Wasserkühlung, was passiert chemisch?

empty · 23. August 2010

Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Okey Hi erstmal.

Dies soll ein Thread werden der mein chemisches Wissen befriedigt. Ich möchte gerne hier möglichst wissenschaftliche Antworten. Ich will nicht unhöflich sein aber wer knapp weiss was NaCl ist aber nichts mit dem Wort Löslichkeitsprodukt anfangen kann wird hier wohl nicht viel ausrichten können. Ich bin sehr gespannt was hier zusammen kommt und frag mich ob mir einer die Fragen die ich habe beantworten kann.

Durchfluss und Strömungsgeschwindigkeiten intressieren hier nicht, es wurde hier im Forum schon genug diskutiert (->Reynoldszahl, turbulente Strömung etc.)

Es geht mir hier vor allem um die sogenannte Korrosion des Kupfers.

Ich versuche mal meine Fragen geordnet darzustellen. Ich werde mich hier nur auf die reinen Kupfer-Kreisläufe beziehen, da ich mich schon in anderen Threads verannt habe und mit Al-Cu-Kreisläufe argumentiert habe. Was sich aber als veraltet dargestellt hat.

Die erste Frage ist: Was ist mit Anlaufen des Kupfers gemeint, ist die CuO-Schicht gemeint? Grünspan kann es nicht sein, das wäre Kupferacetat.

Die zweite ist: Warum sind Wasserzusätze basisch?

Das macht für mich nur sehr bedingt Sinn.

//H2(g) ->2H+ +2e (pH=0) | 0.00 V
//H2(g) + 2 OH- -> 2 H2O +2e | -0.828 V
//Cu -> Cu2+ +2e | 0.337 V
//-----------------------------------------
//Gibt ca. 0.337-(-0.828)=1.165V wobei eben Cu(0) entsteht, im Sauren.
// Das Gleichungssystem ist falsch

oder ist es diese Hier:

2 H2O -> O2(g) + 4 H+ +4e | 1.229 V
Cu -> Cu2+ +2e | 0.337 V
-----------------------------------------
Gibt ca. 1.229-(0.337)=0.892 wobei eben Cu(2+)-Ionen entstehen, im Sauren.

4 OH- -> O2(g) + 2 H2O +4e | 0.401 V
Cu -> Cu2+ +2e | 0.337 V
-----------------------------------------
Gibt ca. 0.401-0.337=0.064V wobei Cu(2+) Ionen entstehen im Basischen

H2O -> 0.5O2(g) + 2 H+ (pH=7) +2e | 0.820 V
Cu -> Cu2+ +2e | 0.337 V
-----------------------------------------
Gibt ca. 0.820-0.337=0.483 wobei Cu(2+) Ionen entstehen im Basischen

Egal wie ich es anschaue das geringste Potenzial entsteht im Basischen soviel ist klar, aber Potenzial alleine bzw. seine Grösse sagt nichts über die Tatsächliche Raktionsgeschwindigkeit aus. Welche ist zu wählen. Wenn die erste Formel stimmt (was ich nicht glaube) dann wäre das, das beste denn so würde der Kupfer des Kühlers nicht abgebaut.

Weiter frage ich mich warum man nicht mehr mit Aluminium baut, da Al(OH)4- gut Wasserlöslich ist und bei der Oxidation von Aluminium, im Alukühler Kupfer entsteht. Was ist ist der Gag dahinter?

Die dritte Frage ist: Warum wirkt der Korrosionsschutz als reversibler Protonenspeicher? Wo ist der Sinn?
Warum benutzt man keine Opferanode?

Möglicherweise könnte ich die Fragen selbst beantworten aber ich stehe nun schon seit längerem auf dem Schlauch und da ich noch in der letzten Prüfungen stehe auch nicht viel Hirnschmalz mehr übrig.

Edith: Die Erste Gleichung tritt nicht ein! Darum steich ich die mal raus

ruyven_macaran · 24. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Hmmm - myKleingeld:

- "anlaufen": Hängt stark von den chemischen Bedingungen ab, der Laie macht für gewöhnlich keinen Unterschied. Der Optimalfall dürfte "echte" Patina sein, afaik wäre das Kupfercarbonat (*kein Bock durchzurechnen, welche Zahl wohinmuss*). Gibt aber afaik auch grünliche Cu-Verbindungen auf Schwefelbasis (und sogar mit Stickstoff?). Da eine Wakü nicht unbedingt chemisch rein ist...

- Spannungsreihe: Die Details möchte ich mir jetzt nicht erarbeiten, aber prinzipiell interessiert nicht Cu selbst, sondern eben -Carbonat oder -Oxid und vor allem: Alluminium. Niemand hat gezielt Zusätze für Cu-only-Kreisläufe entwickelt. Afaik wirken die Oxidschichten sowieso als Passivierung, wenn man nicht gerade mit sehr saurem Wasser anfängt, geht nicht nenneswert was in Lösung. Probleme sind nur Biobefall und der fehlende Glanz. Aber PC-Wasserkühlungen stehen nicht oben auf der Prioritätenliste der Chemiekonzerne und z.B. Autokühlungen werden regelmäßig abgekocht und die Optik ist egal.
Was aber zählt: Die Korrosion von Aluminium zu verhindern. Da gab es schlichtweg Fälle (vor allem im sauren Milieu), bei dem Aluminium Teile in einem gemischten Kreislauf durchkorrodiert sind. Da müsste das basische schon für sich eine Schutzwirkung darstellen - denn afaik ist Aluminiumoxid im basischen stabil.

- zur Frage, wo Material verschwindet und wo es endet, habe ich bekanntermaßen nur Praxiserfahrungen, die sich nicht mit deiner Theorie decken. Ein weiterer Grund für den Verzicht auf Alu dürften aber auch Wärmeleitung im Falle von Kühlern und ggf. die Verarbeitung im Falle von Radiatoren sein. Afaik lässt sich Alu deutlich schlechter löten.

