Teknisk definition
pH är ett mått på värmesystemets vattens surhetsgrad eller alkalinitet. Måttet baseras på aktiviteten hos vätejoner i vattnet och uttrycks på en logaritmisk skala, vilket innebär att en förändring på en pH-enhet motsvarar ungefär en tiofaldig förändring av vätejonaktiviteten.
Ett pH-värde på omkring 7 är neutralt, lägre värden är allt surare och högre värden allt mer alkaliska. I värmesystem är pH särskilt viktigt eftersom det i hög grad påverkar korrosionshastighet, metallers stabilitet, kalkavlagringar och korrosionsinhibitorernas effektivitet.
Olika metaller fungerar bäst inom olika pH-intervall. Detta är särskilt viktigt i moderna system med blandade metaller som stål, koppar, mässing och aluminium. Fernox uppger att alltför hög surhetsgrad eller alkalinitet kan påskynda metallkorrosion, särskilt i värmesystem med blandade metaller.
Fernox Protector F1 använder pH-buffring för att hjälpa till att hålla vattnet i hushållssystem mellan pH 6,5 och 8,5, vilket Fernox anger som ett optimalt intervall för att förebygga korrosion och kalkavlagringar vid användning av denna behandling.
Förenklad definition
pH visar om vattnet i värmesystemet är för surt, för alkaliskt eller inom ett lämpligt och balanserat intervall.
Det är viktigt att hålla rätt pH-värde eftersom vatten som är för surt eller för alkaliskt kan angripa metallerna i systemet. Rätt pH hjälper till att skydda pannor, värmeväxlare, radiatorer och rör från korrosion och problem relaterade till kalkavlagringar.
pH-värdet är en av de viktigaste mätningarna av vattenkvaliteten i värmesystem eftersom det direkt påverkar den kemiska miljö som varje metallisk komponent i systemet utsätts för.
Ett avvikande pH-värde kan tyda på:
Surt vatten i systemet, vilket kan öka korrosionen på metallkomponenter.
Alltför alkaliskt vatten i systemet, vilket också kan öka korrosionsrisken för vissa metaller.
Otillräckliga eller förbrukade vattenbehandlingskemikalier.
Felaktig kemikaliedosering.
Rester av rengörings- eller installationskemikalier.
Förorening från en annan vatten- eller kemikaliekälla.
Förändringar i vattnets kemi efter tömning, spolning eller påfyllning.
Förlust av systemets normala kemiska buffertkapacitet.
En behandlingsprodukt som inte längre upprätthåller de förväntade vattenförhållandena.
Om pH-värdet blir för lågt blir vattnet allt surare, vilket kan påskynda upplösning och korrosion av metaller. Detta kan bidra till ökade koncentrationer av järn, koppar eller aluminium i det cirkulerande vattnet.
Om pH-värdet blir för högt kan även vissa material bli sårbara. Detta är särskilt viktigt för komponenter som innehåller aluminium, som kräver lämplig vattenkemi och skydd med inhibitorer. Fernox har särskilt utformat Protector F1 för system med blandade metaller, inklusive aluminium, och använder pH-buffring som en del av sin strategi för korrosionsskydd.
Felaktigt pH kan därför bidra till:
Korrosion på radiatorer och stålkomponenter.
Korrosion på värmeväxlare av aluminium och andra aluminiumkomponenter.
Korrosion eller nedbrytning av material som innehåller koppar.
Ökade koncentrationer av lösta metaller.
Bildning av korrosionsprodukter och slam.
Minskad effektivitet hos korrosionsinhibitorer.
Bildning av kalk eller avlagringar vid lämpliga vattenkemiska förhållanden.
Nedsmutsning av värmeväxlare, pumpar och ventiler.
Läckage och förtida komponentfel.
Försämrad effektivitet och kortare livslängd för värmesystemet.
pH påverkar även kalkbildande kemi. Beteendet hos kalcium, karbonat och andra lösta mineraler förändras beroende på pH, vilket innebär att ett olämpligt pH kan öka benägenheten för mineralavlagringar att bildas under lämpliga förhållanden. Fernox framhåller att det är viktigt att upprätthålla ett lämpligt pH för att motverka både korrosion och kalkbildning.
pH-testning kan därför ge en tidig indikation på att vattnets övergripande kemi i systemet håller på att bli olämplig, ibland innan betydande korrosion eller avlagringar har hunnit uppstå.
pH bör därför bedömas tillsammans med parametrar som M-alkalinitet, P-alkalinitet, konduktivitet, kalcium, total hårdhet, järn, koppar, aluminium och inhibitorhalt vid bedömning av värmesystemets övergripande skick.
pH bör normalt inte bedömas helt isolerat. Även om det är en mycket viktig parameter beror resultatets betydelse på vilka material som finns, behandlingsprodukten, påfyllningsvattnets kemi och kraven från apparattillverkaren.
Det finns inte heller något enda pH-intervall som automatiskt bör tillämpas på alla värme- eller kylsystem. I aktuell dokumentation från Fernox för Protector F1 för bostäder anges till exempel pH 6,5–8,5 som det optimala kontrollerade intervallet, medan Fernox dokumentation för Protector F1 för lätt kommersiellt bruk anger ett optimalt intervall på pH 7–8,5 för den användningen.
Detta visar varför godkännande- och underkännandekriterierna för användningen bör återspegla den specifika systemtypen, behandlingsregimen och tillämpliga riktlinjerna, i stället för att utgå från ett enda universellt gränsvärde.
Det är också viktigt att skilja mellan pH och alkalinitet:
pH anger hur surt eller basiskt vattnet är vid mättillfället.
Alkalinitet anger vattnets förmåga att motstå pH-förändringar.
Ett system kan därför ha ett acceptabelt pH-värde men relativt låg buffertkapacitet, vilket gör det mer sårbart för framtida förändringar.
Temperaturen kan också påverka det uppmätta pH-värdet, så laboratorie- och fältresultat bör helst bedömas med en lämplig och konsekvent mätmetod.
Den mest användbara tolkningen tar därför hänsyn till pH-värdet tillsammans med systemets material, inhibitorhalten, alkaliniteten, resultaten för korrosionsmetaller och tidigare vattenprover.
