут вызывать коррозию металла, включая нержавеющую сталь и алюминий. Белые пятна, образующие на посуде, могут быть удалены как с помощью специальных средств, продающихся в магазинах, так и просто протиркой посуды замшей или хлопковым полотенцем сразу после мытья.
2) Чтобы предотвратить образование накипи надо снизить или убрать жёсткость воды, т.е. осуществить умягчение воды. Метод умягчения воды основан на применении специальных реагентов, которые переводят соли жёсткости из раствора в нерастворимую форму с дальнейшей фильтрацией полученного осадка. Основными реагентами для умягчения воды являются сода и гашеная известь.
3) Катионирование. Метод удаления накипи основан на реакции ионного обмена. Специальные гранулы из ионообменной смолы поглощают из воды ионы кальция и магния, переводя их в очень труднорастворимую форму, как бы «запирая» их внутри гранул, а отдавая взамен в воду ионы натрия и водорода. Таким образом, соли жёсткости убираются из раствора и вода становится мягче.
4) Обратный осмос. Этот метод умягчения воды основан на применении синтетических полупроницаемых мембран, размер ячейки которых можно сопоставить с размером молекулы воды. Мембрана осуществляет селективное разделение воды на молекулы воды и прочие примеси, включая и соли жёсткости. Т.е., вода после мембраны выходит уже умягченная.
5) Существуют также «экзотические» способы умягчения воды. Например, для использования в системе отопления можно собирать в ёмкости и использовать дождевую воду, которая образуется испарением и не содержит солей жёсткости.
Все эти методы объединяет наличие расходных частей, требующих регулярной замены и/или наличие дорогостоящего оборудования. Применение реагентов, зачастую, неблагоприятно сказывается на экологии.
Белые разводы накипи на хромированных частях смесителя – настоящий бич ванной комнаты!
Магнитная обработка воды.
Накипь на нагревательном элементе и внутри теплообменника кофе-машины пункта общественного питания
Системы для умягчения воды, магнитные преобразователи воды
При нагревании воды кластерная структура разрушается, и ионы, соединяясь, образуют карбонат кальция CaCO3, который и осаждается на нагревателях и трубах, создавая основу накипи.
Кластерная структура воды
При нагревании необработанной воды происходит разрушение кластеров и образование отложений накипи
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.
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 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.
Виды магнитных преобразователей:
Накипь в чайнике: как эффективно очистить в домашних условиях
Почему в чайниках образуется накипь
Многие задавались вопросом, откуда же в наших чайниках появляется накипь. Все дело в воде, которая попадает в дом через трубопровод. Если вы попробуете кипятить только колодезную воду, то заметите, что накипь от нее не появляется вовсе, а если и появляется, то гораздо медленнее, чем от проточной воды. А происходит это потому, что вода из-под крана содержит в себе довольно большое количество солей калия и магния. Перед подачей жидкости из природных источников в систему снабжения ее очищают от лишних примесей. Но в большинстве регионов уровень жесткости воды остается очень высоким. В процессе закипания эти соли начинают кристаллизоваться, от чего возникает накипь.
Она снижает теплоотдачу стали, из которой изготовлен металлический чайник, что приводит к сильному перегреву материала и его последующему разрушению. То же происходит и с нагревательной спиралью, которая греет воду в электрочайнике: образовавшийся слой налета не пропускает тепло реле к воде, вследствие чего оно перегревается и перестает работать.
Очистка чайника с помощью соды
Можно осуществить чистку электрического чайника с помощью соды. Для этого вскипятите в нем воду, а затем добавьте в нее 3 чайные ложки соды и хорошо перемешайте. Спустя полчаса слейте раствор и повторите весь процесс. По окончании чистки не забудьте один раз закипятить воду без добавок и слить ее. Это поможет избавиться от остатков соды на стенках.
Не пробуйте оттирать накипь неразведенным порошком соды, она обладает жесткими абразивными свойствами и поцарапает поверхность нагревательного прибора. Если кипячение не помогает, добавьте помимо нее одну столовую ложку уксусной кислоты. Когда сода начнет гаситься, она растворит даже закаменелую накипь.
Очистка чайника с помощью лимонной кислоты
Лимонную кислоту можно использовать для удаления налета на любом чайнике, даже электрическом или эмалированном. Такая процедура не повредит прибор, к тому же, лимонная кислота не оставляет запаха как столовый уксус, поэтому процесс будет более удобным. Для чистки посуды в домашних условиях потребуется всего 1-2 чайных ложки лимонной кислоты, ее необходимо смешать с литром холодной воды и прокипятить в чайнике в течение 30 минут.
После такой процедуры накипь легко отслоится от внутренней поверхности прибора, а его стенки приобретут первоначальную свежесть. В завершение чистки необходимо лишь сполоснуть его и один раз прокипятить чистую воду, которую затем слить. Для профилактики образования налета можно раз в месяц заливать в чайник воду с лимонной кислотой и оставлять на несколько часов без кипячения.
Очистка с помощью уксуса
Уксусная кислота считается наиболее популярным средством борьбы с накипевшим налетом в домашних условиях. С ее помощью можно очистить не только металлический, но и стеклянный чайник. Однако для электрочайника кипячение воды с уксусом категорически противопоказано.
Для этой процедуры необходимо 100 мл уксуса, смешайте его с литром воды и влейте в чайник, доведите его до закипания на маленьком огне, затем оставьте еще на 15 минут. Самое главное правило: после такой очистки нужно тщательно отмыть сам уксус. Для этого нужно вскипятить не меньше трех порций воды.
Чем НЕ стоит очищать накипь
Газированные напитки. Кому-то этот способ может показаться эффективным, но не тешьте себя иллюзиями. Справиться с налетом помогает лимонная кислота, которая есть в составе этих напитков. Однако чистый ее порошок стоит в разы дешевле, чем сладкая вода и не имеет красителей и вредных консервантов.
Очистки и кожура. Еще один пример безрассудного использования продуктов питания для хозяйственных целей. Некоторые хозяйки предлагают кидать в чайник очистки от яблок, груш и даже картошки. Но для электрических приборов такой способ не только бесполезен, но и вреден. Дело в том, что основное вещество, которое растворяет накипь – это опять же кислота, но она содержится в минимальном количестве, не влияющее на результат. К тому же если посторонний предмет попадет на нагревательную поверхность, то испортит ее.
Как избежать появления накипи в дальнейшем
Конечно, можно периодически удалять накипь в чайнике, но лучше не доводить до ее образования. Для этого следует проводить своевременную профилактику. Пример самого простого и экономного метода:
Надеемся приведенные способы чистки помогли вам решить задачу, как почистить чайник от накипи в домашних условиях без применения дорогостоящей бытовой химии.