Definicja techniczna
Amoniak to miara stężenia form azotu związanych z amoniakiem, obecnych w wodzie w instalacji grzewczej, wyrażana w miligramach na litr (mg/L).
Po rozpuszczeniu w wodzie amoniak występuje w stanie równowagi między niezdysocjowanym amoniakiem (NH₃) a jonami amonowymi (NH₄⁺). Udział każdej z tych form zależy przede wszystkim od pH i temperatury; wyższe pH sprzyja większemu udziałowi niezdysocjowanego amoniaku.
W zamkniętych instalacjach grzewczych i chłodniczych amoniak może mieć szczególne znaczenie, ponieważ może być związany z aktywnością mikrobiologiczną i degradacją środków chemicznych do uzdatniania zawierających azot. Laboratoria Fernox uwzględniają amoniak w zakresie swoich analiz i wskazują, że monitorowanie form azotu ma znaczenie w kontekście korozji i rozwoju organizmów biologicznych.
Jednym ze znanych mechanizmów zachodzących w zamkniętych instalacjach jest mikrobiologiczna redukcja azotynów lub azotanów do amoniaku. Proces ten może jednocześnie powodować zużycie środków chemicznych do uzdatniania i wytwarzać amoniak, który może działać agresywnie na miedź i jej stopy.
Uproszczona definicja
Amoniak to substancja zawierająca azot, która może występować w wodzie w instalacji.
W instalacji grzewczej nieoczekiwany poziom amoniaku może świadczyć o zmianach składu chemicznego wody lub aktywności mikrobiologicznej, zwłaszcza gdy obecne są środki chemiczne zawierające azotyny lub azotany. Wysokie stężenia mogą być również szkodliwe dla elementów miedzianych i mosiężnych.
Amoniak jest istotny, ponieważ jego podwyższone stężenie może świadczyć o aktywności mikrobiologicznej, degradacji środków uzdatniających lub zanieczyszczeniu instalacji grzewczej.
Nieprawidłowy lub podwyższony wynik badania amoniaku może wskazywać na:
Aktywność mikrobiologiczną w instalacji.
Rozkład środków chemicznych do uzdatniania zawierających azotyny lub azotany.
Obecność bakterii redukujących azotyny w wodzie obiegowej lub biofilmie.
Zanieczyszczenie wprowadzone wraz z wodą uzupełniającą.
Dopływ wody z innego źródła lub wprowadzenie innego środka chemicznego.
Pogorszenie lub zmiana dotychczasowego sposobu uzdatniania wody w instalacji.
Warunki w instalacji sprzyjające rozwojowi organizmów.
Znaczącą zmianę składu chemicznego wody w porównaniu z wcześniejszymi wynikami.
Zależność między amoniakiem a inhibitorami korozji na bazie azotynów jest szczególnie istotna. W układach zamkniętych bakterie redukujące azotyny mogą przekształcać azotyny lub azotany w amoniak. Może to mieć dwa potencjalne skutki: stężenie inhibitora ochronnego może się zmniejszyć, a powstający amoniak może zwiększyć ryzyko korozji materiałów podatnych na jej działanie. (Waterline)
Amoniak ma szczególne znaczenie w przypadku miedzi i elementów ze stopów miedzi, takich jak mosiądz. Wytyczne branżowe dotyczące zamkniętych instalacji grzewczych i wody lodowej wskazują, że amoniak powstający w wyniku degradacji mikrobiologicznej działa agresywnie na miedź i jej stopy, a mechanizm ten wiążą z pękaniem korozyjnym naprężeniowym zaworów mosiężnych.
Podwyższone stężenie amoniaku może zatem wiązać się z:
Korozja elementów zawierających miedź.
Pogorszenie stanu mosiężnych zaworów i złączek.
Podwyższone stężenie miedzi lub miedzi rozpuszczonej.
Utrata lub pogorszenie skuteczności niektórych preparatów hamujących korozję.
Korozja wywołana przez mikroorganizmy.
Powstawanie biofilmu lub inne skażenie mikrobiologiczne.
Zmniejszona skuteczność przewidzianego programu uzdatniania wody.
Większe prawdopodobieństwo pogorszenia stanu elementów, gdy utrzymują się nieodpowiednie warunki.
Amoniak może również dostarczyć przydatnych informacji, jeśli analizuje się go razem z azotynami i azotanami. Biologiczne nitryfikacja może przekształcać amoniak najpierw w azotyny, a następnie w azotany, natomiast inne procesy mikrobiologiczne w układach zamkniętych mogą przebiegać w przeciwnym kierunku i redukować azotany lub azotyny do amoniaku.
Badanie tych związków azotu łącznie może zatem dać pełniejszy obraz tego, czy woda w układzie ulega zmianom chemicznym lub mikrobiologicznym.
Amoniak należy zatem analizować wraz z takimi parametrami jak azotyny, azotany, miedź, miedź rozpuszczona, pH, przewodność oraz wyniki badań mikrobiologicznych podczas oceny ogólnego stanu instalacji grzewczej.
Amoniaku zazwyczaj nie należy oceniać w oderwaniu od innych czynników. Sama obecność niewielkiej ilości amoniaku nie świadczy automatycznie o występowaniu zanieczyszczenia mikrobiologicznego ani korozji.
Pewna ilość amoniaku może być już obecna w pierwotnej wodzie użytej do napełnienia systemu. Inspektorat ds. Wody Pitnej odnotowuje, że amoniak może występować w wodzie, a jego nietypowo wysokie stężenie może wskazywać na zanieczyszczenie wymagające zbadania.
Dlatego szczególnie przydatne jest porównanie wyniku badania wody w systemie z wynikiem dla pierwotnej wody użytej do napełnienia systemu oraz z wcześniejszymi wynikami badań.
Ważne jest również dokładne ustalenie, w jaki sposób laboratorium Fernox podaje ten parametr. Laboratoria mogą wyrażać wyniki oznaczenia amoniaku w różnych ujęciach analitycznych, na przykład jako:
NH₃ — amoniak.
NH₄⁺ — jon amonowy.
NH₃-N / amoniak w przeliczeniu na N — zawartość azotu w amoniaku.
Wartości te nie są bezpośrednio wymienne pod względem liczbowym, dlatego definicja, jednostki i limity zaliczenia lub niezaliczenia stosowane w aplikacji Fernox powinny być zgodne z podstawą analityczną, według której laboratorium podaje wyniki.
Zależność między amoniakiem a jonem amonowym zmienia się również w zależności od pH i temperatury, dlatego czynniki te mogą wpływać na znaczenie uzyskanego wyniku.
Gdy podwyższony poziom amoniaku występuje jednocześnie ze spadkiem poziomu azotynów, oznakami aktywności mikrobiologicznej oraz podwyższonym poziomem miedzi lub miedzi rozpuszczonej, łączne wyniki stanowiłyby silniejszą przesłankę wskazującą na potencjalny problem związany z degradacją procesu uzdatniania lub korozją niż sam wynik dotyczący amoniaku.