- Operanoden bringen gleich eine ganze Reihe von Problemen mit sich:
a) die Wakü wird zum Gesamtsystem, die meisten Wakühersteller haben aber anfangs nur Einzelkomponenten hergestellt
b) die Anode braucht ihren Platz -> zusätzliche Komponenten
c) die elektrische Verbindung zwischen allen Metallkomponenten muss afaik sichergestellt werden (wieder mehr Aufwand)
d) die Leute mögen keine Verschleißteile in ihrer Kühlung
e) Schäden am Kühler sind fast der kleinere Teil der Korrosionproblematik. Ganz wichtig ist heutzutage Partikelbildung/Kühlerverstopfung. Das funktioniert mit Opferkathodenmaterial genauso gut.

VJoe2max · 24. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Ich bin kein Chemiker, aber ich denke ich kann zur Beantwortung deiner Fragen dennoch ein wenig beitragen:

zu 1.):
Ja, es ist die CuO-Schicht gemeint. Ob das nun CuO oder CuO2 ist kann ich nicht sagen - auf jeden Fall ist nicht Kupferacetat gemeint

.

zu 2a.):
Ob deine Berechnungen stimmen und ob der Ansatz richtig ist kann ich nicht beurteilen, aber der Grund dafür, das Wasserzusätze nicht sauer sein sollten ist schon der, dass die Reaktion verlangsamt wird bzw. wegen der stabilen Passivierung gar nicht eintritt. In basischen Lösungen sind keine freien H+ vorhanden, die die Passivierung ständig aufbrechen würden. Im neutralen oder schwach basischen Bereich bleibt die Passivierung stabil und würde ohne Korrosionsinhibitoren sogar dicker, da Sauerstoff angeboten wird.
Saure Medien lösen hingegen die Passivierung ständig auf und legen das blanke Metall frei. Dieses wird dann klassisch unter Wasserstoffentwicklung geätzt. Nichts anders macht man sich ja bei allen Ätzmitteln für Kupfer zu nutze (z.B. bei Eisen(III)-Chlorid, Natriumpersulfat)

.

Zu 2b.)
Du hast es teilweise selbst schon beantwortet: Die Aluminiumverbindung die entsteht ist gut wasserlöslich und bleibt auch gelöst oder reagiert mit Wasserzusätzen etc.
Das Korrosionspotential zwischen Alu und Kupfer in Wasser ist, wie wir wissen, recht hoch aufgrund der unterschiedlichen Position in der Spannungsreihe. Auf der Anodenseite wird dadurch die Alumiumoberfläche ständig angegriffen und aufgelöst.
Auf der Kathodenseite geht aber bei neutralem oder basischem Medium kein Kupfer in Lösung, welches sich niederschlagen könnte (wobei das so oder so nicht passieren kann, weil die Alu-Oberfläche ständig in aufgelöst wird). In neutralem oder basischem Medium passiert nämlich nicht die gleiche Kathodenreaktion wie in saurem Medium - es werden keine Kupferionen frei: siehe Korrosionselement
Aus diesem Grund schlägt sich kein Kupfer auf der Aluseite nieder.
Wollte man dies erreichen müsste man bei neutralem Medium auf die galvanische Zelle aktiv Saft drauf geben, damit Kupfer in Lösung geht (aufgrund der Autoprotolyse des Wassers stehen ja immer ein paar frei H+ zur Verfügung). Bei basischem Medium geht´s vermutlich gar nicht. Deshalb haben Kupferlektrolyte zur Kupferabscheidung auch alle einen niedrigen pH-Wert

.
Aber selbst wenn man ein leicht saures Medium hat, würde sich keine dichte Deckschicht aus Kupfer auf der Alu-Anode bilden, da diese zu stark angeriffen wird und sich ständig weiter auflöst

Deshalb sind Aluminium-Komponenten in Wasserkühlungen fehl am Platze. Die einzige Methode eine Wakü mit blanken Alumiumkomponenten einigermaßen korrosionssicher zu betreiben ist der Einsatz von potentem Korrosionschutz, dessen Inhibitoren fest auf Aluminium haften und in hoher Konzentration vorliegen, um Lücken über lange Zeit immer sofort zu schließen. Bei real existierenden Alu-Komponenten wird das Aluminium eloxiert, um das Metall nicht dem Medium auszusetzen.
Wenn die Eloxalschicht aus Al2O3 geschlossene Poren hat (das heißt richtig abgekocht wurde) ist sie dicht und schützt das Alu als feste und verglichen mit der natürlichen Passivierungsschicht relativ dicken Passivierung. Das Problem ist aber, dass Eloxalsschichten sehr spröde sind und auch nicht immer optimal dicht sind. Aufgrund der Sprödigkeit neigen sie dazu zu reißen wenn sie mechanisch belastet werden. Durch diese feinen Risse hat das Medium dann Zutritt zum Alu und das fröhliche korrodieren kann beginnen. Besonders an den Gewinden von Kühlern ist ein einreißen der Eloxalschicht nahezu unvermeidlich. Nicht ohne Grund presst Innovatek daher offenbar inzwischen Messinggewindebuchsen in ihre Alu-Kühler ein (sieht zumindest so aus) - sie lernen langsam, aber immerhin - sie lernen

.
Bei Radiatoren aus Aluminium sind aber dichte Eloxalschichten so gut wie gar nicht zu bewerkstelligen. Daher war dort der Korrosion ohne perfekten Korrosionsschutz Tür und Tor geöffnet und deshalb gibt es heute auch (so gut wie) keine mehr.

Die einzige Möglichkeit eine Wakü mit Alu-Komponenten wirklich sicher und ohne erhöhten Aufwand für den Korrosionsschutz zu betreiben wäre eine reine Alu-Wakü. Das bedeutet alles, aber auch wirklich alles metallische in der Wakü müsste aus Aluminium sein und der Rest aus Kunststoffen. Das schließt natürlich auch die Anschlüsse und jedes kleine Detail ein.
Nebenbei ist aber Alu zwar ein guter, aber im Vergleich zu Kupfer doch deutlich schlechterer Wärmeleiter, was Alu-Kühler per se fragwürdig erscheinen lässt

.

