Известковый налет — это твердый, меловой осадок, состоящий в основном из карбоната кальция (CaCO 3 ). Он часто скапливается внутри чайников , бойлеров и трубопроводов, особенно для горячей воды. Он также часто встречается в виде подобного осадка на внутренних поверхностях старых труб и других поверхностях, где текла жесткая вода . Известковый налет также образуется в виде травертина или туфа в источниках с жесткой водой.
Цвет варьируется от грязно-белого до серого, розового или красновато-коричневого, в зависимости от других присутствующих минералов. Соединения железа дают красновато-коричневые цвета.
Помимо того, что накипь неприглядна и ее трудно чистить, она может серьезно повредить или ухудшить работу различных компонентов сантехники и отопления. [1] Для удаления накипи обычно используются средства для удаления накипи. Предотвращение загрязнения накипью основано на технологиях смягчения воды или других видах обработки воды.
Тип, обнаруженный на нагревательных элементах водонагревателей , состоит в основном из карбоната кальция (CaCO 3 ). Жесткая вода содержит бикарбонат кальция (и часто магния ) или подобные ионы. Ионы кальция, магния и карбоната растворяются из горных пород, через которые просачивается дождевая вода перед сбором. Соли кальция, такие как карбонат кальция [ требуется ссылка ] и бикарбонат кальция (Ca(HCO 3 ) 2 ), более растворимы в горячей воде, чем в холодной; таким образом, нагревание воды не вызывает осаждения карбоната кальция как такового . Однако существует равновесие между растворенным бикарбонатом кальция и растворенным карбонатом кальция, как представлено химическим уравнением
Обратите внимание, что CO 2 растворен в воде. Растворенный в воде углекислый газ (aq) имеет тенденцию уравновешиваться с углекислым газом в газообразном состоянии (g):
Равновесие CO 2 смещается вправо, в сторону газообразного CO 2 , когда температура воды повышается или давление падает. Когда вода, содержащая растворенный карбонат кальция, нагревается, CO 2 покидает воду в виде газа, это уменьшает количество, участвующее в реакции, заставляя равновесие бикарбоната и карбоната смещаться вправо, увеличивая концентрацию растворенного карбоната. По мере увеличения концентрации карбоната карбонат кальция выпадает в осадок в виде соли : Ca 2+ + CO2−
3→ СаСО3 .
В трубах, как известковый налет, и в поверхностных отложениях кальцита, таких как травертин или туф, основным фактором образования кальцита является выделение газа. При нагревании жесткой воды на плите эти пузырьки газа образуются на поверхности кастрюли до закипания. Выделение газа может также происходить при сбросе сдерживающего давления, например, когда вы снимаете крышку с пивной бутылки или когда подземные воды перетекают в резервуар с атмосферным давлением.
По мере добавления и нагревания новой холодной воды с растворенным карбонатом/бикарбонатом кальция процесс продолжается: газ CO2 снова удаляется, концентрация карбоната увеличивается, и выпадает в осадок больше карбоната кальция.
Накипь часто окрашена из-за присутствия соединений, содержащих железо . Три основных соединения железа — это вюстит (FeO), гематит (Fe 2 O 3 ) и магнетит (Fe 3 O 4 ).
Римский акведук Эйфель был достроен около 80 г. н. э. и сломан и в значительной степени разрушен германскими племенами в 260 г. К Средним векам известковые отложения, похожие на известняк, изнутри акведука были особенно востребованы в качестве строительного материала, называемого «мрамор Эйфеля» в районе с небольшим количеством природного камня. В ходе эксплуатации акведука многие секции имели слой толщиной до 20 сантиметров (8 дюймов). Материал имел консистенцию, похожую на коричневый мрамор , и его легко было удалить из акведука. После полировки на нем проявлялись прожилки, и его также можно было использовать в качестве каменной доски, если его разрезать на плоскую поверхность. Этот искусственный камень нашел применение по всей Рейнской области и был очень популярен для колонн , оконных рам и даже алтарей . Использование «мрамора Эйфеля» можно увидеть даже на востоке, в Падерборне и Хильдесхайме , где он использовался в соборах . Собор Роскилле в Дании является самым северным местом его использования, где из него изготовлено несколько надгробий. [2]
Торговля на запад принесла его в Англию как высококлассный экспортный материал в XI и XII веках, где он был использован в колоннах для ряда нормандских английских соборов. Впечатляющий полированный коричневый камень был известен в течение многих лет как «мраморный оникс». Его происхождение и природа были загадкой для людей, изучающих каменную кладку в Кентерберийском соборе , пока его источник не был идентифицирован в 2011 году. [3] Там он используется в качестве колонн, поддерживающих крышу монастыря, чередуясь с колоннами из мрамора Пурбек. Этим большим монастырям собора требовалось несколько сотен таких колонн вокруг открытого четырехугольника, которые, должно быть, были поставлены с помощью хорошо организованной операции по добыче и транспортировке. Отложения Эйфеля, которые теперь называются известковым натечным или известковым натечным (поскольку это не оникс и не мрамор ), также были обнаружены в Рочестере [4] и в ныне утраченном романском монастыре в Норвиче [5], а также в монастырях лазарета, окнах капитула и дверном проеме казначейства в Кентербери. [6]
Мыльная пена образуется, когда катионы кальция из жесткой воды соединяются с мылом , которое растворяется в мягкой воде. Она оседает тонкой пленкой на внутренних поверхностях ванн, раковин и дренажных труб.
{{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь ){{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )