מסנן אבנית עובד - וזו ההוכחה
לפני שמסבירים את המדע, הנה מה שמחקר אוניברסיטת Cranfield מצא בתנאי מעבדה מבוקרים:
| מכשיר | הפחתה כוללת | הפחתה על גוף החימום |
|---|---|---|
| SESI | 39% | - |
| ULTRA | 58% | - |
| Kal Guard | 74% | 80% |
הדגם המתקדם הפחית אבנית על גוף החימום ב-80% בהשוואה למים לא מטופלים. בהמשך נסביר בדיוק מה המספרים האלה אומרים בשימוש ביתי רגיל.
מה בדיוק נבדק ואיפה
ב-1983 ביצע פרופ' G.F. Kirkbright מאוניברסיטת UMIST במנצ'סטר סדרת ניסויים על תא הגלווני של הסלמנדר. כעשרים שנה אחר כך, בשנת 2004, הזמינה Salamander Engineering מחקר מקיף נוסף מבית הספר למדעי המים באוניברסיטת Cranfield - אחד ממוסדות המחקר המובילים בעולם בתחום מדעי המים.
שני המחקרים בחנו שאלה אחת: האם ולמה הטיפול האלקטרוליטי משנה את התנהגות האבנית.
הסוד: תא אבץ-נחושת שמשנה את מבנה הגביש
הסלמנדר פועל על עיקרון של תא גלווני - שני מתכות (אבץ ונחושת) שיוצרות זרם חשמלי טבעי כאשר מים קשים עוברים ביניהן. המים פועלים כאלקטרוליט, וכתוצאה משתחרר מינון קטן מאוד של יוני אבץ.
לפי מחקר UMIST, האבץ משנה את פוטנציאל הזטא של חלקיקי הסידן בתמיסה. בפשטות: הסידן מאבד את יכולתו להיצמד לדפנות. במקום ליצור גבישים קשים, הוא נשאר בתרחיף ונשטף עם המים.
מקלציט לארגוניט: למה זה קריטי
ישנם שני סוגי גבישי אבנית שחשוב להכיר:
- קלציט - גביש קשיח ודביק. הנוסחה המולקולרית שלו מאפשרת לו להיצמד לפני שטח חם כמו גוף חימום. זו האבנית שאתם מכירים מהקומקום.
- ארגוניט - גביש רופסני ופריך. נוצר בתרחיף ונשטף עם המים מבלי להיצמד.
חוקרי UMIST תיעדו את ההבדל בצילומי מיקרוסקופ בהגדלה של פי 4,000. ההבדל החזותי בין שני הגבישים היה דרמטי ומיידי.
מחקר Cranfield מאשר: האבץ מאיץ התגבשות של פחמת הסידן דווקא בצורת ארגוניט - אפילו בתנאים שבהם קלציט אמור להיות הצורה המועדפת.
זה בדיוק מה שלקוחות מרגישים כשהם אומרים שהאבנית "רכה" וקל לנגב אותה. זה לא סתם תחושה - האבנית הפריכה היא תוצאה של שינוי גבישי מוכח.
ניסוי ה"עיוור" של UMIST
בניסוי המרכזי של UMIST, הורתחו מי ברז רגילים ומים שעברו דרך המכשיר - כל אחד בכוסית נפרדת - 10 פעמים רצופות. לאחר מכן ביצעו 8 עוזרי מחקר בדיקה עיוורת: ללא ידיעה מה בכל כוסית.
כולם, פה אחד, זיהו את האבנית מהמים הלא-מטופלים כבדה ומוצקה יותר.
לאחר מכן שוטפו שני המדגמים במים חמים למשך 30 שניות. כמעט כל האבנית מהמים המטופלים הוסרה. חלק מהאבנית מהמים הלא-מטופלים נשאר דבוק.
מה UMIST גילה על מוליכות המים
ממצא אחד מניסויי UMIST נשאר פחות מוכר - אבל מבחינה מדעית הוא מהמעניינים ביותר.
חוקרי UMIST מדדו את מוליכות החשמל של המים לפני ואחרי הטיפול. מוליכות מים היא מדד ליוני מינרלים חופשיים בתמיסה - ככל שיש יותר יונים חופשיים, המוליכות גבוהה יותר.