Zu 3.)
Warum Korrosionsschutz als reversibler Protonenspeicher wirkt - ob das so ist kann ich nicht beurteilen, aber es wird schon stimmen - kann ich nicht sagen. Es hängt aber vermutlich mit dem Bindungmechanismus zusammen mit dem die Moleküle an die Metalloberflächen binden.

Die Wirkung lässt sich jedenfalls auch anschaulich und damit "unchemisch" beschreiben

. Die Moleküle der Inhibitorstoffe sind so konstruiert, dass sie eine starke Neigung dazu haben sich fest an Metalloberflächen zu binden. Außerdem sind sie sie gut wasserlöslich und verteilen sich daher gut im Kühlmedium. Schüttet man dieses nun in einen Wakü-Kreislauf so werden sehr schnell alle freien Metalloberflächen mit Inhibitormolekülen besetzt. Dadurch entsteht eine sehr dünne künstliche aber relativ fest haftende Passivierungsschicht. Diese verhindert, dass das Medium direkten Zutritt zur Metalloberfläche hat und Korrosionsprozesse stattfinden können. Da aber in einer Wakü teilweise oder vollständig turbulente Strömungsbedingungen herrschen sehen sich die Inhibitorschichten auf Metalloberflächen ständiger Erosion ausgesetzt. Zudem sind die Moleküle unter Wärmeeinfluss auch nicht langzeitstabil. Das bedeutet, dass die Inhibitorschicht sich ständig aus dem Resorvoir der unverbrauchten Inhibitormoleküle im Kühlmedium ergänzen muss, um dichte Schichten auf den Metalloberflächen zu bilden. Bei Inhibitorschichten auf unedlen Metallen geht dieser Verbrauch schneller als bei edlen Metallen, welche im Übrigen oft auch eine gewisse Eigenpassivierung aufweisen (z.B. bei Kupfer). Jedenfalls gilt es immer ein genügendes Reservoir an unverbrauchten Korrosionsinhibitoren bereit zu stellen, damit die Wirkung nicht schnell nachlässt. Bei Kreisläufen die aufgrund hoher Korrosionspotentiale zwischen verschiedenen Komponenten besonders korrosionsgefährdete Bauteile (z.B. Kupfer-Alu-Mischkreisläufe) aufweisen, ist daher eine höhere Korrosionschutzkonzentration als bei reinen Kupfer/Nickel-Kreisläufen notwendig, wenn man für ebenso lange Zeit keine Ergänzung des Korrosionsschutzes vornehmen will.

empty · 25. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Also ich hab gerade meine AC-Prüfung durch und darf darum etwas Hirnleistung runter fahren darum gibt es hier wieder einen Beitrag. Ich habe mich auch mit einem Kollegen darüber ausgetauscht der sehr viel talentiert ist auf dem Gebiet als ich.

Also ich probiere wieder etwas Strukturiert durch zugehen, vielleicht ist mal ein Zitat nicht Chronologisch an der richtigen Stelle aber ich probiere möglichst auf alles einzugehen.

Gibt aber afaik auch grünliche Cu-Verbindungen auf Schwefelbasis (und sogar mit Stickstoff?). Da eine Wakü nicht unbedingt chemisch rein ist...

Also Schwefel hat mal gar nichts in einer Wasserkühlung zu suchen ich wüsste nicht wie S (ich kürze die Elementarzeichen nach erster Erwähnung ab) da rein kommt, man geht von Destilliertem Wasser aus und hat lediglich eine Luftdiffusion durch den Schlauch und durch den AGB beim Befüllen. Luft hat so 21% Sauerstoff 78% Stickstoff und 0.9% Argon und ein kleiner Rest. Schwefel ist da nicht dabei und wird auch nicht in das System gelassen. N2 ist extrem inreaktiv mir ist nur das Haber-Bosch verfahren bekannt wo es reaktiv ist. Also auch der Part fällt weg.

Es dürfte echte Platina sein. Also basisches Kupfercarbonat. Dieser ist sofern die Strömung nicht zu stark ist auch ein sehr guter Korrosionsinhibitor. Da dort keine Wechselwirkung mehr mit dem blankem Kupfer stattfinden kann. Der Wärmeübergangskoeffizient müsste noch ausgerechnet werden. Ich nehme aber nicht an das der besonders gross ist bei einer 10^-6 m dicken Schicht ist.
@ruyven: Das dürfte auch deine grauen Ablagerungen sein.

Niemand hat gezielt Zusätze für Cu-only-Kreisläufe entwickelt.

Eben doch, die Korrosionsinhibitoren wirken als Protonenschwämme, das kommt daher da die Cu-Ionen die in Lösung gehen nach dem Pourbaix-Diagramm Cu(OH)2 sind.

Cu hat nun wie Eisen die möglichkeit mit der Solvationshülle eine Hydroxidogruppe zu entreissen.
Das sieht dann wie folgt aus:

Cu(OH)2(aq) + H2O -> [Cu(OH)2OH2] -> [Cu(OH)3]- + H+

Meine Reaktionsgleichungen und deren Standartpotentiale stimmen dort sieht man ja das Protonen der ungünstigste Fall ist.

Ein Protonenschwamm wie 1,8-Bis(N,N-dimethylamino)

Wenn nun eine Gruppe protoniert wird bilden sich Intramolekulare Wassertstoffbrücken aus, so speichert es Protonen.

Was aber zählt: Die Korrosion von Aluminium zu verhindern. Da gab es schlichtweg Fälle (vor allem im sauren Milieu), bei dem Aluminium Teile in einem gemischten Kreislauf durchkorrodiert sind. Da müsste das basische schon für sich eine Schutzwirkung darstellen - denn afaik ist Aluminiumoxid im basischen stabil.

Es wird in einem reinen Cu Kreislauf aber Kupfer abgebaut und das gilt es zu verhindern. Der Fakt das ein Basisches Milleu das am besten macht liegt im Standartpotential. Die Gibbsenergie ist ja

[FONT=&quot][/FONT] ∆G=-nF∆E= ∆H-T∆S
Daraus kann man ablesen, das der Entropieteil viel stärker zu Gewichten ist (speziell bei einer WaKü), und man probieren muss den Enthalpie-Teil zu maximieren, und das entspricht einem kleinen Potential.

