Термос — все что знаю.

Вот вроде вообще в планах не было писать про термосы, даже в самых отдаленных. Но по работе попросили распилить один термос, для наглядного пособия. Распилил и… и заметил странную вещь, точнее отсутствие:

Далее весь вечер — гуглежка, чтение форумов, просмотр видосов (под одним даже увидел комментарий пикабушника @AxGxP), постоянный фейспалм от того, что у людей в голове и что они пишут в интернете. Отдельный фейспалм словил от копирайтеров stanleyrussia, что мое и так не высокое мнение о полезности этой профессии уронило еще ниже.

0. А термос ли?

Термос — это торговая марка, ставшая нарицательным, так же как ксерокс, аспирин, вазелин, нейлон и сотни других. Изначально он назвался «сосуд Дьюара». В англоязычных источниках термос, в котором мы храним чай называется «vacuum flask».

1. Как работает термос?

Если налить кипятка в бутылку, закрыть ее пробкой и оставить на столе, то тепло будет уходить тремя путями:

• В виде излучения, как от любого нагретого тела.
• Тепло будет уноситься молекулами воздуха, которые соприкасаются с наружной стенкой.
• Ну и что-то передастся поверхности стола, к которой прикасается дно бутылки.

Термос имеет двойные стенки, полость между которыми откачана до вакуума. Так как меж стенок нет молекул воздуха (или их очень мало), то тепло от внутренней стенки к наружной уже не может переноситься за счет энергии молекул, только излучением. А как бороться с излучением? Поставить зеркало! Внутренние стенки делаются зеркальными, чтобы излученное тепло отражалось назад.

Все остальное — тонкости технологии изготовления и маркетинг, фундаментально в деле хранения жидкостей горячими (или холодными) за сотню лет ничего не изменилось. Да, термос работает в обе стороны, он как сохраняет продукты горячими, так и способен сохранять холод, например жидкий азот хранится в термосах (только термосы для этих дел чаще называют исторически корректно — сосуды Дьюара, в честь изобретателя самого принципа).

2. Почему остывает термос?

В реальном мире все не так гладко и есть тонкости, иначе бы пост пикабушника @spasatel.malibu сравнением термосов не родился Важнейший путь потерь тепла — пробка, влияет ее конструкция и размер. Простая полая пробка будет проводить тепла меньше, чем пробка с механизмом и клапаном. Также термос с большой пробкой в широком горлышке (суповой) будет остывать быстрее термоса с маленькой пробочкой в узком горлышке. Но если создать идеальный термос, сохраняющий тепло очень долго, пользоваться им будет крайне неудобно, поэтому любой термос это баланс между хорошими характеристиками и удобством использования.

Второй путь потерь тепла — через стенки. Чем глубже вакуум — тем лучше, но получение хорошего вакуума — процесс долгий, энергозатратный и от этого дорогой. Каждый производитель решает для себя сам, какое остаточное давление (измеряемое порой в миллионных долях от атмосферного) является приемлемым.

3. Так чего ты не нашел в термосе на фото?

Процесс производства термосов с стальной колбой не сложный — из полосы металла сваривается труба, затем она деформируется  до нужной дизайнеру формы. Выдавливается резьба, посадочное место для прилегания пробки, штампуется и приваривается донышко. Аналогично изготавливается внутренняя колба, у нее форма попроще. Внутренняя и наружная колба свариваются меж собой у горлышка и к донышку приваривается _трубка_! Через трубку затем откачивается воздух меж колб, вот на скриншоте с видео видно, как куча будущих термосов подключено к насосу.

Когда приемлемый уровень вакуума достигнут, трубку пережимают и герметичность обеспечена. Но у термоса на фото из заголовка поста, который я пилил, нет трубки!

Оказывается, придумана технология производства термосов про которую я не знал и информацию пришлось собирать по крупицам, хотя маркетологи постарались:

Она называется no tail technology или no tail design, и исходит из желания производителя упростить себе процесс вакуумирования. По этой технологии внутри пространства заранее размещается геттер (газопоглотитель):

Геттер — это таблетка материала, который при нагревании поглощает газы, и широко используется при производстве радиоламп. Именно он дал сноп ярко белых искр при распиливании.  В наружном донышке делается прокол и сверху кладется маленький шарик из стекла, вот он на фото в углублении, чтобы не укатился:

Затем кучу термосов отправляем в специальную вакуумную печь, где уже воздух откачивается из всего объема печи, включая внутренний объем меж колб — мы же заранее сделали маленькую дырочку. А далее включаем нагрев,  бусинка из стекла плавится и запечатывает отверстие. Если внутри остались остатки молекул воздуха — их доест таблетка газопоглотителя. (с оговорками)

Ну а после технология снова не отличается от классической — проверка, если термос держит тепло — наводим красоту: красим/шлифуем/полируем, упаковываем.

Для красоты можно провести электрохимическую полировку внутренней поверхности колбы, когда под действием электрического тока в электролите растворяются микронеровности на поверхности стали и колба выглядит отполированной. Практической ценности сие действо особенно не несет, разве что налет легче отмывать, зато маркетологи могут добавить наценку и рассказать про уникальную технологию многоуровневой полировки.

