Aby zapoznać się z tym podsumowaniem, udałem się do laboratorium testowania produktów CNET w Louisville w stanie Kentucky, aby przeprowadzić kompleksowy eksperyment z destylacją okresową z użyciem ośmiu najczęściej stosowanych na rynku chemicznych środków do czyszczenia odpływów. Moim głównym celem było określenie skuteczności każdego produktu w rozpuszczaniu różnego rodzaju materiałów zatykających, w tym materii organicznej, tłuszczu, produktów papierowych i sierści zwierząt domowych (właściwie tej samej sierści, której używamy w naszych testach próżniowych robota). Przez cały czas trwania eksperymentu rejestrowałem także poziom pH roztworów czyszczących po zmieszaniu z wodą i monitorowałem wszelkie zmiany temperatury. Porównując je ze sobą, uwzględniłam także skład chemiczny i wszechstronność zastosowania poszczególnych produktów.
Kwasy a zasady
Przed przeprowadzeniem eksperymentów z tymi substancjami podzieliłem je na kwasy i zasady. Jak pamiętasz z chemii w szkole średniej, kwasy to związki, które po zmieszaniu z wodą oddają jon wodoru (H+) i mają pH niższe niż 7. Z drugiej strony zasady to związki, które przyjmują te jony (lub wodorotlenek, OH- jony) i mają pH wyższe niż 7. Zrozumienie tego rozróżnienia jest kluczowe ze względu na dwa ważne czynniki związane z tymi produktami: korozyjność i żrliwość.
Korozyjność odnosi się do możliwości substancji chemicznej powodującej rdzę i niszczenie materiałów tworzących system rurociągów. Z drugiej strony żrość odnosi się do reakcji substancji chemicznej w kontakcie z materią organiczną, w szczególności rozkładając białka i inne cząsteczki organiczne, co może prowadzić do zniszczenia tkanki lub oparzeń chemicznych.
Aby określić kwasowość lub zasadowość każdego związku, mierzymy ich pH. Mówiąc prościej, im bardziej kwaśny lub zasadowy jest związek, tym większy jest jego potencjał korozyjności i żrości.
Przykładowy odczyt pH od jednego z naszych obiektów testowych. pH 11,38 odpowiada roztworowi zasadowemu.
Kwaśne środki do czyszczenia odpływów, szczególnie te o wysokim stężeniu kwasu, takie jak środki do czyszczenia odpływów na bazie kwasu siarkowego, są bardziej niebezpieczne w porównaniu do ich zasadowych lub zasadowych odpowiedników. W chemii kolejność dodawania ma znaczenie. Zwykle stopniowo wprowadza się kwas do wody, powoli zwiększając stężenie kwasu. Nigdy nie dodawaj wody do kwasu ponieważ wiadomo, że reakcja ta generuje znaczną ilość ciepła i uwalnia niebezpieczne oparyS. Przekonaj się sam w poniższym GIF-ie (i nie próbuj tego w domu).
Dodanie wody do tej zlewki z kwasem siarkowym powoduje natychmiastową reakcję egzotermiczną, w wyniku której woda w kontakcie się gotuje i uwalnia niebezpieczny dym do powietrza. Nie próbuj tego w domu!
Aby zapewnić bezpieczeństwo podczas eksperymentów, zachowałem niezbędne środki ostrożności, nosząc środki ochrony osobistej, w tym okulary ochronne, rękawiczki, odzież z długimi rękawami i maskę. Test rozpuszczania przeprowadzono w dobrze wentylowanym pomieszczeniu laboratoryjnym, aby zminimalizować narażenie na jakiekolwiek niebezpieczne opary, które mogą zostać uwolnione.
Próba rozpuszczania
Aby rozpocząć eksperyment, odważyłem określone ilości materiałów zatykających do oddzielnych zlewek o pojemności 1000 ml:
- 4 gramy włosów
- 20 gramów materii organicznej (po 10 gramów skórek jabłek i skórek marchwi)
- 40 gramów smalcu na tłuszcz
- 14 gramów wyrobów papierowych (po 7 gramów papieru toaletowego i ręczników papierowych)
Używając cylindra miarowego, dokładnie odmierzyłem i dodałem 200 ml każdego podstawowego środka do czyszczenia rur i 70 ml każdego kwaśnego środka do czyszczenia rur do odpowiednich zlewek, mieszając mieszaniny szklanym prętem i zapewniając dokładne wymieszanie bez rozlania. Postępując zgodnie z instrukcjami dołączonymi do każdego produktu, pozostawiłem roztwory na zalecany czas, zwykle od 15 do 30 minut.
Kluczowym krokiem w moim teście było dodanie wody – składnika często pomijanego w podobnych eksperymentach znalezionych w Internecie. Chemiczne środki do udrażniania rur przeznaczone są do pracy w obecności wody, co ułatwia transport środka czyszczącego do chodaków i równomiernie rozprowadza roztwór po ich powierzchni, umożliwiając proces rozpuszczenia. Po upływie wyznaczonego czasu do każdej zlewki dolałem wodę z kranu zawierającą roztwory czyszczące i substancje zatykające. Do podstawowych środków do udrażniania rur (pH > 7,0) użyłem 500 ml gorącej wody o temperaturze 46 stopni C, natomiast do kwaśnych środków do udrażniania rur (pH
Aby zapewnić wystarczającą ilość czasu na zadziałanie środków chemicznych, pozostawiłem próbki na noc i wznowiłem ocenę następnego ranka. W tym momencie próbki zmieniły się w mulistą, śluzowatą mieszaninę.
Trwa test rozpuszczania włosów
Aby kontynuować doświadczenie, zastosowałem proces filtracji próżniowej przy użyciu lejka Buchnera połączonego z kolbą filtracyjną o pojemności 1000 ml wyposażoną w pompkę. Zawartość każdej zlewki ostrożnie przelano do lejka przy włączonej pompie. Po odciągnięciu większości chemicznego środka do czyszczenia odpływów z lejka, przepłukałem go wodą, aby usunąć wszelkie pozostałości środków chemicznych z powierzchni próbek zanieczyszczeń, upewniając się, że w lejku Buchnera pozostały tylko mokre cząstki stałe.
Nasz lejek Buchnera, wykonany z chemicznie odpornego szkła borokrzemianowego, posiadał perforowaną płytkę z 2-milimetrowymi otworami, przez które przedostawały się tylko najmniejsze cząsteczki. Według mojej logiki testu „jeśli substancja, stała lub płynna, mogłaby przedostać się przez 2 mm otwory w filtrze, jest bardzo mało prawdopodobne, że spowoduje zatkanie rury”.
Po lewej stronie nasz zestaw do filtracji próżniowej. Ciecze i rozpuszczone ciała stałe przechodzą przez 2 mm otwory w płycie lejka Buchnera po prawej stronie — wszystko, co nie przechodzi, jest uważane za potencjalny materiał zatorowy.
Na koniec rozdzieliłam próbki i poddałam je suszeniu wentylatorowemu przez kilka godzin, aby odparować pozostałą wodę z prania. Rejestrowałem masę końcową każdej próbki i porównywałem ją z masą początkową. Stosunek masy końcowej do masy początkowej zapewnił nam skuteczność rozpuszczania każdego produktu do czyszczenia odpływów.