Soweit ich das beurteilen kann brint auch eine Opferanode nichts da trotzdem immer noch Cu, oxidiert wird.

Ich möchte hier auch noch anmerken das ein Kreislauf ohne Korrosionsinhibitor wenigstens ein Plus mit sich bringt. Cu wirkt stark antimikrobisch, man hätte wenigstens keine E.coli im Kreislauf

Auf der Anodenseite wird dadurch die Alumiumoberfläche ständig angegriffen und aufgelöst.
Auf der Kathodenseite geht aber bei neutralem oder basischem Medium kein Kupfer in Lösung, welches sich niederschlagen könnte (wobei das so oder so nicht passieren kann, weil die Alu-Oberfläche ständig in aufgelöst wird)

Das stimmt, hab ich eine Fehlüberlegung gemacht. Bei keinem PH ist das möglich. Noch wenn man irgendwelchem Strom drauf jagt, sieht man an den Potentialen die ich angegeben habe.

Danke euch zwei schon mal für die Beteiligung hier. Das passivieren von Al durch die Al2O3 Schicht hab ich verstanden aber nochmal einen guten Einblick auf das Technische dahinter erhalten, danke.

Uter · 25. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Mein Beitrag wird zwar nicht deine ursprüngliche Frage beantworten aber ich hoffe, dass er wenigstens in anderer Weise zu denken gibt.

Wie ich das jetzt verstanden habe geht es primär um Korrosion in Cu-Kreisläufen. Sicher wird es diese auch geben aber ich bin der Meinung, dass sie mit reinem dest. Wasser so gering ist, dass man sie nahezu vernachlässigen kann. Das beste Beispiel, das mir einfällt ist das einer Regenrinne. Obwohl sie aus Kostengründen meist nicht dicker wie die Bodenplatte eines Kühlers ist hält sie den bei weitem schlimmeren Bedingungen Jahrzehntelang stand. Oft genug liegt das Wasser (das an manchen Stellen nicht abläuft) deutlich saurer vor, wie in einer Wakü (bedingt durch sauren Regen, verottende Blätter oder ähnliches). Dazu kommen noch andere Verunreinigungen, die u.U. katalytisch reagieren können. Selbst bei diesem Beispiel ist die Patina noch dünn genug, dass der Wärmetransport nicht wesentlich eingeschränkt sein dürfte.
Also warum sich lang den Kopf zerbrechen, wo es eigendlich klar sein dürfte, dass das bisschen Korrosion keinen nennenswerten Effekt hat. Wichtiger ist wohl: Was passiert in einer Wakü biologisch, da Biobefall wohl das größere Problem ist.
Das alles gilt natürlich wie gesagt nur für Kreisläufe ohne Al.

PS: Die Reaktionen die du genannt hast erscheinen mir auch nicht so, als würden sie problematisch schnell von Statten gehen, wobei ich das sicher nicht so gut beurteilen kann wie du, da ich kein Uni Chemie sondern nur LK Chemie habe...

VJoe2max · 26. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Uter hat schon recht - für tatsächlich reine Cu-Kreisläufe (die es real nicht gibt) ist die Korrosionschutzdebatte leidiglich eine optische Geschichte, da die Oxidschicht auf den Kühlern meist nicht schön anzusehen ist. Um das schnelle Anlaufen von Kupfer zu vermeiden wird daher an Außenflächen oft mit Zaponlack versiegelt oder Korrosionsschutz verwendet oder eben das ganze Bauteil vernickelt.
Aber nicht nur Kühler werden vernickelt sondern vor allem Anschlüsse sind in der Regel vernickelt (es gibt nur sehr wenig verchromte). Dazu kommen nahezu unvermeidlich als weitere Fremdmetalle im Kreislauf sind z.B. das Lot mit dem Radiator zusammen gelötet ist und das Messing der Vorkammern (wobei das eine Kupferbasislegierung ist). Auch in Pumpen haben in der Regel noch weitere metallische Teile Kontakt zum Wasser (i. d. R. Eisenbasismetalle).
Gerade bei den Nickelschichten und manchmal auch bei den anderen genannten Fremdmetallen liegt bei einem solchen sogenannten "reinen" Kupferkreislauf die Korrosionsproblematik. Besonders gut lässt sich das bei Kreisläufen beobachten die, zwar vor dem Zusammenbau gut gereinigt wurden aber nur mit destilliertem Wasser ohne Korrosionsschutz betreiben werden. Nach längerer Betriebszeit weisen diese Kreisläufe häufig Wassertrübungen auf. Spätestens wenn man sie auseinander baut fallen einem neben den oxidierten Oberflächen des Kupfers die Nickelschichten der Anschlüsse ins Auge. Diese zeigen dann Auflösungserscheinungen die bis zum völligen Verschwinden der Schicht reichen. Ist das Basismaterial Messing (bei Anschlüssen die Regel) passiert zwar nach Auflösung der Nickelschicht kaum noch etwas, aber der Anschluss sieht natürlich ziemlich angefressen aus ohne Nickelschicht Das Nickel ist dann im Wasser gelöst - auch weniger ideal.

Was die Cu-Patina angeht: Die Erklärung mit dem Kupfercarbonat überzeugt mich nicht

. Wenn man kohlensäurehaltiges Mineralwasser zum Kühlen nehmen würde - OK. Wir nutzen aber destilliertes Wasser. Im geschlossenen Kreislauf hat dieses wenig Chancen nennenswerte Mengen CO2 aus der Luft aufzunehmen

. Ein Kupferoxid statt Kupfercarbonat, würde ebenfalls die üblichen bräunlichen Färbungen angelaufener Kupferbauteile in Waküs erklären (egal ob nun einfaches CuO oder Kupferdioxid oder beides).

Graue Schichten auf Kupfer sind mir bislang aus sauberen und edelstahlfreien Kreisläufen nicht bekannt. Das passiert eigentlich nur wenn sich noch allerhand anderen Dreck oder Alu im Kreislauf befindet oder großflächig Edelstahl im Spiel ist. Die Korrosionschemie dahinter dürfte aber relativ komplex sein.

