W ramach tego podsumowania udałem się do laboratorium testowania produktów CNET w Louisville w stanie Kentucky, aby przeprowadzić kompleksowy eksperyment destylacji wsadowej z ośmioma najczęściej używanymi chemicznymi środkami do czyszczenia odpływów na rynku. Moim głównym celem było określenie skuteczności każdego produktu w rozpuszczaniu różnych rodzajów zatykających materiałów, w tym materii organicznej, tłuszczu, produktów papierowych i sierści zwierząt domowych (tej samej sierści zwierząt domowych, której używamy w naszych testach odkurzaczy robotycznych). Podczas eksperymentu odnotowywałem również poziomy pH roztworów czyszczących po zmieszaniu z wodą i monitorowałem wszelkie zmiany temperatury. Ponadto brałem pod uwagę skład chemiczny i wszechstronność zastosowania każdego produktu, porównując je ze sobą.
Kwasy kontra zasady
Zanim przeprowadziłem eksperymenty z tymi substancjami, rozdzieliłem je na kwasy i zasady. Jak zapewne pamiętasz z chemii w szkole średniej, kwasy to związki, które po zmieszaniu z wodą oddają jon wodorowy (H+) i mają pH niższe niż 7. Z drugiej strony, zasady to związki, które przyjmują te jony (lub jony wodorotlenkowe, jony OH-) i mają pH wyższe niż 7. Zrozumienie tego rozróżnienia jest kluczowe ze względu na dwa ważne czynniki związane z tymi produktami: korozyjność i żrący charakter.
Korozyjność odnosi się do potencjału substancji chemicznej do powodowania rdzy i pogorszenia jakości materiałów, z których składa się system rur. Z kolei żrąca natura odnosi się do tego, jak substancja chemiczna reaguje, gdy wchodzi w kontakt z materią organiczną, w szczególności rozkładając białka i inne cząsteczki organiczne, co może prowadzić do zniszczenia tkanek lub oparzeń chemicznych.
Aby określić kwasowość lub zasadowość każdego związku, mierzymy jego pH. Mówiąc prościej, im bardziej kwaśny lub zasadowy jest związek, tym większy jest jego potencjał korozyjności i żrący.
Odczyt pH próbki pobranej od jednego z naszych testerów. Wartość pH 11,38 odpowiada roztworowi zasadowemu.
Kwaśne środki do czyszczenia rur, szczególnie te o wysokim stężeniu kwasu, takie jak środki do czyszczenia rur na bazie kwasu siarkowego, są bardziej niebezpieczne w porównaniu do ich zasadowych lub alkalicznych odpowiedników. W chemii kolejność dodawania ma znaczenie. Zwykle stopniowo wprowadza się kwas do wody, powoli zwiększając jego stężenie. Nigdy nie dodawaj wody do kwasu ponieważ wiadomo, że reakcja ta generuje znaczną ilość ciepła i uwalnia niebezpieczne oparyS. Zobacz sam na poniższym GIF-ie (i nie próbuj tego w domu).
Dodanie wody do tego naczynia z kwasem siarkowym powoduje natychmiastową reakcję egzotermiczną, gotując wodę w kontakcie i uwalniając niebezpieczny dym do powietrza. Nie próbuj tego w domu!
Aby zapewnić bezpieczeństwo podczas eksperymentów, podjąłem niezbędne środki ostrożności, nosząc osobisty sprzęt ochronny, w tym okulary ochronne, rękawice, odzież z długimi rękawami i maskę. Test rozpuszczania przeprowadzono w dobrze wentylowanym laboratorium, aby zminimalizować narażenie na wszelkie niebezpieczne opary, które mogą zostać uwolnione.
Test rozpuszczania
Aby rozpocząć eksperyment, odważyłam określone ilości materiałów zatykających do oddzielnych zlewek o pojemności 1000 ml:
- 4 gramy włosów
- 20 gramów materii organicznej (po 10 gramów skórek z jabłek i marchwi)
- 40 gram smalcu do smarowania
- 14 gramów produktów papierowych (po 7 gramów papieru toaletowego i ręczników papierowych)
Używając cylindra miarowego, ostrożnie odmierzyłem i dodałem 200 ml każdego podstawowego środka do czyszczenia rur i 70 ml każdego kwaśnego środka do czyszczenia rur do odpowiednich zlewek, mieszając mieszanki szklanym prętem i zapewniając dokładne wymieszanie bez rozlewania. Postępując zgodnie z instrukcjami dołączonymi do każdego produktu, pozwoliłem roztworom odstać przez zalecany czas, zwykle od 15 do 30 minut.
Kluczowym krokiem w moim teście było włączenie wody, składnika często pomijanego w podobnych eksperymentach znalezionych w Internecie. Chemiczne środki do czyszczenia odpływów są zaprojektowane tak, aby działały w obecności wody, co ułatwia transport środka czyszczącego do zatorów i równomiernie rozprowadza roztwór po ich powierzchniach, umożliwiając proces rozpuszczania. Po upływie wyznaczonego czasu dodałem wodę z kranu do każdego naczynia zawierającego roztwory czyszczące i materiały zatykające. W przypadku podstawowych środków do czyszczenia odpływów (pH > 7,0) użyłem 500 ml gorącej wody o temperaturze 46 stopni C, podczas gdy w przypadku kwaśnych środków do czyszczenia odpływów (pH
Aby dać chemikaliom wystarczająco dużo czasu na działanie, pozostawiłem próbki na noc i wznowiłem ocenę następnego ranka. W tym momencie próbki przekształciły się w muliste, śliskie mieszanki.
Trwa test rozpuszczania włosów
Aby kontynuować eksperyment, zastosowałem proces filtracji próżniowej przy użyciu lejka Buchnera podłączonego do kolby filtracyjnej o pojemności 1000 ml wyposażonej w pompę. Zawartość każdego naczynia ostrożnie wlano do lejka, podczas gdy pompa była włączona. Gdy większość chemicznego środka do czyszczenia odpływów została odciągnięta z lejka, wykonałem płukanie wodą, aby usunąć wszelkie pozostałości chemiczne z powierzchni próbek zanieczyszczeń, upewniając się, że w lejku Buchnera pozostały tylko mokre ciała stałe.
Nasz lejek Buchnera, wykonany z chemicznie odpornego szkła borokrzemianowego, miał perforowaną płytkę z otworami o średnicy 2 mm, przez którą mogły przedostać się tylko najmniejsze cząsteczki. W mojej logice testowej „jeśli substancja, stała lub ciekła, mogła przedostać się przez 2 mm otwory w filtrze, było bardzo mało prawdopodobne, aby spowodowała zatkanie rury”.
Po lewej, nasz zestaw do filtracji próżniowej. Ciecz i rozpuszczone ciała stałe przechodzą przez 2 mm otwory w płycie lejka Buchnera po prawej — wszystko, co nie przejdzie, jest uważane za potencjalny materiał zatykający.
Na koniec oddzieliłem próbki i poddałem je procesowi suszenia wentylatorem przez kilka godzin, aby odparować pozostałą wodę z prania. Zanotowałem ostateczną wagę każdej próbki i porównałem ją z jej początkową wagą. Stosunek końcowej wagi do początkowej wagi dostarczył nam informacji o wydajności rozpuszczania każdego produktu do czyszczenia odpływów.
