Technische definitie
pH is een maat voor de zuurgraad of alkaliteit van het water in het verwarmingssysteem. De pH is gebaseerd op de activiteit van waterstofionen in het water en wordt uitgedrukt op een logaritmische schaal. Dit betekent dat een verandering van één pH-eenheid overeenkomt met een ongeveer tienvoudige verandering in 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 deze een grote invloed heeft op corrosiesnelheid, metaalstabiliteit, kalkvorming en de effectiviteit van corrosieremmers.
Verschillende metalen presteren het best binnen specifieke pH-bereiken. Dit is vooral belangrijk in moderne systemen met verschillende metalen, zoals staal, koper, messing en aluminium. Fernox geeft aan dat een te hoge zuurgraad of alkaliteit metaalcorrosie kan versnellen, met name 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 houden. Volgens Fernox is dit het optimale bereik om corrosie en kalkaanslag te voorkomen bij gebruik van deze behandeling.
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 te zuur of te alkalisch water de metalen in het systeem kan aantasten. De juiste pH helpt ketels, 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 deze rechtstreeks van invloed is op de chemische omgeving waaraan elk metalen onderdeel in het systeem wordt blootgesteld.
Een afwijkende pH-waarde kan wijzen op:
Zuur systeemwater, dat de corrosie van metalen onderdelen kan versnellen.
Overmatig alkalisch systeemwater, dat ook het corrosierisico voor bepaalde metalen kan verhogen.
Onvoldoende of uitgeputte chemicaliën voor waterbehandeling.
Onjuiste dosering van chemicaliën.
Resten van reinigings- of installatiechemicaliën.
Verontreiniging vanuit een andere water- of chemische bron.
Veranderingen in de waterchemie na het aftappen, spoelen of bijvullen.
Verlies van het normale chemische buffervermogen van het systeem.
Een behandelingsproduct dat de verwachte watercondities niet langer handhaaft.
Als de pH te laag wordt, wordt het water steeds zuurder en kan het de oplossing en corrosie van metalen versnellen. Dit kan bijdragen aan hogere concentraties ijzer, koper of aluminium in het circulerende water.
Als de pH te hoog wordt, kunnen sommige materialen ook kwetsbaar worden. Dit is vooral belangrijk voor aluminiumhoudende componenten, die een geschikte waterchemie en bescherming met inhibitoren vereisen. Fernox formuleert Protector F1 specifiek voor systemen met verschillende metalen, waaronder aluminium, en gebruikt pH-buffering als onderdeel van de corrosiebeschermingsstrategie.
Een onjuiste pH kan dus bijdragen aan:
Corrosie van radiatoren en stalen componenten.
Corrosie van aluminium warmtewisselaars en andere aluminium componenten.
Corrosie of aantasting van koperhoudende materialen.
Een hogere concentratie opgeloste metalen.
Vorming van corrosieproducten en slib.
Verminderde werking van corrosie-inhibitoren.
Kalk- of afzettingsvorming bij geschikte waterchemische omstandigheden.
Vervuiling van warmtewisselaars, pompen en kleppen.
Lekkage en voortijdig defect raken van componenten.
Verminderde efficiëntie en levensduur van het verwarmingssysteem.
De pH beïnvloedt ook de kalkvormende chemie. Het gedrag van calcium, carbonaat en andere opgeloste mineralen verandert afhankelijk van de pH. Dit betekent dat een ongeschikte pH de neiging tot mineraalafzetting kan vergroten wanneer de omstandigheden daarvoor geschikt zijn. Fernox benadrukt dat het handhaven van een geschikte pH belangrijk is om zowel corrosie als kalkvorming onder controle te houden.
Een pH-meting kan daarom een vroege aanwijzing geven dat de algehele waterchemie van het systeem ongeschikt wordt, soms voordat er aanzienlijke corrosie of afzettingen zijn ontstaan.
Bij de beoordeling van de algehele toestand van het verwarmingssysteem moet de pH daarom worden bekeken in samenhang met parameters zoals M-alkaliniteit, P-alkaliniteit, geleidbaarheid, calcium, totale hardheid, ijzer, koper, aluminium en de concentratie van inhibitor.
De pH moet normaal gesproken niet volledig op zichzelf worden beoordeeld. Hoewel dit een zeer belangrijke parameter is, hangt de betekenis van het resultaat af van de aanwezige materialen, het behandelingsproduct, de chemie van het vulwater en de eisen van de fabrikant van het toestel.
Er is ook geen enkel pH-bereik dat automatisch op elk verwarmings- of koelsysteem moet worden toegepast. Zo vermeldt de huidige documentatie van Fernox voor Protector F1 voor huishoudelijk gebruik pH 6.5–8.5 als het optimale gecontroleerde bereik, terwijl de documentatie van Fernox voor Protector F1 voor licht commercieel gebruik een optimaal bereik van pH 7–8.5 voor die toepassing voorschrijft.
Dit laat zien waarom de criteria voor goedkeuring of afkeuring van de toepassing 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 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 hoeverre het water bestand is tegen veranderingen in de pH.
Een systeem kan daarom een aanvaardbare pH hebben, maar toch een relatief klein buffervermogen, waardoor het kwetsbaarder is voor toekomstige veranderingen.
De temperatuur kan ook invloed hebben op de gemeten pH. Daarom moeten laboratorium- en veldresultaten idealiter worden beoordeeld met een geschikte en consistente meetmethode.
De meest bruikbare interpretatie houdt daarom rekening met de pH en met de systeemmaterialen, de concentratie inhibitor, de alkaliniteit, de resultaten van metingen van corrosiemetalen en eerdere wateranalyses.
