第一节:版本历史
V1.0 20250420
本文的第一个版本阐述了:置换盐设定的换算,漂洗剂的使用,传感器的设定和烤盘喷头的应用。
V2.0 20250425
本文的第二个版本新增了:对西门子洗碗机传感器设定的推论描述,简要描述了置换盐的类型,描述了洗碗块对于洗碗机长期稳定工作的必要性,描述了漂洗剂的原理,描述了漂洗剂的危害,介绍了一种使用碳酸氢钠低温冲洗降低漂洗剂残留的可能性。
V3.0 20250517
本文的第三个版本新增了:重新设置了节标题,新增了版本历史,在第四节探讨了碳酸钠与脂肪酸和类脂肪酸形成团聚体的可能性,并将使用碳酸氢钠的漂洗方法修改成了使用清水漂洗并在事后使用碳酸氢钠徒手搓洗的方法。(虽然回归了最原始的方式但探索过程值得记录)
第二节:洗碗机的设置
在上一个版本的文章中笔者提到了,洗碗机有很多设置,关系到洗碗机能不能正确的按照工程师的设计运行并达到化学家们设计洗碗块时所期望的反应条件。
水硬度设置
老调重弹的,洗碗机的水环境是最重要的,任何清洗都和水环境密切相关。水的硬度过低或者过高都会影响清洗的效果。因此笔者在第一个版本中就提到置换盐毫无疑问是重要的,如果水硬度与化学家们设计期望偏差过大,那么毫无疑问的清洗效果就会大打折扣。
有些人会问,为何洗碗机不自动执行硬度测试,因为水硬度测试一定放在进水口,不能放在冲洗槽内,而硬度测量需要精心维护的电极,使用时间一长,硬度精确性很难保证,所以在西门子的洗碗机里并不能自动的测量水的硬度来调整置换盐,需要用户自行设定水的硬度。
西门子洗碗机规定水硬度大于7°DH就必须启用软化水功能,
在西门子的洗碗机说明书中,有一张水硬度设定表,测量自来水的硬度后再查表确定机器应该设置的硬度置换设定。这里面唯一的问题就是西门子说明书采用的是德国标准的硬度单位°DH,而市面上大部分的测试笔都是美国标准的单位ppm,这就需要换算。
换算方法是将ppm值除以17.9就能换算为°DH值。具体换算方法推导见文章最后一节附录。
笔者的家自来水硬度是
199ppm÷17.9=11.12°DH
通过查找西门子洗碗机说明书中的表格11.12°DH对应的设置应该是H03,考虑到西门子说明书的翻译水平以及说明书中并未明确指出水硬度交换的方式,笔者只建议按照实际测得得水硬度加一档执行硬度设定,而如果确定洗碗机是离子交换树脂的话,从保养树脂和效果考虑,笔者就会建议按照最高硬度去设置,而如果是赘合盐方式,则只建议加一档执行硬度设定,综合决策,加一档设定能覆盖两种可能。结合经济性,适当的提高一档设置到H04。
水浑浊度传感器设置
笔者讲,西门子的说明书翻译很差,是因为琢磨这个传感器设置觉察出来的。
与硬度电极安装在进水口的位置不同,因为洗涤槽内洗涤水检测点位是被洗碗机本身高速冲刷的,因此西门子得以在洗碗机配置了光学浑浊度传感器,通过光来检测水的浑浊度来判断洗碗的进程,这个传感器的灵敏度能够被设置,但是这个设置到底如何起作用,在何种模式下起作用说明书里面交代的并不清晰。
笔者根据说明书里的信息总结如下:
1. 只有洗刷时间和用水量会发生变化的程序才会用到浑浊度传感器,在说明书中,西门子洗碗机里只有日常洗和智能洗的洗刷时间和用水量是变化的。
2. 传感器的三个等级针对的是SE00重度脏污的盘子,SE01轻度脏污的盘子, SE02干结食物的盘子,并没提哪个设置是最高灵敏度,要确定最高灵敏度,就必须理解应用,重度脏污的盘子但是不干结,洗涤水中污垢多,不用多灵敏;轻度脏污的盘子洗涤水中污垢少,灵敏度要提升一些才能检测出洗涤状态;而干结食物的盘子,洗涤水中污垢最少,对应的传感器灵敏度要求就最高。因此SE02是最高灵敏度。
3. 说明书中 日常洗针对的是重度脏污的盘子,智能洗针对的是干结食物的盘子,说明书又说,一些程序中,传感器灵敏度会根据程序而设定,在智能洗程序中,传感器的灵敏度由用户设定,也就是说,如果选择日常洗,传感器灵敏度就是最低的SE00,只有选择智能洗的时候传感器的灵敏度才能随用户设定被设定为最灵敏的SE02.
