пузырьки в стакане с водой что это значит
Почему в воде появляются пузырьки
Вода, набранная в стакан или кастрюлю, со временем начинает покрывать стенки сосуда пузырьками воздуха. Почему так происходит? Какие факторы влияют на процесс появления пузырьков? Можно ли пить и использовать для полива такую воду?
Вода может растворять минеральные и органические вещества, а также газы. На растворимость и тех, и других влияют различные факторы: давление, температура, физические и химические свойства вещества и растворителя.
Растворимость твердых тел с повышением температуры возрастает, а газов – снижается. При повышении температуры движение молекул газа увеличивается, вследствие чего они улетучиваются из раствора. Именно это объясняет образование пузырьков в стакане с водой.
Водопроводная вода, набранная в стакан, через некоторое время (в зависимости от объема воды и температуры в помещении) начинает приближаться к комнатной температуре, выделяя кислород (или другие газы, при их наличии). Такую воду, если она не имеет вкуса и запаха, можно пить или использовать для полива наравне с только что набранной водой.
То же самое происходит и в процессе приема ванны. Набранная вода постепенно будет остывать, нагреваясь только от тепла человеческого тела. Растворимость газов начнет уменьшаться, а кожа покроется мелкими пузырьками.
Понимание процесса появления пузырьков в воде имеет практическое применение.
Например, при разведении домашних рыбок. Наличие кислорода в воде очень важно для обитателей естественных и искусственных водоемов, а также аквариумов. Однако переизбыток кислорода вреден для рыб. Поэтому владельцы аквариумов переселяют рыб из одной воды в другую только после того, как вода отстоится. Это помогает избежать образования пузырьков воздуха на коже и жабрах рыб, что негативно сказывается на их здоровье.
Форум
Форум компании «Гейзер»
Пузырьки воздуха
Пузырьки воздуха
Сообщение nill » 07 дек 2011, 14:33
Пол года назад писал об этом, тут сказали что это пройдет так как система новая.
И вот до сих пор не прошло при каждом набирании воды в стакан, сверху плавает куча маленьких пузырьков похожих на белый налет.
Если вода постоит то пузырьки становятся крупнее и вода как будто газирована
Re: Пузырьки воздуха
Сообщение Mike » 08 дек 2011, 07:50
Re: Пузырьки воздуха
Сообщение anton5555 » 08 дек 2011, 09:22
Re: Пузырьки воздуха
Сообщение Mike » 08 дек 2011, 09:59
Re: Пузырьки воздуха
Сообщение nill » 08 дек 2011, 14:13
Re: Пузырьки воздуха
Сообщение nill » 08 дек 2011, 14:13
Re: Пузырьки воздуха
Сообщение Mike » 12 дек 2011, 09:52
Re: Пузырьки воздуха
Сообщение nill » 13 дек 2011, 00:58
И раньше много раз сливал бак и сейчас попробовал
пузырьки остаются
о чем это говорит дырявый бак или что надо исправить?
Re: Пузырьки воздуха
Сообщение Mike » 13 дек 2011, 06:40
Re: Пузырьки воздуха
Сообщение nill » 13 дек 2011, 12:31
Ну так вы бы сказали на что надо обратить внимание может колбы недокручены в них воздух попадает или шланги дырявые
или к примеру как то из дренажного шланна может воздух проходить опишите варианы возможных проблем плиз!
Обращение к дилеру думаю больших денег стоит, а к качеству воды претензий нет и хотелось бы самому разобраться
Плюс еще добавлю если это важно перед гейзер престиж стоят еще два фильтра
сетчатый Honeywell и магистральный с картриджем механической очистки для удаления ржавчины у всей воды на кухне, то есть к гейзеру вода поступает уже немного очищенная
Почему у стеклянной посуды есть пузырьки?
Хорошо известно, что стеклянное сырье обычно содержит 15-18% газа. Поскольку во время процесса плавления стеклянного сырья в печи будет происходить ряд химических реакций, он будет выделять большое количество газов, особенно газы разложения, такие как карбонат, сульфат и нитрат. Эти газы в стеклянной посуде обычно осаждают большое количество жидкого стекла перед осветлением и выходом в атмосферу печи, но в жидком стекле все еще остается небольшая часть, то есть образуются пузырьки. Посредством осветления эта часть пузырьков может быть выгружена из стеклянной посуды. Но в процессе производства, по разным причинам, иногда после осветления стекла, некоторые пузырьки не были полностью выгружены. В результате эти пузырьки остаются в стеклянной посуде. Этот вид пузырьков обычно называют первичными пузырьками, также известными как остаточные пузырьки.
