О чем Эйнштейн рассказал своему повару
Шрифт:
Фильтр для воды
«Что именно делают водяные фильтры? Я купил фильтр для воды, причем его производитель обещает удаление свинца и меди с помощью неких „ионообменных смол“. Так вот, у меня вопрос: эти смолы удаляют и такие полезные вещества, как соединения фтора?»
Само название «водяной фильтр» вводит нас в заблуждение. Понятие «фильтрованный» означает, что из воды были удалены (отфильтрованы) разнообразные частицы, плавающие в воде, — поскольку она прошла через своеобразное «сито». Если вы путешествуете и качество водопроводной воды вызывает у вас сомнения, всегда можно спросить кого-либо из местных жителей (например, у официанта в ресторане), профильтрована ли вода;
Фильтром называют прибор, который не только очищает воду от частиц, но и убирает привкусы, запахи, токсичные вещества и патогенные микроорганизмы. Другими словами, он делает воду не только безопасной, но и вкусной.
Ваше обоняние и вкусовые рецепторы подскажут вам, следует ли убрать ненужный привкус или запах. Что касается токсичных веществ и патогенных микробов, то многие водопроводные компании или независимые лаборатории могут предоставить услуги анализа состава воды. В принципе, в продаже можно найти фильтр, который убирает из воды буквально все примеси, так что вы получите на выходе дистиллированную воду. Впрочем, помните, что в этом случае вы потратите деньги зря, поскольку нет смысла отфильтровывать из воды то, чего в ней на самом деле нет. К тому же слишком частая замена картриджа фильтра неизбежно повлечет неоправданное увеличение расходов.
Какие же «плохие вещества» могут загрязнять воду? В их числе — промышленные и сельскохозяйственные химикаты; хлор и его побочные продукты; ионы металлов; наконец, цисты, то есть устойчивые к хлору крошечные капсулы таких простейших паразитов, как криптоспоридия и лямблии. Такие паразиты могут вызывать спазмы в желудке, диарею, а также более серьезные симптомы у людей с ослабленной иммунной системой.
Размер цист криптоспоридии и лямблии обычно больше 1 микрона, так что любой фильтр с отверстиями меньше микрона легко их отсеивает. Но не во всех фильтрующих устройствах размер отверстий позволяет это сделать, поэтому, если вы беспокоитесь относительно возможного присутствия цист в воде, уточните, гарантирует ли производитель данного прибора удаление такого загрязнения.
Розничные модели водяных фильтров — которые могут быть как фильтрами-кувшинами, так и фильтрами в виде насадок на водопроводные краны или магистральные линии водоснабжения, — устраняют загрязняющие вещества тремя способами: с помощью активированного угля, ионообменных смол или же фильтров тонкой очистки.
Основным рабочим элементом большинства водяных фильтров является активированный древесный уголь; этот материал отлично поглощает химические вещества вообще и газы (в том числе хлор) в частности. Древесный уголь производится благодаря нагреванию органического сырья (обычно дерева) в присутствии ограниченного объема воздуха, так что дерево превращается в пористый углеродный материал, но при этом не сгорает. В зависимости от технологических особенностей процесса производства древесный уголь может иметь огромное количество внутренних микроскопических поверхностей; так, 30 г так называемого активированного древесного угля — лучшие его виды производятся из скорлупы кокосового ореха — может вместить в себя около 200 м2 поверхности. Эта поверхность отлично подходит для того, чтобы улавливать блуждающие молекулы или примеси в воде или воздухе, поскольку они надежно прилипают к ней.
Активированный уголь используют для адсорбции (поглощения) цветных примесей из растворов сахара и для адсорбции отравляющих газов в противогазах. Кстати, обратите внимание: здесь нет опечатки, именно адсорбция, слово пишется через «д» — то есть прилипание отдельных молекул к поверхности. Не следует путать с абсорбцией — это слово пишется через «б» и обозначает полное поглощение какого-либо вещества; например, губка абсорбирует воду. В водяных фильтрах древесный уголь устраняет хлор и другие придающие запах газы, а также целый ряд химических веществ, таких как гербициды и пестициды.
А теперь несколько слов об ионообменных
Когда химическое соединение металлов растворяется в воде, то металл присутствует в растворе в форме ионов, то есть положительно заряженных атомов. Мы не можем просто извлечь эти ионы из воды с помощью древесного угля (к примеру), потому что в природе обычно все находится в нейтральном (уравновешенном) состоянии, а удаление положительно заряженных частиц создаст избыток отрицательно заряженных частиц, и баланс нарушится — не говоря уж о том, что этот процесс энергозатратен.
Мы можем сделать вот что: заменить эти ионы на другие, более безвредные — ионы натрия или водорода. Вот в чем суть действия ионообменных смол. Они содержат ионы натрия или водорода, которые способны поменяться местами с ионами металла в воде, и таким образом металлы эффективно «попадают в ловушку» в этих смолах. Смола (так же, как и древесный уголь) в конце концов полностью заполняется загрязнениями и подлежит замене. Продолжительность работы картриджа зависит от того, насколько загрязнена ваша вода. Если вода жесткая, то вам придется заменить картридж раньше.
В большинстве домашних фильтров для воды есть и активированный уголь, и ионообменные смолы — обычно в составе единого картриджа. Таким образом, эти фильтры устраняют металлы и другие химические вещества, но не обязательно убирают цисты; как уже упоминалось, имеет смысл проверить инструкцию, прилагающуюся фильтру, и убедиться, что данный фильтр действительно гарантирует очистку от цист.
Устраняют ли фильтры фтористые соединения? Конечно же, нет. Соединения фтора имеют отрицательно заряженный ион, а не положительно заряженный. Так что ионообменная смола его «игнорирует», ведь она меняет только положительно заряженные ионы. Впрочем, новый картридж действительно удаляет из первых литра-двух воды фтористые соединения — предположительно, за счет адсорбции древесным углем. После этого фильтр уже никак не воздействует на фтористые соединения в воде.
Порошки-близнецы
«В некоторых рецептах требуется пищевая сода, в других — пекарский порошок (сода для выпечки), но есть и такие, где необходимо использовать оба. Какая между ними разница?»
Все дело в химических веществах. Пищевая сода (она же бикарбонат натрия) — отдельное (чистое) химическое вещество, чистый бикарбонат натрия, в то время как в пекарском порошке он смешан еще с одной или несколькими кислыми солями.
И пищевую соду, и пекарский порошок используют для разрыхления: они заставляют выпечку подниматься, так как производят миллионы крохотных пузырьков углекислого газа. Пузырьки газа сначала попадают во влажное тесто, а затем высокая температура в духовке способствует их расширению — до тех пор, пока жар не приведет к образованию корочки на тесте, и тогда пузырьки оказываются в «ловушке». В результате получается легкий и пористый пирог, а не плотное и вязкое «нечто» непонятного происхождения.
Вот как действуют эти два вещества с похожими названиями.
Пищевая сода высвобождает углекислый газ, как только вступает в контакт с какой-либо жидкостью, имеющей кислую реакцию, такой как пахта или сметана. Это происходит со всеми карбонатами и бикарбонатами.
Пекарский порошок, в свою очередь, состоит из пищевой соды и сухой кислоты, уже добавленной к соде. Его используют, когда в рецепте нет других кислотных ингредиентов. Как только порошок намокает, два химических вещества в его составе начинают растворяться и реагировать между собой, создавая углекислый газ. Чтобы они не вступили в реакцию раньше времени, их необходимо тщательно защищать от атмосферной влаги, то есть хранить в плотно закрытой таре.