在这里笔者还是和前一版本一样推荐采用SE02这个设定。
第三节:洗涤试剂的应用
置换盐
如前一版本所述置换盐当然是必须用的,这和前一节的说明是互冾的,但是如果用的是树脂硬水交换装置,置换盐是冲洗盐,如果用的是赘合硬水交换,置换盐就是赘合盐,这两种盐是不同的,希望大家贪便宜不要用错。
洗碗块
补充前一版本没提的洗碗块的重要性,是否用洗碗块也是很多自己调配洗碗粉的民间化学家的最常见的疑问,那笔者就要探讨,为什么洗碗块会像知乎答主猫叁小姐姐在《我跟洗碗粉杠上了——成分是什么?跟洗洁精有啥差别?可以自制么?怎么选择?》所调研的那样,成分几十种。
原因很简单,餐盘里剩下的东西是脂肪,蛋白质,淀粉等多种有机物的混合物,有时候你去冲洗一种东西,就会固化另外一种东西,高温下干结的蛋白质根本冲不动,低温下油脂洗不脱,就算冲掉了,还会在洗碗槽中到处粘,化学家们绞劲脑汁才想出办法来用各种不那么具备毒性的化学物质来分化瓦解这些混合物。如果不采用这些物质,即使污垢能够被冲掉,也会粘附在洗碗机的各个角落里导致洗碗机性能下降。
笔者在实验中发现,如果直接使用碳酸氢钠,油脂虽然能被洗脱,但会均匀的涂敷在洗碗机中每件餐具的表面,薄薄的一层,可见洗干净碗也不弄坏洗碗机对于研究试剂的化学家是个复杂的问题。
因此为了保证洗碗机的使用寿命,还是应该采用官方推荐的洗碗块。
漂洗剂
如前一版本所述,一开始笔者也认为,漂洗剂这种东西,加了不是更难冲干净?在实际应用中也出现了调高漂洗剂设定有蓝色水珠残留的情形。
但经过了解,加入漂洗剂的水会变成一种高张力弹性体,这样的弹性体张力更大,就像一种有流动性的粘胶,类似用于清理窗缝隙的果冻胶,这样的水合弹性体反而与碗碟的关联性下降,更能带走污渍和减少残留。因此漂洗剂少,反而一些水滴会被餐具吸附,漂洗剂多了水滴和漂洗剂都会被更大团的漂洗剂水合物吸附,从而降低了残留。
加入这种漂洗剂也是设计洗碗块的化学家为了既洗干净脂肪蛋白质又能够使得洗脱的大分子团不粘得到处是,还尽可能把洗碗块中的有害物质都溶掉冲脱,最后只残留一种尽可能无害的物质。说白了就是为了解决前一个问题的补丁,但是也带来新的问题。但无论如何,这一步在科学使用洗碗机的过程中也是重要的。
偶尔调增漂洗剂导致的蓝色水珠,其实是从冲淋臂中冲洗出来的洗碗剂的残留。意味着之前漂洗剂设定不够而不是太多。
漂洗剂在保证溶解的前提下越多反而残留越少,洗碗越干净,这是反常识的。
虽然西门子的洗碗机说明书说水硬度低于21°DH又采用含漂洗剂的洗碗块时可以不使用漂洗剂,但在明白原理后,笔者还是认为漂洗剂多多益善。
笔者家的漂洗剂设定是R05。
第四节:降低漂洗残余的方法
(这部分写前一版本时,笔者还没研究漂洗衣服,所以新发现补上)
洗涤剂的危害
洗涤剂有危害笔者当然也清楚,因为那味道闻起来,手感搓起来都不令人愉悦。
随手搜索一下就能发现在知乎答主大河豚的文章《你的洗碗机,可能正在摧毁你的肠道保护》提到,瑞士科学家发现漂洗剂中的醇聚氧乙烯醚会破坏肠道上皮屏障带来很多健康问题,虽然漂洗剂确实能使洗碗块的毒性降到最低,但漂洗剂本身的残留也很是问题。
但在描述更健康的洗碗流程之前,笔者还是要申明几点:
1. 使用置换盐,能保证水环境,从而使得洗涤符合设计预期;
2. 使用洗碗块和高灵敏度传感器设置能尽可能的清除油渍和蛋白渍,而老旧油渍和蛋白渍积累带来的健康风险以及这些油渍蛋白渍与洗涤剂漂洗剂累加带来的健康风险比洗碗块本身的风险要大,因此自行制造洗涤剂和手洗都未必风险更低;
