Лимонная кислота и эмаль ванны (14.01.2014). |
2014 - Январь | |||
14.01.2014 11:41 | |||
Предыстория. Имея у себя уникальную мойку воздуха, поимел и ее минус: раз в полгода ее диски нужно чистить от накипи. Ранее я насыпал лимонную кислоту внутрь аппарата, и диски прочищались не до конца; а воду сливал на кухне. В этот же раз решил провести генеральную чистку: засыпал 80 граммов лимонной кислоты в емкость мойки воздуха, а 160 граммов - в 20-литровый таз, в который диски вмещались полностью. И воду я слил, естественно, в ванну. Ополоснул только спустя минут 10, и закрались сомнения... О, великий интернет. Сколько мнений и решений, почти всегда противоречивых, ты способен подкинуть обывателю. Вегетарианство: хорошо или плохо? Стабильно в целом по стране или не стабильно? Хороши амальгамные пломбы или нет? И, наконец, вредна ли для ванны лимонная кислота? В последнем случае (как и предполагалось), общество разделилось на 3 лагеря: очень вредно, вредно и можно лимонной кислотой отбеливать ванну без последствий. Также я задал вопрос на "ответах", но ничего, кроме ответов на кривом русском вида "Это навредить эмали.", не получил. Только критический анализ и наука может помочь в решении многих вопросов. В данном случае эта наука - химия. Ни одно мнение в интернете не содержало главного: цифр. Например, "отбеливать лимонной кислотой нужно в умеренном количестве": цифры где? Концентрация, время взаимодействия, температура - где? В общем, лезем в учебник по химии и специализированную литературу по синтетическим эмалям. Прежде всего, стоит забыть о природных эмалях (зубы): не имеют с синтетическими химически ничего общего. Эмаль по сути стекло с минералами, наносится на ванну при высокой температуре и застывает. Общий состав эмали белой титановой (используется для ванн в т.ч.): Итог по эмали для ванн: содержит очень много компонентов, которым лимонная кислота в чистом виде наносит ощутимый вред. Осталось разобраться хотя бы с понятием "лимонная кислота" и концентрацией, необходимой для реакции. C6H8O7, соли ее выпускаются в виде цитрата натрия, цитрата калия и цитрата кальция. Цитрат натрия - то, что продается в магазинах под названием "лимонная кислота": Na3C6H5O7. При взаимодействии с водой получаем реакцию обмена: Na3C6H5O7 + 3H2O = C6H8O7 + 3NaOH. Получается раствор лимонной кислоты. Например, при окислении накипи пойдут пузырики: 2(C6H8O7 + 3NaOH) + 3CaCO3 = Ca3(C6H5O7)2 + 3H2O + (3CO2 + 6NaOH). В скобках ещё реакция пойдет: не весь углекислый газ дойдет до поверхности, а превратится в соль с водой: Na2Co3 + H2O. В итоге при снятии накипи она "отваливается" от нагревательного элемента и стенок; но по химической сути это иные соли. И только теперь мне стало ясно, почему и чем вода кипит при нагреве. Ca(HCO3)2 + T = CaCO3 + H2O + CO2. Не только сама собой (паром), но и углекислым газом! Полностью в соответствии с теорией о поглощении углекислого газа океанами. Холодная вода поглощает углекислый газ, горячая - освобождает. И чем более "соленая" вода (минеральная, щелочная, менее кислотная), тем больше поглощается CO2. Минералы - основные составляющие эмали ванн. Для минералов характерен процесс окисления под воздействием кислот. Температура в этом случае выступает главным катализатором, а также присутствие хлорной кислоты. Хлорная кислота в мизерных долях содержится в водопроводной воде, а также свободный хлор (все в пределах ПДК, десятые доли мг/л). Вспомним, как лимонная кислота снимает накипь в чайнике, если ее засыпать в горячую воду. Реакция начинается мгновенно. Общий итог для эмали с кислотой: мгновенная реакция, независимо от концентрации. Повышение температуры или концентрации кислоты напрямую влияют на повышение повреждений. Кислота есть окислитель, ее роль могут играть добавки чистящих средств. Если взять чистящие средства - в них часто содержится гипохлорит натрия и прочие соединения хлора. Сильнейшие окислители, именно поэтому сразу после нанесения на эмаль чистящие средства смывают: эмаль сожрет. А теперь главное: цифры. Самый смех истории в том, что числовые параметры (температуру, количество съеденной эмали в час и т.