Вы наверняка замечали, что в жёсткой воде мыло очень плохо мылиться и образует грязные хлопья. Хорошо, если с этим явлением вы познакомились в качестве одноразового опыта, но ведь возможно и такое, что мылящие вещества не работают у вас дома, создавая огромные проблемы в процессе наведения порядка. В статье мастер сантехник расскажет, почему мыло в жесткой воде не мылится и как устранить проблему.
Полезные свойства мыла
Типовой процесс очистки:
- Устраняет загрязнения с обрабатываемой поверхности;
- Преобразует часть примесей в раствор;
- Задерживает оставшиеся компоненты в жидкости, препятствуя обратному присоединению.
Нужный результат получают с применением особой категории веществ (ПАВ), обладающих сильно выраженными «активно-поверхностными» свойствами. Основа типового мыла – длинные молекулярные соединения жирных кислот. Они составлены из карбоксилатных (COOH) и углеводородных (CH3-CH2) компонентов. Чем больше вторая часть, тем хуже растворимость. Такая зависимость объясняется более сильным взаимодействием молекул H2O между собой по сравнению с углеводородными составляющими.
Демонстрируют полезные характеристики мыла с помощью опыта с разными видами загрязнений:
- Глина крепко присоединяется к поверхности, но удаляется водой без большого труда;
- Смесь сажи и масла отмыть гораздо сложнее.
Во втором примере процесс растворения блокируют гидрофобные компоненты, препятствующие контакту жидкости с примесями. Добавление мыла изменяет исходные свойства этой оболочки. Загрязнения отделяются от поверхности. Вместе с водой – удаляются в канализацию.
Особенности жесткой воды
На практике даже не каждый человек понимает, что такое жесткая вода, ведь жидкость довольно редко бывает настолько плотной, чтобы это можно было почувствовать голыми руками. Каждому из нас главная питьевая жидкость Вселенной кажется мягкой, но если вы неоднократно бывали в других регионах или просто пробовали много разной бутилированной воды, то, вероятно, замечали, что не вся вода одинаково мягкая.
Причина этого довольно проста: в водной среде, как известно, могут растворяться многочисленные разновидности солей – мы их не видим, но их твердые частицы в составе воды присутствуют. Хлориды и сульфаты кальция и магния, а также гидрокарбонаты в значительном количестве вполне ощущаются если не на ощупь рукой, то во рту – такая вода не обволакивает мягко, а течет как-то туго, кажется более густой (это правда) и шершавой.
Жесткость – это не просто абстрактный показатель, а весьма важная характеристика той влаги, которую будет использовать человек. Пейте такую воду постоянно, и в почках рано или поздно накопится достаточно материала для образования камней, пищеварительной системе станет сложнее переваривать съеденное, может ухудшиться состояние кожи. Сантехника тоже будет не в восторге – соляные отложения появятся на внутренних стенках труб, а также покроют нагревательные элементы чайника или стиральной машины, выведя оборудование из строя. Ткань в результате стирки жесткой водой потеряет первоначальную нежность, поскольку будет «поцарапана» невидимыми твердыми частицами, станет выглядеть менее красиво. Как вы уже поняли, мыло перестанет мылиться – это далеко не выдумка, а научно доказанный факт.
Понимая вред жесткой воды, человечество придумало шкалу, оценивающую этот показатель. Единица измерения называется градусом жесткости, и чем меньше таких градусов, тем мягче жидкость. Мягкой в России считается та вода, у которой нет и 2-х градусов, а жесткой – вода, чья жесткость превышает 10 градусов. В других странах эти нормативы могут отличаться, но в целом в водопровод принято подавать воду средней жесткости – так влага перестает быть слишком опасной и не требует больших усилий по очистке. Другое дело, если грунтовую жидкость вы забираете сами – тогда в трубы она будет попадать в том виде, в каком была в природе.