Btw: Deine aufwändig aufgedröselte Protonenschwamm-Geschichte in allen Ehren, aber erstens dürfte das 99,5% der Forenuser (mich eingeschlossen) hier zum Abschalten verleiten, weil wohl die wenigsten ausgebildete Chemiker sind, und zweitens geht diese Argumentation glaube ich etwas an der Sachlage vorbei

.
Im Übrigen - um was für einen Korrosionsinhibitor handelt es sich im Klartext bei deiner Betrachtung? Einer der häufig verwendeten wäre z.B. 1,2,3,-Benzotriazol, aber die Mischungen enthalten vermutlich noch weitere

. Deine Skelett-Formel zeigt aus meiner Sicht irgendwie was anderes.

Gäbe es tatsächlich reine Kupferkreisläufe (also völlig ohne Fremdmetalle) wäre die einzige Reaktion die stattfinden würde die (sehr) langsame Oxidation des Kupfers - was wirklich ausschließlich optische Gesichtspunkte tangieren würde. Die Gefahr, dass das Kupfer in so einem Kreislauf an irgendeiner Stelle außer durch eben jene rein optisch interessierende Eigenpassivierung in Mitleidenschaft gezogen würde, besteht genauso wenig wie in normalen "sogenannten" Cu-only Kreisläufen. Das Kupfer ist nicht das Metall was es mit den Korrosionsinhibitoren in erster Linie zu schützen gilt, da es in aller Regel das edelste im Kreislauf ist. Zu schützen sind die unedleren Metalle wie z.B. Nickel oder evtl. das Lot im Radiator.
Messing kann man nahezu außen vor lassen, da das Korrosionspotential zu Kupfer minimal ist.
Edelstahl im Kreislauf ist schon eher eine Sache wo man auch das Kupfer u.U. schützen müsste. Hochlegierte Chromnickelstähle wie sie in der Regel eingesetzt werden (typisch z.B. 1.4301 oder 1.4401) sind sehr dicht chrompassiviert und wirken u.U. hinsichtlich Korrosion ähnlich edel oder womöglich sogar edler als Kupfer. Allerdings dürften auch hier die Potentialunterschiede lange nicht so drastisch sein wie z.B. zwischen Kupfer und Alu.

Edit:
Noch zwei Ergänzungen:

1.) Die antimikrobielle Wirkung von Cu gibt es in der Tat. In den USA wird diesbezüglich häufig sogar Ag in den Kreislauf gebracht, da dieses eine noch stärkere Biozid-Wirkung aufweist - ohne allerdings auf die korrosionstechnischen Fragen zu achten

.

2.) Zur Opferanode: Für´s Kupfer bringt die freilich nichts, weil dieses wie gesagt in aller Regel bereits das edelste Metall im Kreislauf ist. Für die unedleren Metalle die es auch im sog. "reinen" Kupferkreislauf zu schützen gilt bringt eine Opferanode aber sehr wohl etwas - sofern sie unedler als das undelste regulär verbaute Metall wirkt. Man könnte z.B. eine Opferanode aus Alu nehmen. Manche machen das ja mehr oder weniger absichtlich mit Alu-Kühlern

.
Entsprechend kann man sich auch leicht vorstellen was das Problem mit Opferanoden ist - selbst wenn sie absichtlich als solche eingebracht werden. Korrosionsschutz ist allemal der elegantere Weg

.

Udel0272 · 26. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Ihr habt sorgen :what:

Uter · 26. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

@ VJoe2max:

Warum gibt es Probleme mit vernickelten Kühlern? Das wird doch extra gemacht um Reaktionen zu unterbinden oder? Nickel ist doch ziemlich unreaktiv und beständig gegen Säuren o.Ä. ...

VJoe2max · 26. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Nickel steht aber in der elektrochemischen Spannungsreihe weiter unten als Kupfer und ist damit unedler

. Folglich korrodiert es wenn es zusammen mit einem edleren Metall über einen leitfähigen Elektrolyten verbunden ist, da es keine so stabile Eigenspassivierung besitzt. Dabei muss der Elektrolyt nicht sauer sein. Es reicht wenn er leitet - und das tut sogar Reinstwasser in nennenswertem Maße und nach kürzester Zeit wenn man es einen Wakü-Kreislauf leert

.

Kühler vernickelt man eigentlich nur aus optischen Gründen, da man die Passivierungsschicht bei Kupfer sehen würde - bei Nickel aber nicht. Ein vernickelter Kühler läuft eben nicht sichtbar an, wie ein Kupferkühler, wenn man ihn ohne Handschuhe berührt. Auch bei Anschlüssen hat das vor allem optische Gründe.
Wenn Kupfer vernickelt wird und nicht edleres als Kupfer im Kreislauf ist, hat die Nickelschicht keine Korrosionschutzwirkung wie z.B. bei vernickelten Stahlbauteilen, da das Substart selbst edler ist als die Schicht (gleiches gilt für vernickeltes Messing). Es dient in einer Wakü Fall eher als Opferelektrode gegenüber blankem Kupfer.

Eine Möglichkeit das zu vermeiden wäre btw ausnahmslos alles zu vernickeln

. Wird zwar im Inneren des Radiators schwierig - ist aber mit chemisch Nickel machbar

.

Uter · 26. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Das Nickel unedler ist ist mir klar aber da ja auch Anschlüsse meist vernickelt sind hat das Nickel ja keinen elektischen Kontakt zu den Kupferoberflächen. Außer natürlich dem dest. Wasser. Da dieses jedoch nur über Dissoziation leiten kann (oder Verunreinigungen) und durch einige Zentimer Schlauch muss hätte ich nicht gedacht, dass dies ausreicht um ein galvanisches Element zu erzeugen...

empty · 26. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Wie ich das jetzt verstanden habe geht es primär um Korrosion in Cu-Kreisläufen. Sicher wird es diese auch geben aber ich bin der Meinung, dass sie mit reinem dest. Wasser so gering ist, dass man sie nahezu vernachlässigen kann.