Про внешнюю окраску мое личное мнение — ничего практичнее просто шлифованной нержавейки нет, она и через 15 лет выглядит приемлемо. А вот облезлая краска, или ставший липким софт-тач может заставить выкинуть вполне исправный термос спустя годы.

Лучше этот способ вакуумирования или хуже, чем классическая трубка? Ни то, ни другое, это просто способ получить результат, вам же не важно, как нанесен рисунок на вашей игрушке — тампонной печатью, или шелкографией, если выглядит достойно? Обе технологии не спасают от брака и ошибок, поэтому советовать что-то одно не буду. Но термос настолько простая штука, что хвастаться перед конкурентами нечем, и маркетологи стали указывать эту особенность на коробке термосов.

4. А зачем внутри фольга?

Она выполняет роль зеркала.

Проще и дешевле при сборке обернуть колбу в фольгу, чем заниматься полированием нержавеющей трубы изнутри. Кроме того, алюминий отражает излучение лучше, чем сталь. Еще лучше в инфракрасной области отражает медь, но она дороже, поэтому медная фольга встречается реже. Еще лучше серебро, но серебро в виде покрытия встречается только в стеклянных термосах.

5. Что лучше? Стеклянный термос или стальной?

Если вопрос о том, какой лучше держит тепло — то стеклянный.

Но термос с нержавеющей колбой практичнее, так как прочнее, если стеклянный падение со стола может не пережить, то стальной выдержит. Еще стекло можно разбить размешивая содержимое стальной ложкой, или резко налив в холодную колбу кипятка. А дальше зависит от применения, если вы аккуратный человек и термос нужен чтобы пить чай на посту — то стеклянный отлично подойдет. Если же вам нужен термос пить чай в кабине прыгающей по ухабам буханки — то однозначно стальной.

6. Как чистить термос?

Если заядлый кофеман отдал вам термос под чай, то его придется чистить, в остальных случаях дело вкуса, так как толстый чайный налет на колбе на сохранение тепла не влияет.

Мой способ быстрый и простой — заливаем кипятком и засыпаем каустическую соду (другие названия: гидроксид натрия, NaOH, едкий натр. Продается как средство для прочистки труб «крот», нужен самый дешевый, настолько дешевый, чтобы производителю не хватало денег что-то еще добавить в состав). Засыпаем осторожно, так как при растворении вода нагревается и может закипеть. Оставляем на 5 минут, сливаем — колба будет идеально чистая. Промываем и радуемся. Причем способ не повреждает нержавеющую сталь (стекло обычно тоже терпит, но если сильно злоупотреблять — может помутнеть), не пахнет и работает неизбирательно.

*Нет, не вредно. Всем кто боится «химии» — способ старый и известен столько же, сколько человечество умеет делать мыло.

*Раствор едкого натра не просто так называется едким — так же как чайный налет он разъедает кожу.

То же самое можно получить, если против налета использовать средство для чистки плит «антижир», принцип тот же, только дороже. Все остальные способы (уксус, сода, рис и прочая ерунда) оставим только тем, кому важен процесс, а не результат.

Чего не стоит делать:

Использовать для чистки кислотные средства, а также средства являющиеся источниками галогенов (например белизна). В противном случае вы узнаете, что нержавеющая сталь не такая уж и нержавеющая.

Убирать термос на хранение не просушив — заведется плесень.

7. Как избавиться от запаха?

См. пункт выше. Нержавеющая сталь не впитывает запахи, поэтому при обработке колбы мощными моющими средствами запах уйдет. Но вот с пробкой могут быть проблемы — пластик, а в особенности прокладки запах впитывают, и даже тщательная отмывка от запаха не избавит. Радикально — только замена прокладок и может даже пробки. Другие способы советовать не буду пока сам не проверю.

8. Как отремонтировать термос?

Никак. Без шуток — для ремонта термоса (найти течь, заварить, приварить трубку, откачать, загерметизировать) нужно оборудование, время специалиста многократно превышающее стоимость покупки нового, поэтому затея не имеет смысла. Монтажная пена, изолон и прочее не работают. Магия термоса именно в хорошем вакууме, который получить не так просто.

Неисправный термос опознать легко — если в него залить кипяток — стенки становятся теплыми, у исправного термоса они холодные.

9. Какой термос брать?

Самый главный вопрос, и я на него дам один патриотический ответ — отечественный???? И к сожалению, похоже в России термосы с колбой из нержавеющей стали делает только Ашинский метзавод (торговая марка «амет»). Остальные производители заказывают производство в Китае. У Биостали производство тоже в Китае. По поводу производств термосов со стеклянной колбой в России сказать не могу, тут надеюсь на комментарии.

Если поддержка отечественного производства для вас не в приоритете — то смотрите на производителей, которые торгуют термосами давно (например зожируши, тайгер и т.п.) просто потому что для них можно купить запчасти — крышки, пробки. На китайский noname с этим могут быть проблемы.

p.s. Видеоверсии поста не будет, иначе я выйду из формата «написать пост за вечер».