3. 漂洗剂的大量使用能降低使用洗碗块的风险,在正确使用洗碗机时,漂洗剂残留有限;
进一步降低漂洗剂残留的流程
在本文的V2.0中,笔者提出了在低温洗碗机设定下第二次使用碳酸氢钠清洗已经洗好的碗具从而降低漂洗剂残留的方法。
但笔者最近得知,碳酸氢钠中不可避免的总会产生碳酸钠,碳酸钠在低温下不会和食物残渣中的脂肪酸发生皂化反应,而是会形成一种团聚体,这种团聚体具有较强的附着力,能被摄入人体形成一定的物理危害性。
在理想情况下,低温和碳酸氢钠是能够安全的降低洗碗机残留的,但如果不可避免的碳酸氢钠会少量分解为碳酸钠,那这部分碳酸钠就会不可避免的在洗碗机中和残余的类脂肪酸漂洗剂反应形成高附着团聚体,从而对人体构成一定的物理危害,这种情况下则需要高温皂化反应才能破坏这种团聚体,但是高温又会促成碳酸氢钠更多的分解,因此无法兼顾。低温不能保证洗碗机的工作温度达到皂化温度,高温又不能保证碳酸氢钠不分解为碳酸钠(碳酸氢钠才更容易形成易于冲洗的洗涤产物),无论怎么设置似乎都不能达到理想情形下的低温驱动碳酸氢钠清洗漂洗剂的状态。
因此,更绥靖的,但确定有用的方法,就是设定预冲洗,用冷水反复冲淋洗好的碗,这样一定能降低漂洗剂残余,并在使用碗筷前使用轻微润湿的碳酸氢钠粉末徒手搓洗碗块并冲洗干净。
详细操作步骤:
第一步:合理设定水硬度,使用置换盐,采用智能洗,并使用洗碗块和R05漂洗剂设定,使用SE02传感器灵敏度,从而尽可能的保证污垢被洗净,漂洗剂的残留也最大程度的被冲刷掉。这时候碗上只剩一丁点漂洗剂。
第二步:在第一步完成的情形下,使用R00漂洗剂设定,使用预冲洗,反复冲洗已经在第一步清洗干净的碗。每漂洗一次15分钟,4升水。
第三步:在使用碗筷前用轻微润湿的碳酸氢钠粉末擦拭并冲洗碗筷
笔者在前一版本中就申明与很多不理性的人不同的是,笔者采纳了化学家的成就,只根据自身的需求做进一步的调整,而不是完全不用官方洗涤剂自己乱造洗涤剂。
这次的版本修正虽然戏剧性的回归了一种原始的方式,但更加证明了化学家们工作的专业性。也验证了某种科研探索的螺旋回归性。
第五节:烤盘喷头(彩蛋)
如果不能阅读和理解笔者前面的科普,那购买烤盘喷头清洗油烟机和烤箱组件反而可能加速洗碗机老化和损坏洗碗机,因此西门子非常聪明的把烤盘喷头的介绍藏在说明书里,如果不读说明书,就不会发现这个功能。笔者也放在靠近结尾。
这样一个东西,非常便宜,但只能找西门子客服购买。
烤盘喷头
装好后是这样的
用来洗宜家的50cm宽的餐具盒。
第六节:附录 硬度换算过程
°DH的定义
德国标准1°DH定义是1升水中有10mg的CaO。
1mol的CaO的质量为56g,
1°DH等同于1升水中有10mg/56g = 0.000179mol = 0.179mmol的CaO
PPM的定义
美国标准1ppm的定义是1000g水中有1mg的CaCO3,碳酸钙与总质量的比值是1/1000000,也就是piece per million(ppm)
1mol的CaCO3的质量为100g,
1ppm等同于一升水中有1mg/100g = 0.00001mol = 0.01mmol的CaCO3。
两种单位对应
只要对应钙离子的摩尔浓度就能对应两种单位。
17.9ppm对应的钙离子浓度是0.179mmol/L也就是1°DH,因此把测试笔测到的ppm除以17.9就能得到对应的°DH值。