science >> Wetenschap >  >> Chemie

Kan onthard water een koperen pijp doen corroderen?

Koperen leidingen worden al meer dan 50 jaar gebruikt om huizen en huizen te platteren. Bouwers gebruiken het omdat het goedkoop is en gemakkelijk te sourcen is. Helaas kunnen koperen leidingen gevoelig zijn voor corrosie, wat kan leiden tot gaatjes in de gaatjes en vervuild water. De mate waarin dit gebeurt, is in verband gebracht met de specifieke waterchemie van een gebied.

Chemie van hard en zacht water

Wetenschappers classificeren water op basis van de concentratie van opgeloste mineralen. Technisch gezien wordt hard water gedefinieerd als een hoge concentratie van multivalente positieve ionen. Deze ionen zoals Ca2 + en Mg2 + worden normaal gesproken verzameld door water, terwijl het door de grond stroomt. Zacht water heeft een lagere concentratie aan calcium- en magnesiumionen.

Typen koper putcorrosie

Koper putten is een gelokaliseerd type corrosie dat leidt tot het dunner worden van de pijpwand in het gebied. Koper putten zijn er in verschillende soorten die afhankelijk zijn van de temperatuur en pH van het water dat door de buis stroomt. Type 1 putjes treden op wanneer koud water met een hoge sulfaat /chlorideverhouding door de buis stroomt. Type 2 putjes treden op wanneer heet water met een pH lager dan 7.2 door de buis stroomt. Type 3 pitting treedt op wanneer zacht water met een pH van minder dan 8,0 door de pijp stroomt.

Type 3 Copper Pitting van

Talloze studies hebben zacht water met type 3 koperen putjes geassocieerd. Alhoewel corrosie van de buis plaatsvindt, is koperen putten van type 3 normaal niet geassocieerd met de productie van gaatjes, wat resulteert in een lek. In plaats daarvan wordt het geassocieerd met de vorming van corrosieve producten zoals kopersulfaat. Dit type corrosie kan gemakkelijk worden geïdentificeerd door de dwarsdoorsnede van de buis te onderzoeken. Kopersulfaatafzettingen, die een helderblauwe kleur hebben, worden gevonden aan de binnenkant van pijpen waar type drie putjes heeft plaatsgevonden. Sommige van deze afzettingen kunnen loskomen en in het water stromen. Dit resulteert in blauw water.

Corrosiepreventie

Waterleidingbedrijven zijn op de hoogte van corrosieproblemen binnen specifieke gebieden. Wetenschappers hebben het effect van verschillende chemicaliën op het verminderen van corrosie in koperen leidingen bestudeerd. Een van de meest effectieve is de toevoeging van orthofosfaat aan water in waterplanten. Orthofosfaat leidt tot de productie van lood-fosfaatlagen met lage oplosbaarheid op de binnenoppervlakken van pijpen. Deze laag beschermt de pijp tegen corrosie en vermindert tegelijkertijd de hoeveelheid lood in het water. In 2003 adviseerde dr. Marc Edwards van de Washington Suburban Sanitary Commission de toevoeging van orthophospate aan Washington, D.C., drinkwater om corrosie te voorkomen. Het resultaat was een enorme vermindering van corrosielekken, van 5.200 in 2003 tot 6 in 2010.