הממצא שהפתיע: למרות שהמכשיר מוסיף יוני אבץ למים, מוליכות המים המטופלים הייתה נמוכה יותר מהמים הלא-מטופלים - בכל תנאי הבדיקה.
ההסבר שהציעו החוקרים: יוני הסידן "מתחברים" לאגרגטים של הידרוקסיד האבץ ומאבדים את יכולת התנועה החופשית שלהם. הם לא נעלמים מהמים - הם פשוט הופכים ל"כבולים" ולא פעילים אלקטרוכימית.
זה מסביר שתי תופעות במקביל: גם למה הסידן לא מצטבר על הצנרת, וגם למה המינרלים החיוניים נשמרים במים ולא נעלמים כמו במרכך מים מסורתי.
ההבדל בכמות האבץ בין הדגמים ומה זה אומר בפועל
אחד הממצאים המעניינים ביותר במחקר Cranfield הוא הפער הגדול בכמות האבץ שכל דגם משחרר - ומה שזה אומר על אופן הפעולה.
ה-SESI, הדגם הפסיבי הבסיסי, שחרר בזרימה ביתית רגילה של 5 ל'/דקה כ-2 ppb בלבד. ה-ULTRA שחרר בזרימה דומה כ-79 ppb - כמעט פי 40. ה-Kal Guard, שפועל עם זרם חשמלי מבוקר, הגיע בהגדרות גבוהות לכמות של מעל 200 ppb.
המסקנה המעשית: ככל שהדגם מתקדם יותר ומאפשר שליטה בזרם, כך ניתן לכוונן את שחרור האבץ בהתאם לצרכים הספציפיים. בית עם צריכת מים גבוהה וקשיות מים גבוהה יצטרך דגם עם יכולת שחרור גבוהה יותר. בית עם צריכה נמוכה יכול להסתפק בדגם הפסיבי.
נקודה חשובה שהחוקרים עצמם הדגישו: הכמות הנמוכה של SESI עבדה טוב בהרבה ממה שהיה צפוי לפי הספרות. זה מצביע על כך שגם מינון מינימלי של אבץ, בשילוב עם המנגנון הגלווני, מספיק להשפיע על מבנה הגביש - ולא צריך כמויות גדולות כדי לקבל תוצאות.
מה קורה לאבנית הישנה שכבר בצנרת
שאלה שרבים לא שואלים אבל חשובה לא פחות: מה קורה לאבנית שכבר הצטברה לפני ההתקנה?
המחקרים לא בחנו ישירות את תהליך הניקוי של אבנית קיימת - אבל הם מספקים את ההסבר המדעי לתהליך שלקוחות רבים מדווחים עליו.
כאשר המים המטופלים מתחילים לזרום דרך צנרת עם אבנית קיימת, שני תהליכים מתרחשים בו זמנית. ראשית, האבנית החדשה שנוצרת היא ארגוניט פריך שלא מתווסף לשכבה הקיימת. שנית, יוני האבץ במים יוצרים סביבה כימית שמרככת בהדרגה את שכבת הקלציט הקיימת ומאפשרת לה להישטף עם זרם המים.
התוצאה: תהליך ניקוי הדרגתי שאינו מיידי ואינו אחיד. בצנרת עם שכבה דקה יחסית, השיפור מורגש תוך מספר שבועות. בצנרת עם הצטברות של שנים, התהליך יכול לקחת מספר חודשים. על השפעות האבנית על מכשירי החשמל והצנרת ועל חשיבות הטיפול המוקדם, ראו את המדריך המפורט.
מה המדע אומר על בטיחות האבץ לבריאות
שאלה לגיטימית שאנשים רבים שואלים: אם המכשיר משחרר אבץ למים - האם זה בטוח?
התשובה המדעית ברורה. ארגון הבריאות העולמי קבע סף של 4,000 ppb לאבץ במי שתייה. מחקר Cranfield מצא שה-SESI משחרר בממוצע 2 ppb בזרימה ביתית רגילה של 5 ל'/דקה. כלומר, הכמות הנמדדת נמוכה פי 2,000 מהסף המותר.
