Technische definitie
pH is een maat voor de zuurtegraad of alkaliteit van het water in het verwarmingssysteem. De waarde is gebaseerd op de activiteit van waterstofionen in het water en wordt uitgedrukt op een logaritmische schaal. Dat betekent dat een verschil van één pH-eenheid overeenkomt met ongeveer een vertienvoudiging van de activiteit van waterstofionen.
Een pH van ongeveer 7 is neutraal. Lagere waarden zijn steeds zuurder en hogere waarden steeds alkalischer. In verwarmingssystemen is de pH bijzonder belangrijk, omdat die een grote invloed heeft op de corrosiesnelheid, de stabiliteit van metalen, de vorming van kalkaanslag en de werking van corrosieremmers.
Verschillende metalen presteren het best binnen specifieke pH-bereiken. Dat is vooral belangrijk in moderne systemen met verschillende metalen, zoals staal, koper, messing en aluminium. Volgens Fernox kan een te hoge zuurtegraad of alkaliteit de corrosie van metalen versnellen, vooral in verwarmingssystemen met verschillende metalen.
Fernox Protector F1 gebruikt pH-buffering om de pH van het water in huishoudelijke systemen tussen 6,5 en 8,5 te helpen houden. Fernox beschouwt dit als het optimale bereik om corrosie en kalkaanslag te voorkomen wanneer je die behandeling gebruikt.
Vereenvoudigde definitie
De pH geeft aan of het water in het verwarmingssysteem te zuur, te alkalisch of voldoende in balans is.
Het is belangrijk om de pH op het juiste niveau te houden, omdat water dat te zuur of te alkalisch is de metalen in het systeem kan aantasten. De juiste pH helpt om boilers, warmtewisselaars, radiatoren en leidingen te beschermen tegen corrosie en problemen door kalkaanslag.
De pH is een van de belangrijkste metingen van de waterkwaliteit in een verwarmingssysteem, omdat die een rechtstreekse invloed heeft op de chemische omgeving waaraan elk metalen onderdeel in het systeem wordt blootgesteld.
Een afwijkende pH-waarde kan wijzen op:
Zuur systeemwater, wat de corrosie van metalen onderdelen kan versnellen.
Overmatig alkalisch systeemwater, wat ook het corrosierisico voor bepaalde metalen kan verhogen.
Onvoldoende of uitgeputte chemicaliën voor waterbehandeling.
Een verkeerde dosering van chemicaliën.
Resten van reinigings- of installatiechemicaliën.
Verontreiniging door een andere water- of chemische bron.
Veranderingen in de watersamenstelling na het aftappen, spoelen of opnieuw vullen.
Verlies van het normale buffervermogen van het systeem.
Een behandelingsproduct dat de verwachte waterkwaliteit niet langer op peil houdt.
Als de pH te laag wordt, wordt het water steeds zuurder en kan het de oplossing en corrosie van metalen versnellen. Daardoor kunnen de concentraties van ijzer, koper of aluminium in het circulerende water toenemen.
Als de pH te hoog wordt, kunnen sommige materialen ook kwetsbaar worden. Dat is vooral belangrijk voor componenten die aluminium bevatten, waarvoor een geschikte waterchemie en bescherming met inhibitoren nodig zijn. Fernox ontwikkelt Protector F1 specifiek voor systemen met verschillende metalen, waaronder aluminium, en gebruikt pH-buffering als onderdeel van zijn strategie voor corrosiebescherming.
Een verkeerde pH kan dus bijdragen aan:
Corrosie van radiatoren en stalen onderdelen.
Corrosie van aluminium warmtewisselaars en andere aluminium onderdelen.
Corrosie of aantasting van materialen die koper bevatten.
Een hogere concentratie opgeloste metalen.
Vorming van corrosieproducten en slib.
Een verminderde werking van corrosie-inhibitoren.
Vorming van kalkaanslag of afzettingen bij geschikte waterchemische omstandigheden.
Vervuiling van warmtewisselaars, pompen en kleppen.
Lekken en voortijdige defecten van onderdelen.
Een lager rendement en een kortere levensduur van het verwarmingssysteem.
De pH beïnvloedt ook de chemie die kalkafzetting veroorzaakt. Het gedrag van calcium, carbonaat en andere opgeloste mineralen verandert naargelang de pH. Dat betekent dat een ongeschikte pH de kans op mineraalafzettingen kan vergroten wanneer de omstandigheden daarvoor gunstig zijn. Fernox benadrukt dat een geschikte pH belangrijk is om zowel corrosie als kalkvorming onder controle te houden.
De pH meten kan dan ook een vroege aanwijzing geven dat de algemene waterchemie van het systeem ongeschikt wordt, soms nog voordat er aanzienlijke corrosie of afzettingen zijn ontstaan.
De pH moet daarom samen met parameters zoals M-alkaliteit, P-alkaliteit, geleidbaarheid, calcium, totale hardheid, ijzer, koper, aluminium en de concentratie inhibitor worden beoordeeld om de algemene toestand van het verwarmingssysteem in te schatten.
De pH mag doorgaans niet volledig op zichzelf worden beoordeeld. Hoewel het een erg belangrijke parameter is, hangt de betekenis van het resultaat af van de aanwezige materialen, het behandelingsproduct, de chemische samenstelling van het vulwater en de vereisten van de fabrikant van het toestel.
Er is ook geen enkele pH-waarde die automatisch op elk verwarmings- of koelsysteem van toepassing is. Zo vermeldt de huidige documentatie van Fernox Protector F1 voor residentiële toepassingen pH 6,5–8,5 als het optimale gecontroleerde bereik, terwijl de documentatie van Fernox Protector F1 voor kleinschalige commerciële toepassingen een optimaal bereik van pH 7–8,5 voor die toepassing vermeldt.
Dit toont aan waarom de criteria om te bepalen of de toepassing aanvaardbaar is, moeten aansluiten bij het specifieke systeemtype, de behandelingsmethode en de toepasselijke richtlijnen in plaats van uit te gaan van één universele grenswaarde.
Het is ook belangrijk om een onderscheid te maken tussen pH en alkaliniteit:
pH geeft aan hoe zuur of alkalisch het water is op het moment van de meting.
Alkaliniteit geeft aan in welke mate het water bestand is tegen veranderingen in de pH.
Een systeem kan dus een aanvaardbare pH hebben, maar toch relatief weinig buffervermogen, waardoor het kwetsbaarder is voor toekomstige veranderingen.
Ook de temperatuur kan de gemeten pH beïnvloeden. Daarom beoordeel je laboratorium- en veldresultaten het best met een geschikte en consistente meetmethode.
De nuttigste interpretatie houdt daarom rekening met de pH, maar ook met de materialen van het systeem, de concentratie van inhibitoren, de alkaliniteit, de resultaten van corrosie- en metaalmetingen en de geschiedenis van eerdere watertests.