Eben nicht wie die Spannungsreihe zeigt und auch der PH-Sinken wird mit zunehmender Zeit. Damit wird es noch verschlimmert. Das am wenigsten schlimm, ist ein basisches Millieu!

Das beste Beispiel, das mir einfällt ist das einer Regenrinne. Obwohl sie aus Kostengründen meist nicht dicker wie die Bodenplatte eines Kühlers ist hält sie den bei weitem schlimmeren Bedingungen Jahrzehntelang stand. Oft genug liegt das Wasser (das an manchen Stellen nicht abläuft) deutlich saurer vor, wie in einer Wakü (bedingt durch sauren Regen, verottende Blätter oder ähnliches)

Regenrinnen und Dächer haben auch Opferanoden, wie auch Autos. Hab mal gehört das Audi eine Mg-Schicht in den Lack einbaut als Opferanode. Mg wird auch in Boilern als Opferanoden genutzt.
Regen ist wenn er runter fällt schon sauer, meist so pH von 5.6 durch das gelöste CO2 der Luft, es ist bereits sauer. Wie ich schon sagte wirkt die Platina irgendwann als Korrosionsinhibitor. So wie ich gehört habe nutzt man den Effekt auch genau bei Dachrinnen.

Dazu kommen noch andere Verunreinigungen, die u.U. katalytisch reagieren können

Schon einmal ein Katalysator gesehen? Für Redoxpotentiale die sowieso ablaufen braucht man kein Katalysator sofern die Aktivierungsenergie nicht zu hoch ist und das können wir als Gegeben betrachten. Daher mein Enthalpie-Teil!

Also warum sich lang den Kopf zerbrechen, wo es eigendlich klar sein dürfte, dass das bisschen Korrosion keinen nennenswerten Effekt hat. Wichtiger ist wohl: Was passiert in einer Wakü biologisch, da Biobefall wohl das größere Problem ist.

PS: Die Reaktionen die du genannt hast erscheinen mir auch nicht so, als würden sie problematisch schnell von Statten gehen, wobei ich das sicher nicht so gut beurteilen kann wie du, da ich kein Uni Chemie sondern nur LK Chemie habe...

Klar ich wollte das nur für mich selbst klären und die Korrosion kann auch ein Problem mit Leckagen bedeuten usw, lieber kein Risiko eingehen und sich das vorher überlegen.

Was die Cu-Patina angeht: Die Erklärung mit dem Kupfercarbonat überzeugt mich nicht . Wenn man kohlensäurehaltiges Mineralwasser zum Kühlen nehmen würde - OK. Wir nutzen aber destilliertes Wasser. Im geschlossenen Kreislauf hat dieses wenig Chancen nennenswerte Mengen CO2 aus der Luft aufzunehmen .

Also ich behaupte nicht das ich ein Experte bin aber genau darum will ich ja darüber Diskutieren und etwas Postulieren. Aufgrund des Konzentrationsgradienten wird wohl auch CO2 durch den Schlauch Diffundieren. Das passiert umgekehrt auch bei Plasikflaschen mit Kohlensäure im Getränk. Darum schmeckt Bier aus Plasikflaschen z.B nicht. (meiner Meinung nach

)

Graue Schichten auf Kupfer sind mir bislang aus sauberen und edelstahlfreien Kreisläufen nicht bekannt. Das passiert eigentlich nur wenn sich noch allerhand anderen Dreck oder Alu im Kreislauf befindet oder großflächig Edelstahl im Spiel ist. Die Korrosionschemie dahinter dürfte aber relativ komplex sein.

Kann ich nicht beurteilen, mir hat meine Idee nur gefallen

Zum Protonenschwamm, ich wollte nur zeigen das ich jetzt verstehe warum man den einsetzt

und dazu die richtige Begründung (falls das mal von einem gegoogelt wird)

1.) Die antimikrobielle Wirkung von Cu gibt es in der Tat. In den USA wird diesbezüglich häufig sogar Ag in den Kreislauf gebracht, da dieses eine noch stärkere Biozid-Wirkung aufweist - ohne allerdings auf die korrosionstechnischen Fragen zu achten

Soweit ich weiss, wird Ag-Ionen benutzt. Da man immer mehr antibiotikaresistene Bakterienkulturen hat und man nach Alternativen ohne Penicilin sucht kam man zurück zum Silber. Z.T werden heute auch Augenoperationen mit Silberchlorid nachbehandelt. Auch moderne Deo's benutzen den Effekt, oder Erdbeerschalen werden damit behandelt. Und Silber würde in dem Fall reduziert. Ich glaube nicht, das dies ein Einfluss auf die Korrosion hat. (bitte um Korrektur)

2.) Zur Opferanode: Für´s Kupfer bringt die freilich nichts, weil dieses wie gesagt in aller Regel bereits das edelste Metall im Kreislauf ist. Für die unedleren Metalle die es auch im sog. "reinen" Kupferkreislauf zu schützen gilt bringt eine Opferanode aber sehr wohl etwas - sofern sie unedler als das undelste regulär verbaute Metall wirkt. Man könnte z.B. eine Opferanode aus Alu nehmen. Manche machen das ja mehr oder weniger absichtlich mit Alu-Kühlern .
Entsprechend kann man sich auch leicht vorstellen was das Problem mit Opferanoden ist - selbst wenn sie absichtlich als solche eingebracht werden. Korrosionsschutz ist allemal der elegantere Weg .

Ja eleganter und Kostengünstiger, nur eine Korrektur hier am Rande: Ich habe ja mit den Standartpotentialen gezeigt das Kupfer in einer Wasserkühlung eben nicht als Edelstes zu betrachten ist. Kupfer wird jedes mal oxidiert.

Warum gibt es Probleme mit vernickelten Kühlern? Das wird doch extra gemacht um Reaktionen zu unterbinden oder? Nickel ist doch ziemlich unreaktiv und beständig gegen Säuren o.Ä. ...