Существует много причин появления первичных пузырьков в стеклянной посуде. Например, если кварцевый песок в партии неравномерен, размер частиц каждого компонента в партии сильно варьируется, а когда скорость подачи газа в партии слишком мала или слишком велика, легко образуются пузырьки. Согласно теории плавления стекла, чем мельче размер зерна кварцевого песка, тем легче он плавится. Однако при практическом производстве более мелкий кварцевый песок будет образовывать расплав с высокой вязкостью, богатый Сиозом, на ранней стадии плавления, что препятствует выходу газа из партии в процессе плавления, что влияет на процесс осветления стекла. Зернистость каждого компонента в партии сильно варьируется, что не только приводит к стратификации процесса транспортировки партии, но также влияет на скорость плавления стекломассы. Например, мелкозернистый кальцит и известняк могут заставить стеклянную посуду образовывать множество крошечных пузырьков. В боросиликатном стекле, когда полевой шпат калия вводится в качестве сырья для A12 03, избыточный тонкий полевой шпат калия может ускорить скорость плавления стекла. Скорость смешанного газа мала, стеклянная жидкость недостаточно кипит в процессе плавления, что не способствует выделению пузырьков, а скорость газа слишком велика. Несмотря на сильное кипение, отвод газа занимает много времени, но он не подходит для выброса пузырьков. Расход газа в стеклянной партии для обычной посуды регулируется на уровне около 16%, что благоприятно для выгрузки и осветления пузырьков. Типы и дозировки осветлителей оказывают большое влияние на осветление стеклянного раствора.
Почему в воде появляются пузырьки?
Из-за роста изношенности труб качество водопроводной воды с каждым годом становится все хуже. Люди устанавливают мощные фильтры или пользуются иными способами очистки (отстаиванием, замораживанием), либо начинают покупать эту жидкость для питья и приготовления пищи. Заказывая воду с доставкой больше всего клиенты беспокоятся о чистоте приобретенного продукта, появление пузырьков на стенках бутылей может вызывать сомнения в его качестве.
Что означает появление пузырьков в воде
В любой воде содержаться газы (кислород, водород, азот и иные), что видно по ее химической формуле. По законам физики, при нагревании (даже незначительном, возникшем на контрасте температур) происходит их расширение, таким образом возникают воздушные пузырьки, закрепляющиеся к стенкам бутыли.
Использование кулера для воды позволяет контролировать температуру наливаемой жидкости. Поэтому, если вы наберете в стакан холодную жидкость и оставите ее медленно нагреваться при комнатной температуре, вы также через некоторое время будете наблюдать появление пузырьков воздуха на стенках емкости.
Многие покупатели воды беспокоятся о том, что воздушные пузырьки на стенках бутылей говорят о низком качестве очистки приобретенной жидкости от вредных примесей, однако это результат вполне естественной физической реакции, и о чистоте напитка он ничего «не говорит». Полное отсутствие пузырьков воздуха возможно только в дистиллированной воде (то есть полностью очищенной от каких-либо органических соединений), измененный состав которой вызывает иное протекание естественных физических и химических реакций.
Тонущие пузырьки
Физика движения жидкостей, особенно при наличии свободной поверхности, исключительно богата на явления. Со многими из них мы регулярно встречаемся в повседневной жизни; другие же могут показаться на первый взгляд противоестественными. Вот один пример такой ситуации.
Всем с детства известно, что пузырьки газа в стакане воды всплывают вверх. Создадим в этом объеме воды температурную инверсию: сделаем так, чтобы температура воды повышалась с глубиной. Строго говоря, жидкость с сильной температурной инверсией неустойчива, но при достаточно равномерном нагреве такая ситуация может держаться в течение некоторого времени. Для простоты будем считать, что жидкость остается неподвижной, что в стакане воды имеется один-единственный пузырек фиксированного радиуса, а также будем пренебрегать растворением газа в воде.
Задача
Докажите, что достаточно маленький пузырек воздуха будет в такой ситуации тонуть, а не всплывать. Оцените критический размер пузырька, при котором он начинает тонуть, если повышение температуры с глубиной составляет 5 градусов на сантиметр.
Подсказка 1
В нормальной ситуации пузырек всплывает потому, что на него действует выталкивающая сила. При наличии температурного профиля эта сила никуда не девается — значит, должна возникнуть другая сила, которая «тянет» пузырек в сторону более высокой температуры и противодействует выталкивающей силе. Вообще, тела обычно стремятся двигаться туда, где их общая потенциальная энергия (включающая как потенциальную энергию в поле тяжести, так и прочие виды энергии взаимодействия) меньше. Значит, надо найти некий эффект, который уменьшает общую потенциальную энергию пузырька при повышении температуры. Для этого надо подумать, какие относящиеся к задаче характеристики меняются с температурой и как именно, а затем извлечь ту, которая приводит к наиболее сильному эффекту.