Почему мыло не мылится в жесткой воде
Рассмотренные выше соли при попадании в воду разделяются на катионы натрия и анионы комплексных молекулярных соединений. Полезную функцию выполняют составляющие с отрицательным электрическим зарядом.
При сравнительно небольшом содержании мыла в растворе анионы накапливаются в верхней части, уменьшая поверхностное натяжение. По мере увеличения концентрации очень жесткой воды эти составляющие укрупняются, образуют коллоидные соединения. Добавление в среду положительно заряженных ионов (повышение уровня жесткости) формирует защитные оболочки вокруг анионов, которые блокируют полезные свойства ПАВ. Процесс того, почему мыло не мылится в жесткой воде сопровождается увеличением хлопьев.
Технологии умягчения
Наиболее простым способом регулировки жесткости в сторону смягчения можно считать установку специальных ионообменных фильтров. Очищающим средством в них служит особая смола в гранулах, которая тоже способна вступать в химическую реакцию с солями магния и кальция. Благодаря такому взаимодействию эти соли изымаются из проточной влаги, заменяясь ионами натрия – уже куда более нейтральными и не «цепляющимися» к мылу. Со временем такая смола, конечно же, теряет первоначальные свойства, поскольку натрий из нее понемногу вымывается, однако восстановить их не так уж сложно – для этого используют соляные таблетки. В некоторых домохозяйствах для таких целей до сих пор используют даже обыкновенную поваренную соль, но вот она показывает не слишком высокую эффективность – для таблеток ее целенаправленно очищают от любых посторонних примесей.
Следует учитывать, что ионообменный фильтр не следует путать с фильтром обыкновенным – тем, что выполняет механическую очистку. Магниевые и кальциевые соли в жидкости растворяются до такой степени, что отдельные частицы невозможно увидеть невооруженным глазом – естественно, никакая сетка не способна их задержать.
В последние годы на рынке появилась альтернатива ионообменным системам – фильтры, функционирующие по принципу обратного осмоса. У них для фильтрования жидкости используется уже не сетка, а специальная мембрана, она кажется целостной и неспособной пропускать что-либо, однако на самом деле она вся покрыта мельчайшими порами, через которые проходит вода.
Тонкость производства таких мембран заключается в том, что поры специально делают того диаметра, который практически идеально равен диаметру молекулы воды – она меньше него совсем чуть-чуть и проходит в отверстие с трудом. У магниевой или кальциевой соли молекулы крупнее, потому в существующие ячейки они просто не могут пройти. Что же касается волокон, из которых составлена фильтрующая мембрана, то они, с одной стороны, довольно прочны, чтобы не рваться даже при серьезном напоре, с другой, не имеют свойства растягиваться, потому ячейки имеют стабильные размеры и гарантированно не пропустят то, чего в воде быть не должно.
Конечно, система обратного осмоса тоже не является вечной, поскольку мембрана, как и любое другое изобретение человечества, имеет собственный срок службы. Со временем ее волокна все-таки рвутся или растягиваются, но процесс увеличения жесткости будет постепенным – мыло не перестанет пениться в один миг. В ситуации, когда владельцы жилья видят, что вода становится все более жесткой и начинает вызывать сомнения относительно своей мягкости, они просто меняют картриджи с мембранами – и влага снова становится приемлемой по качеству!
По понятным причинам система обратного осмоса стоит дороже, потому все еще остается недостаточно распространенной в быту. У нее есть собственные недостатки – например, требование об обязательном напоре не ниже 2,8 атм. Кроме того, высокая плотность мембраны означает, что сквозь нее за минуту не проходит и стакана воды, потому фильтр обычно не продается и не устанавливается без накопительного бака.
Несмотря на некоторые неудобства, за этой системой будущее, поскольку она способна задерживать даже некоторые бактерии и вирусы.
В продолжение темы посмотрите также наш обзор Мыльницы для ванной — какими бывают и как правильно выбрать