חשוב להבין גם את ההקשר: אבץ הוא מינרל חיוני לגוף האדם. הוא נמצא באופן טבעי בצינורות מים רבים, במזון יומיומי ובתוספי תזונה נפוצים. הגוף זקוק לאבץ לתפקוד מערכת החיסון, לריפוי פצעים ולסינתזה של חלבונים.
הממצא המפתיע מ-Cranfield הוא דווקא ההפוך: ה-SESI שחרר כמות אבץ נמוכה כל כך שהחוקרים עצמם תהו כיצד הוא מצליח לעבוד. זה מצביע על כך שהמנגנון יעיל גם בכמויות זעירות.
הקשר לצריכת האנרגיה
מחקר Cranfield מתייחס לנתון שתואם ספרות בינלאומית רחבה: שכבת אבנית של 1 מ"מ בלבד מגדילה עלויות חימום ב-7.5%. שכבה של 12 מ"מ - ב-70%.
כאשר הסלמנדר מפחית אבנית על גוף החימום בעשרות אחוזים, הוא פועל ישירות על אחד הגורמים המשמעותיים ביותר לבזבוז אנרגיה בבית. למידע נוסף על חיסכון בחשבון החשמל עם מניעת אבנית, ראו את המדריך הייעודי.
איך יודעים שהמסנן עובד בבית
המחקרים מדברים על תנאי מעבדה - אבל איך תדעו בבית שהמכשיר אכן עובד?
לפי הממצאים המדעיים, ישנם שלושה סימנים מעשיים שנובעים ישירות משינוי מבנה הגביש מקלציט לארגוניט:
האבנית שנוצרת רכה ופריכה. אם שמתם לב שהאבנית בקומקום או בפתחי הברזים קלה לניגוב עם האצבע במקום שצריך לגרד - זה בדיוק ארגוניט. האבנית נוצרת, אבל לא נדבקת.
פחות שכבה לבנה על גופי החימום. בדוד שמש, במכונת כביסה ובמדיח - לאחר חצי שנה עד שנה של שימוש עם המכשיר תוכלו להבחין בהצטברות פחותה על גופי החימום לעומת לפני ההתקנה.
שיפור הדרגתי בלחץ המים. כאשר המכשיר מותקן בבית עם אבנית קיימת, האבנית הישנה מתחילה להתרכך ולהישטף בהדרגה. לקוחות רבים מדווחים על שיפור בלחץ המים לאחר מספר שבועות.
חשוב לציין: השיפור אינו מיידי ואינו אחיד לכולם. קשיות המים משתנה לפי אזור בישראל ולפי העונה - על מפת המים הקשים בישראל והשפעתה, ראו את המאמר הייעודי.
סיכום: מה המדע אישר
שני מחקרים עצמאיים - UMIST 1983 ו-Cranfield 2004 - מאשרים:
- תא גלווני אבץ-נחושת מייצר שינוי מדיד בהתנהגות פחמת הסידן
- הגבישים עוברים ממבנה קלציט (דביק) לארגוניט (פריך)
- הדגם המתקדם הפחית אבנית על גוף החימום ב-80% בתנאי מעבדה
- כמות האבץ המשתחררת נמצאת בגבולות בטיחות מוכרים
אלה ראיות אמיתיות לפתרון שעובד - עם ההסתייגות שתוצאות בפועל תלויות בתנאים הספציפיים של כל בית.
מקורות מחקר
מאמר זה מבוסס על שני דוחות מחקר אקדמיים מקוריים:
- Kirkbright, G.F. (1983). Water Treatment by Galvanic Cell Technology. University of Manchester Institute of Science and Technology (UMIST). לצפייה בדוח המלא
- Kirkbright, G.F. & Miller, R.M. (1983). Further Report on the Zinc-Copper Electrolytic Cell. UMIST, Manchester. לצפייה בדוח המלא
- Parsons, S. (2004). Evaluation of Electrolytic Scale Inhibitors. School of Water Sciences, Cranfield University. לצפייה בדוח המלא
רוצים לדעת איזה דגם מתאים לצנרת ולנפח המים שלכם? צרו קשר עם מומחי תמהיל לייעוץ חינם.