Spannungsreihe? Also auch im Leistungskurs sollte das Redox-Element thematisiert werden. E=Red-OX (beides mal das Standartreduktionspotential benutzen)

Nickel steht aber in der elektrochemischen Spannungsreihe weiter unten als Kupfer und ist damit unedler . Folglich korrodiert es wenn es zusammen mit einem edleren Metall über einen leitfähigen Elektrolyten verbunden ist, da es keine so stabile Eigenspassivierung besitzt. Dabei muss der Elektrolyt nicht sauer sein. Es reicht wenn er leitet - und das tut sogar Reinstwasser in nennenswertem Maße und nach kürzester Zeit wenn man es einen Wakü-Kreislauf leert .

Naja die oben-unten Idee ist nicht wirklich ideal, ich hab hier gerade ein Buch vor mir liegen wo es mit Lithium anfängt

die Idee ist es einfach ein möglichst positives EMK zu erhalten um damit nacher G=-nFE möglichst Positiv wird. Positive Gibbsenergie ....

Uter · 26. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Regenrinnen und Dächer haben auch Opferanoden...

Also ich hab bei unserer noch keine gesehen... kann aber auch sein, dass ich sie nur übersehen habe.

Schon einmal ein Katalysator gesehen?

Klar. Aber auch kleine/unsichtbare Katalysatoren (z.B. Enzyme) können eine beachtliche Wirkung haben. Ob es in diesem Fall einen Passende Kat. gibt weiß ich jedoch nicht.

Spannungsreihe? Also auch im Leistungskurs sollte das Redox-Element thematisiert werden. E=Red-OX (beides mal das Standartreduktionspotential benutzen)

So schlecht bin ich jetzt auch nicht in Chemie

Siehe meinen 3. Post.

empty · 26. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Nur wegen dem Ni sei unreaktiv .... das Potenzial zeigt dir gerade das Gegenteil. Das Potenial zeigt ziemlich genau wie sich der Enthalpie-Teil der Gibbsgleichung zeigt. Wirst wohl einen Denkfehler gemacht haben.

Katalysatoren, erniedrigen lediglich die Aktivierungsbarriere, mittels des Potential zeigt man ha schon die Reaktionsenthalpie, höchst wahrscheinlich ist die nicht hoch. Redoxchemie hat generell nichts mit Katalysatoren zu. (Bitte um Korrektur)

VJoe2max · 26. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

empty schrieb:
Also ich behaupte nicht das ich ein Experte bin aber genau darum will ich ja darüber Diskutieren und etwas Postulieren. Aufgrund des Konzentrationsgradienten wird wohl auch CO2 durch den Schlauch Diffundieren. Das passiert umgekehrt auch bei Plasikflaschen mit Kohlensäure im Getränk. Darum schmeckt Bier aus Plasikflaschen z.B nicht. (meiner Meinung nach )

Sauerstoff diffundiert in jedem Fall wesentlich leichter durch die Schläuche da das Molekül kleiner ist - wobei sich auch das schon extrem in Grenzen halten sollte, falls es überhaupt stattfindet. Im Wasser ist im Übrigen bereits Sauerstoff vorhanden wenn es sich nicht gerade um entgastes Wasser handelt. Kohlensäure ist in destilliertem Wasser jedoch nicht drin

.
Für mich ist das jedenfalls ein ziemlich klarer Fall wenn man zusätzlich noch die Farbe angelaufene Kupfers betrachtet die ja nun alles andere als blau ist

.

empty schrieb:
Zum Protonenschwamm, ich wollte nur zeigen das ich jetzt verstehe warum man den einsetzt und dazu die richtige Begründung (falls das mal von einem gegoogelt wird)

Für was für einen Inhibitorstoff hat das denn nun gegolten oder war das eine rein theoretische Betrachtung. Von was war den die Skelettformel die du gepostet hat bzw. wie heißt das Zeug im Klartext ?

empty schrieb:
Soweit ich weiss, wird Ag-Ionen benutzt. Da man immer mehr antibiotikaresistene Bakterienkulturen hat und man nach Alternativen ohne Penicilin sucht kam man zurück zum Silber. Z.T werden heute auch Augenoperationen mit Silberchlorid nachbehandelt. Auch moderne Deo's benutzen den Effekt, oder Erdbeerschalen werden damit behandelt. Und Silber würde in dem Fall reduziert.

Na klar sind es die Silber Ionen die wirken. Das Metall an sich ist ein kristalliner Festkörper - der tut keiner Fliege was zu Leide es seid denn er erschlägt sie

. Die antimikrobielle Wirkung ist bzw auch der Grund warum echte Silbermünzen verglichen mit anderem Geld ziemlich keimfrei bleiben

.

empty schrieb:
Ich glaube nicht, das dies ein Einfluss auf die Korrosion hat. (bitte um Korrektur)

Schau einfach in die Spannungsreihe - Silber ist halt edler als Kupfer

.

empty schrieb:
Ja eleganter und Kostengünstiger, nur eine Korrektur hier am Rande: Ich habe ja mit den Standartpotentialen gezeigt das Kupfer in einer Wasserkühlung eben nicht als Edelstes zu betrachten ist. Kupfer wird jedes mal oxidiert.

Die Oxidation/Passivierung des Kupfers ist kein Prozess aufgrund von Korrosion!
Das passiert auch an der Luft (allerdings relativ langsam). Wenn du ein blank geputztes Stück Kupfer einfach ein paar Jahre lang einfach an der Luft liegen lässt, ist es genauso braun wie ein Stück Kupfer das in einer Wakü ohne Korrosionsschutz verbaut war

.
Dass die Oxidation besonders schnell geht wo man die Oberfläche mit den Fingern berührt hat, liegt daran, dass die Haut einen sauren pH hat und dort die Oberfläche zusätzlich oxidiert wird

Korrosionsinhibitoren verhindern jedenfalls das Wachstum dieser normalen Oxidschicht des Kupfers, da die auch den Sauerstoff von der Metalloberfläche fernhalten

.

empty schrieb:
Naja die oben-unten Idee ist nicht wirklich ideal, ich hab hier gerade ein Buch vor mir liegen wo es mit Lithium anfängt die Idee ist es einfach ein möglichst positives EMK zu erhalten um damit nacher G=-nFE möglichst Positiv wird. Positive Gibbsenergie ....