д.) я получить не смог. Но на основе вышесказанного можно сделать логические выводы: Кстати, ванная - это комната, в которой находится ванна. Это так, для эрудиции. (добавлено 15.01.2014): утро вечера мудренее. Я понял, как рассчитать концентрацию раствора кислоты в моем случае. Из курса химии вспоминаем, что далеко не всегда 500 граммов вещества + 500 граммов воды - это 100%-ный раствор (типа, вся вода прореагировала со всем веществом). Некоторые думают ещё хуже, что это даст 50%-ный раствор. В общем, количество необходимых веществ определяется не обычной массой вещества, а молярной; а также левой частью формулы реакции (моли, помноженные на молекулярную массу дадут молярную). Поэтому таблица Менделеева нам в руки: Na3C6H5O7 имеет молярную и молекулярную массу 258; 3H2O имеет молекулярную массу 18, молярную - 54. То есть, 258 граммов "лимонной кислоты" из магазина нужно соединить с 54 граммами воды, чтобы получить 100%-ный раствор лимонной кислоты. И то "почти" 100%-ный: там ещё NaOH будет плавать и взаимодействовать с водой - несколько реакций одновременно. Теперь рассчитаем концентрацию лимонной кислоты в моем тазу. 19000 граммов воды (минус объем дисков) и 160 граммов соли кислоты. 100%-ный раствор имеет отношение 258/54, мой - 160/19000 - концентрация ~0.17%. И этот низкоконцентрированный раствор прекрасно реагирует с накипью и биологическими отложениями. Да, нужно время, чтобы накипь сошла с дисков (около 30 минут до полной чистоты, да в воде градусов 40 с ее последующим остыванием); но сам факт... Кто не химик, представляете реакцию чистой кислоты с веществом? Думаю, это что-то стремительное, бурное и бурлящее углекислотой. Накипь в чайнике с вскипевшей водой сходит за минуту, при соотношении 80/1000, 1.67%-ный раствор. А чистящие средства содержат около 5% кислотных окислителей, да ещё таких агрессивных, как хлорных. Соединениям хлора и кислорода (серная кислота, озон, хлорокись фосфора и т.д.) плевать на температуру, реагируют со всем и вся, в первую очередь с органикой (разрушая жировые клетки, например). Что такое гипохлорит натрия: крайне неустойчивое вещество, так и тянет провзаимодействовать с чем-нибудь, поэтому в чистящих средствах его упаковывают в относительно стабильный пентагидрат NaOCl·5H2O (и даже при этом компонент имеет сильные коррозионные, окислительные свойства). Поэтому на основе всей этой информации можно сделать окончательные выводы: А теперь, если вы все почитали и со мной согласились, я вас немного обломаю (как и сам обломался). Дело в том, что ещё со времен школы у многих людей остается мысль, что кислота - это такая жидкость в колбочке. Далеко не всегда так. Лимонная кислота - не жидкость; как химический элемент - это кристаллы, а жидкий вариант в колбе - ее раствор в воде. Поэтому, покупая в магазине пакетик лимонной кислоты, вы покупаете именно лимонную кислоту, а не ее соль цитрата натрия (вот и опровергли ещё одно мнение в интернете, что в пакетиках лимонной кислоты продается цитрат натрия). Цитрат натрия так же используется в кулинарии и при лечении цистита, имеет почти такой же вкус и такие же цвет и структуру; но блин, это все-таки не лимонная кислота. Итак, решили: "лимонная кислота" в магазине - и есть лимонная кислота. Да ещё лучше! Пересчитаем все, что сделалось за эти 2 дня: |
|||
Обновлено ( 09.07.2016 10:05 ) |