Kupferrohre werden seit mehr als 50 Jahren für die Klempnerei von Häusern und Wohnungen verwendet. Bauherren verwenden es, da es kostengünstig und einfach zu beziehen ist. Leider können Kupferrohre korrosionsanfällig sein, was zu undichten Stellen und verunreinigtem Wasser führen kann. Das Ausmaß, in dem dies geschieht, wurde mit der spezifischen Wasserchemie eines Gebiets in Verbindung gebracht.
Chemie von hartem und weichem Wasser
Wissenschaftler klassifizieren Wasser nach der Konzentration gelöster Mineralien. Technisch wird hartes Wasser als eine hohe Konzentration an mehrwertigen positiven Ionen definiert. Diese Ionen wie Ca2+ und Mg2+ werden normalerweise vom Wasser gesammelt, wenn es durch den Boden fließt. Weiches Wasser hat eine geringere Konzentration an Calcium- und Magnesiumionen.
Arten von Kupfer-Lochfraßkorrosion
Kupfer-Lochfraß ist eine lokalisierte Korrosionsart, die zu einer Verdünnung der Rohrwand in der Umgebung führt. Kupfer-Lochfraß kommt in verschiedenen Arten vor, die von der Temperatur und dem pH-Wert des durch das Rohr fließenden Wassers abhängen. Lochfraß vom Typ 1 tritt auf, wenn kaltes Wasser mit einem hohen Sulfat-Chlorid-Verhältnis durch das Rohr fließt. Lochfraß vom Typ 2 tritt auf, wenn heißes Wasser mit einem pH-Wert unter 7,2 durch das Rohr fließt. Lochfraß vom Typ 3 tritt auf, wenn weiches Wasser mit einem pH-Wert unter 8,0 durch das Rohr fließt.
Typ 3 Kupfer-Lochfraß
Zahlreiche Studien haben weiches Wasser mit Kupferfraß vom Typ 3 in Verbindung gebracht. Obwohl Korrosion des Rohres auftritt, ist Kupfer-Lochfraß vom Typ 3 normalerweise nicht mit der Bildung von Nadellöchern verbunden, die zu einer Undichtigkeit führen. Stattdessen wird es mit der Bildung korrosiver Produkte wie Kupfersulfat in Verbindung gebracht. Diese Art von Korrosion lässt sich leicht anhand des Rohrquerschnitts erkennen. An der Innenseite von Rohren, wo Typ-3-Lochfraß stattgefunden hat, finden sich Kupfersulfat-Lagerstätten, die eine leuchtend blaue Farbe haben. Einige dieser Ablagerungen können sich lösen und ins Wasser fließen. Dies führt zu blau gefärbtem Wasser.
Korrosionsschutz
Wasserversorgungsunternehmen sind sich der Korrosionsprobleme in bestimmten Bereichen bewusst. Wissenschaftler haben die Wirkung verschiedener Chemikalien bei der Verringerung der Korrosion in Kupferrohren untersucht. Eine der wirksamsten ist die Zugabe von Orthophosphat zum Wasser in Wasserpflanzen. Orthophoschat führt zur Bildung von schwerlöslichen Blei-Phosphat-Schichten auf den Innenoberflächen von Rohren. Diese Schicht schützt das Rohr vor Korrosion und reduziert gleichzeitig den Bleigehalt im Wasser. Im Jahr 2003 empfahl Dr. Marc Edwards von der Washington Suburban Sanitary Commission die Zugabe von Orthophospat zum Trinkwasser von Washington, D.C., um Korrosion zu verhindern. Das Ergebnis war eine massive Reduzierung der Korrosionslecks von 5.200 im Jahr 2003 auf 6 im Jahr 2010.