Inhibierung von Kupferlegierungen
Kupferhaltige Legierungen wie die verschiedenen Messingsorten, Bronzen und Kupferwerkstoffe werden gemeinhin als Buntmetalle bezeichnet. Buntmetalle sind in offenen Kühlkreisläufen als Wärmeaustauscher, Bestandteil von Armaturen und Pumpen durchaus gebräKupferhaltige
In Trinkwasserleitungen stellt die "natürliche" Bildung von Kupferoxiden oder basischem Kupfercarbonat oftmals einen ausreichenden Schutz dar. In stärker belastetem Kühlwasser muss dagegen Korrosionsschutzmaßnahmen durch Dosierung geeigneter Inhibitoren ergriffen werden.
Dabei kommt es nicht auf den Schutz der Werkstoffe vor Flächen- oder Lochkorrosion oder Entzinkung (Messing) an, sondern auch auf eine möglichst geringe Belastung des Umlaufwassers mit kupferhaltigen Korrosionsprodukten.
Bereits geringe Kupferionenkonzentrationen (ab ca.0,3 mg/l) können sich durch galvanisch induzierte Korrosion verheerend auf den Schutz von Zink und Stahl auswirken. Dabei werden zunächst kathodisch Kupfer-Ionen, wegen des edleren Charakters von Kupfer, metallisch an der Oberfläche von Stahl oder Zink abgeschieden, wobei Eisen oder Zink gelöst wird.
In Gegenwart von Sauerstoff findet eine rasche Oxidation des metallischen Kupfers statt und die gleiche Reaktion beginnt aufs Neue, wie durch folgende Reaktionsgleichung beschrieben wird:
- 1) Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu
- 2) Cu + ½O2 + H2O → Cu2+ + 2OH-
- 3) Fe + ½O2 + H2O → Fe (OH)2
Kupfer-Ionen werden bei dieser Reaktion nicht verbraucht, sondern wirken als Katalysator. In Anlagen mit Mischinstallationen ist demnach der Schutz von Buntmetallen für den Schutz von Stahl von großer Bedeutung. Der Korrosionsschutz von Buntmetallen gelingt durch Dosierung von geringen Mengen geeigneter organischer Inhibitoren nahezu vollständig. Als besonders günstig hat sich dabei die Dosierung von 1 bis 2 mg/l eines Triazol-Derivates - vorzugsweise des Tolyltriazols - erwiesen, das als Filmbildner fungiert und den Vorteil hat, chlorstabil zu sein.
An dieser Stelle ist zu erwähnen, dass aufgrund von Kupferkorrosion in Frischwasserleitungen das Speisewasser für Kühlkreisläufe bereits stark mit Kupferionen belastet sein kann. Nach der Eindickung im Kühlkreislauf werden dann oftmals Kupfer-Konzentrationen von mehr als 0,3 mg/l gefunden. In solchen Fällen sorgt eine entsprechend höhere Dosierung von Triazol-Derivaten für einen Schutz vor galvanisch induzierter Korrosion.
Die Dosierung von Buntmetall-Inhibitoren stellt keinen ausreichenden Schutz gegen mechanische Einwirkungen, wie Kavitations- oder Erosionskorrosion, dar. Die Installation von Werkstoffen, die gegen derartige Korrosionseinflüsse empfindlich sind (z.B. einige Messingsorten), an entsprechend exponierten Systemsektionen, muss daher unbedingt vermieden werden.
