При долговременном нагревании воды на поверхности разных материалов появляется накипь – это результат химических превращений с участием примесей, растворимых в воде. Они переходят при нагревании в нерастворимое состояние. В накипи присутствуют магниевые и кальциевые карбонаты, а еще хлориды и сульфаты. Помимо этого, в накипи есть продукты коррозии меди, железа, силикаты магния и кальция. Вот почему необходимо обескремнивание воды.

Состав накипи и наличие кремния

Состав накипи оказывает влияние на ее прочность и сложность ее дальнейшего удаления. Проще всего удалить карбонаты, гидроокиси магния, кальция. Немного сложнее удаляются продукты коррозии и шламы, в составе которых силикаты – кремниевые соединения. Они являются постоянным ингредиентом примесей в природных водах. Как правило, в артезианской и поверхностной воде общее количество примесей кремния меняется от 1 до 30 миллиграммов на литр.

Главный источник поступления кремниевых соединений в природу – это растворимые элементы минералов, алюмосиликатов. Под действием воды на них с примесью двуокиси углерода наблюдается вымывание кремниевой кислоты. Помимо кислого гидролиза натуральных силикатов, также причиной попадания в природные воды кремниевых частиц является разложение биологической массы водных и наземных организмов. Кроме того, увеличение содержания силикатов вызывается загрязнениями окружающей среды отходами производств, выпускающих цементные, керамические, стекольные продукты, вяжущие материалы и силикатные краски, а также кремниевые органические каучуки.

Особенности обескремнивания воды

Примеси кремния, попадающиеся в воде, пребывают в коллоидном или растворенном состоянии, их главные компоненты – продукты ортокремниевой и метакремниевой кислоты. По степени растворенности в воде они относятся к классу очень слабых кислот. Самая сильная кислота – ортокремниевая. Несмотря на малу степень диссоциации, кислота кремния формирует соли с магнием, кальцием, алюминием, железом – это силикаты. Важно сказать, что замещенные силикаты кальция после твердения превращаются в высокопрочный материал – присутствие таких элементов в накипи вызывает повышение ее прочности, сложности удаления.

Кремниевая кислота в коллоидном виде может самопроизвольно сформировать полимеры. Уровень полимеризации данных соединений показан содержанием соединений с участием кремния в воде.

Кремниевые соединения в воде могут оседать на твердой поверхности. На нагреваемой поверхности процедура оседания и гелеобразования протекает быстрее. Со временем гель становится более плотным, захватывая из воды механические примеси и отдельные растворенные элементы. Как правило, удаление кремния не выделяют во время водоподготовки в отдельный процесс, а проводят вместе с удалением прочих примесей, к примеру, в процессе смягчения воды и дальнейшего осаждения появившегося осадка. Поэтому для этой цели используются такие же реактивы, как и для борьбы с жесткостью воды.