Teknisk definition
Ammoniak är ett mått på koncentrationen av ammoniakrelaterade kväveföreningar i värmesystemets vatten, uttryckt i milligram per liter (mg/L).
När ammoniak löses upp i vatten förekommer den i jämvikt mellan ojoniserad ammoniak (NH₃) och ammoniumjoner (NH₄⁺). Andelen av varje form beror särskilt på pH och temperatur; högre pH gynnar en större andel ojoniserad ammoniak.
I slutna värme- och kylsystem kan ammoniak vara särskilt betydelsefull eftersom den kan förknippas med mikrobiologisk aktivitet och nedbrytning av kvävehaltiga behandlingskemikalier. Fernox Laboratories inkluderar ammoniak i sin analytiska kapacitet och bedömer att övervakning av kväveföreningar är relevant för korrosion och biologisk tillväxt.
En känd mekanism i slutna system är mikrobiologisk reduktion av nitrit eller nitrat till ammoniak. Detta kan samtidigt förbruka behandlingskemikalier och bilda ammoniak som kan vara aggressiv mot koppar och kopparlegeringar.
Förenklad definition
Ammoniak är ett kvävehaltigt ämne som kan förekomma i systemvattnet.
I ett värmesystem kan en oväntad ammoniakhalt vara ett tecken på förändringar i vattenkemin eller mikrobiologisk aktivitet, särskilt när nitrit- eller nitrathaltiga kemikalier förekommer. Höga halter kan också vara skadliga för komponenter av koppar och mässing.
Ammoniak är viktigt eftersom en förhöjd koncentration kan tyda på mikrobiologisk aktivitet, nedbrytning av behandlingskemikalier eller kontaminering i värmesystemet.
Ett avvikande eller förhöjt ammoniakvärde kan tyda på:
Mikrobiologisk aktivitet i systemet.
Nedbrytning av behandlingskemikalier som innehåller nitrit eller nitrat.
Att nitritreducerande bakterier finns i cirkulationsvattnet eller biofilmen.
Kontaminering som kommit in via påfyllningsvattnet.
Tillförsel av en annan vatten- eller kemikaliekälla.
Försämring eller förändring av systemets befintliga behandlingsregim.
Förhållanden i systemet som främjar biologisk tillväxt.
En betydande förändring av vattenkemin jämfört med tidigare resultat.
Förhållandet mellan ammoniak och nitritbaserade korrosionsinhibitorer är särskilt viktigt. I slutna system kan nitritreducerande bakterier omvandla nitrit eller nitrat till ammoniak. Detta kan få två konsekvenser: koncentrationen av den skyddande inhibitoren kan minska, samtidigt som den producerade ammoniaken kan öka risken för angrepp på känsliga material. (Waterline)
Ammoniak är särskilt relevant för komponenter av koppar och kopparlegeringar, till exempel mässing. Branschriktlinjer för slutna värme- och kylvattensystem anger att ammoniak som bildas genom mikrobiell nedbrytning är aggressiv mot koppar och kopparlegeringar, och kopplar denna mekanism till spänningskorrosionssprickbildning i mässingsventiler.
Förhöjda ammoniakhalter kan därför förknippas med:
Korrosion av kopparhaltiga komponenter.
Försämring av mässingsventiler och kopplingar.
Förhöjda halter av koppar eller löst koppar.
Förlust eller nedbrytning av vissa korrosionsskyddande behandlingar.
Mikrobiologiskt påverkad korrosion.
Bildning av biofilm eller annan mikrobiologisk förorening.
Minskad effektivitet hos det avsedda vattenbehandlingsprogrammet.
Ökad risk för försämring av komponenter när olämpliga förhållanden kvarstår.
Ammoniak kan också ge användbar information när det bedöms tillsammans med nitrit och nitrat. Biologisk nitrifikation kan omvandla ammoniak först till nitrit och slutligen till nitrat, medan andra mikrobiella processer i slutna system kan verka i motsatt riktning och reducera nitrat eller nitrit till ammoniak.
Att testa dessa kväveföreningar tillsammans kan därför ge en mer fullständig bild av om systemvattnet genomgår kemiska eller mikrobiologiska förändringar.
Ammoniak bör därför bedömas tillsammans med parametrar som nitrit, nitrat, koppar, löst koppar, pH, konduktivitet och resultat från mikrobiologiska tester när värmesystemets övergripande skick undersöks.
Ammoniak bör normalt inte bedömas isolerat. Förekomsten av en liten mängd ammoniak visar inte automatiskt att mikrobiologisk kontaminering eller korrosion pågår.
En viss mängd ammoniak kan redan finnas i det ursprungliga påfyllningsvattnet. Dricksvatteninspektionen uppger att ammoniak kan förekomma i vatten och att ovanligt höga koncentrationer kan tyda på kontaminering som behöver utredas.
Därför är det särskilt användbart att jämföra resultatet för systemvattnet med det ursprungliga påfyllningsvattnet och tidigare testresultat.
Det är också viktigt att ta reda på exakt hur Fernox-laboratoriet rapporterar den här parametern. Laboratorier kan uttrycka ammoniakresultat utifrån olika analytiska grunder, till exempel som:
NH₃ — ammoniak.
NH₄⁺ — ammonium.
NH₃-N / ammoniak som N — kvävekomponenten i ammoniak.
Dessa värden är inte direkt numeriskt jämförbara, så definitionen, enheterna och gränsvärdena för godkänt/underkänt i Fernox-appen bör överensstämma med laboratoriets rapporteringsgrund.
Förhållandet mellan ammoniak och ammonium förändras också med pH och temperatur, så dessa faktorer kan påverka hur betydelsefullt resultatet är.
När förhöjd ammoniakhalt förekommer samtidigt som sjunkande nitrit, tecken på mikrobiologisk aktivitet och förhöjd kopparhalt eller halt av löst koppar, skulle de sammantagna resultaten ge en starkare indikation på ett potentiellt problem med nedbrytning av behandlingen eller korrosion än ammoniakresultatet ensamt.