Подсказка 2
Не забудьте, что коэффициент поверхностного натяжения уменьшается с ростом температуры.
Решение
В принципе, температура влияет на все характеристики воды, но главный эффект в этой задаче заключается в том, что с ростом температуры ослабевает ее поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение создает дополнительную потенциальную энергию пузырька, которую он старается минимизировать. Энергия поверхностного натяжения равна E = σS, где σ — коэффициент поверхностного натяжения, а S — площадь свободной поверхности. Обычно в задачах предполагается, что коэффициент постоянен, а площадь может варьироваться. По условию этой задачи, наоборот, площадь поверхности пузырька остается постоянной, но коэффициент σ уменьшается с ростом температуры.
И в том, и в другом случае потенциальная энергия поверхностного натяжения меняется при смещении, а значит, возникает сила, действующая на пузырек. Если при смещении на глубину Δh коэффициент поверхностного натяжения изменился на значение Δσ, а площадь осталась постоянной, то значение силы равно
В ситуации, когда σ уменьшается с глубиной, эта сила положительна (то есть направлена вниз, в сторону увеличения h), и она притопляет пузырек. Аккуратный анализ, в котором аккуратно учитывается механическое равновесие пузырька и точное распределение температуры вокруг него, дает вдвое меньший результат, но для простой оценки мы будем использовать полученную выше формулу.
Происхождение этой силы можно еще объяснить следующими механистическими рассуждениями. Силы поверхностного натяжения стягивают пузырек, а силы давления заключенного внутрь газа удерживают его от коллапса. Условно разделим пузырек на верхнюю и нижнюю половины. Поскольку температура вверху ниже, чем внизу, сила, стягивающая верхнюю полусферу, больше, чем сила, стягивающая нижнюю. Поэтому пузырьку выгоднее стягиваться наверху и растягиваться внизу. От этого возникает поток воды вокруг пузырька, который в результате и увлекает его вниз.
Запишем теперь выражение для суммарной силы (с учетом силы Архимеда), действующей на сферический пузырек радиуса R:
Выталкивающая сила пропорциональна объему пузырька, а притапливающая сила — площади поверхности. Поэтому при достаточно маленьком радиусе вторая сила переборет первую, и пузырек начнет тонуть. Оценить этот критический радиус можно, приравняв полную силу нулю:
Для численной оценки нужно узнать, как коэффициент поверхностного натяжения воды изменяется с ростом температуры (см. например эту таблицу). При комнатной температуре изменение составляет примерно 1% (то есть примерно 0,0007 Н/м) на 5 градусов. При температурном градиенте в 5 градусов на сантиметр глубины это дает критический радиус примерно 0,02 мм.
Послесловие
Прежде всего, отметим ту роль, которую сыграло условие фиксированного радиуса пузырька. В соответствии с уравнением состояния газа PV = νRT, объем пузырька зависит от температуры и давления. Не будь ограничения на радиус, пузырек бы при погружении нагревался и от этого расширялся (можно убедиться в том, что рост давления с глубиной при заданном температурном градиенте влияет на размеры пузырька гораздо слабее). Это приводило бы к дополнительной выталкивающей силе (как за счет смещения воды из-за роста объема, так и за счет увеличения энергии поверхностного натяжения из-за роста площади поверхности), и эта дополнительная сила могла бы перебороть обсуждаемую в этой задачи притапливающую силу. Зафиксировав размер, мы избежали всех этих тонкостей.
С точки зрения эксперимента, для наблюдения описанного в задаче эффекта тоже желательно устранить или хотя бы минимизировать изменение размеров пузырька. Поэтому соответствующие опыты ставятся не в открытых, а в замкнутых сосудах. Эти сосуды, как правило, очень плоские, и в них удается создать большой температурный градиент, порядка нескольких градусов на миллиметр.
Разобранный в этой задаче эффект был впервые наблюден экспериментально и обсужден теоретически в 1959 году в статье N. O. Young, J. S. Goldstein, M. J. Block. The motion of bubbles in a vertical temperature gradient // Journal of Fluid Mechanics, 6 (1959) 350–356. Он стал классическим примером термокапиллярных явлений, которые, в свою очередь, являются частным случаем эффекта Марангони (течения, вызванные неравномерностью коэффициента поверхностного натяжения). Все эти явления имеют очень важное прикладное значение, поскольку они влияют на движение пузырьков, капель или взвешенных частиц, а также на испарение жидкостей при их протекании в условиях сложного температурного профиля.