Ich hab extra auf eine verlinkt wo die Reihenfolge zur Aussage passt

.
Mit der Gibbs-Energie nicht nur chemische sondern auch viele kristallographische Vorgänge und allerhand Weiteres argumentieren aber sie ist für Viele vergleichsweise unanschaulich

.

empty · 26. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Ich rede auch nicht von Kupferacetat das blau ist sondern Kupfercarbonat das ist Grün-grau.

Ja das mit dem edleren Silber, hab ich falsch formuliert, klar das würde eine zusätzliche Kupferkorrosion hervorrufen.

Meinst du den Namen des abgebildeten Protonenschwamm? Hab ich doch daneben geschrieben: 1,8-Bis(N,N-dimethylamino). Hab ich von Wiki, einfach Protonenschwamm suchen.

Auch an der Luft findet eine Redoxreaktion statt. Da Luft auch eine gewisse Luftfeuchtigkeit hat. Zumal auch Oberflächenprozesse zu beachten sind. Also auch die Korrosion, wenn man darunter einen Abbau von dem Elementaren metall versteht ist sehr wohl eine Redoxreaktion (oder hab ich das falsch verstanden?)

VJoe2max · 26. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Kupferacetat ist Grünspan - und der heißt nicht umsonst so

Kupfercarbonat sieht für mich irgendwie eher blau aus.

empty schrieb:
Meinst du den Namen des abgebildeten Protonenschwamm? Hab ich doch daneben geschrieben: 1,8-Bis(N,N-dimethylamino). Hab ich von Wiki, einfach Protonenschwamm suchen.

Wäre mir aber nicht bekannt, das das als Korrosionsinhibitor zum Einsatz kommt. Gibt´s dazu irgendwelche Infos? Auch von Protonen-Schwämmen habe ich im Zusammenhang mit Korrosionsinhibitoren vor deinen Ausführungen hier eigentlich nie etwas gehört. Das muss aber nichts heißen.

empty schrieb:
Auch an der Luft findet eine Redoxreaktion statt. Da Luft auch eine gewisse Luftfeuchtigkeit hat. Zumal auch Oberflächenprozesse zu beachten sind. Also auch die Korrosion, wenn man darunter einen Abbau von dem Elementaren metall versteht ist sehr wohl eine Redoxreaktion (oder hab ich das falsch verstanden?)

Ja es ist eine Redox-Reaktion aber das hat nichts mit der Luftfeuchtigkeit zu tun.
Das ist einfach eine ganz normale Oxidation des Metalls nach dem Schema:

2Cu + O2 --> Cu²+ + O²-

Somit entsteht erst mal CuO und wenn man weiteren Sauerstoff und ein bisschen Wärme anbietet irgendwann auch CuO2.

Ich muss mich aber auch noch korrigieren, denn ich habe inzwischen nachgefragt, was beim berühren von sauberen Kupferoberflächen entsteht und es handelt ich dabei offenbar nicht nur um Kupferoxid welches durch den niedrigen pH schneller sichtbare Schichten bildet, sondern auch um Kupfersulfid. Der Schweiß enthält offenbar genug Schwefelverbindungen, um das zu bewerkstelligen und das ist wohl auch das was als Fingerabdrücke dann als erste zu sehen ist.

empty · 26. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

VJoe2max schrieb:
Wäre mir aber nicht bekannt, das das als Korrosionsinhibitor zum Einsatz kommt. Gibt´s dazu irgendwelche Infos? Auch von Protonen-Schwämmen habe ich im Zusammenhang mit Korrosionsinhibitoren vor deinen Ausführungen hier eigentlich nie etwas gehört. Das muss aber nichts heißen.

Das wird auch nicht benutzt da es nicht wasserlöslich ist. Aber es zeigt sehr anschaulich wie ein Korrosionsinhibitor funktioniert. Im Sinne von Protonen-speichern und so eine versäuerung des Millieu entgegen wirken ... Ich hoffe die Idee ist verständlich. Dazu sind sie sehr Stabil. Es ging mir mehr um die Wirkungsmechanismen, wenn du mir sagen kannst wie die Industriell genuzten heissen kann ich die auch mal aufzeichnen. Aber ich finde dazu nichts schlaues im Internet (auch nicht auf der Internetseite die du mir gegeben hast) die benutzen nur Trivialnamen und zeigen keine Bilder der effektiven Inhibitoren!

Edith: Klar die Korrosionsinhibitoren sind zum Teil Protonenschwämme, das ist deren Wirkungsmechanismus auf chemischer Ebene, die kinestetische Hinderung ist etwas anderes, das hast du schon erläutert.

ruyven_macaran · 28. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

empty schrieb:
Also Schwefel hat mal gar nichts in einer Wasserkühlung zu suchen ich wüsste nicht wie S (ich kürze die Elementarzeichen nach erster Erwähnung ab) da rein kommt, man geht von Destilliertem Wasser aus und hat lediglich eine Luftdiffusion durch den Schlauch und durch den AGB beim Befüllen.

Wie gesagt: Ich weiß nicht genau, was die breite Masse an Belegen in ihren Kreisläufen findet - deswegen hab ich allgemein die Möglichkeiten erwähnt. Beim klasssischen grün korrodierten Kupferdach ist eigentlich immer Schwefel im Spiel (saurer Regen)

N2 ist extrem inreaktiv mir ist nur das Haber-Bosch verfahren bekannt wo es reaktiv ist. Also auch der Part fällt weg.

Außerhalb dieses Threads ("chemisch") gebe es das ein paar 10tausend Cyanobakterien, die nur wenig mehr als ein bißchen Licht und Wasser brauchen und die gar nicht so schlecht in Sachen N-Fixierung sind

Aber "Biobefall in Wakü" dürfte ein noch komplexeres Thema sein, für das jegliche Datengrundlage fehlt.
Mein persönlicher Tipp ist jedenfalls auch Carbonat oder schlichtweg Oxid, denn oft sieht man rotbraune bis schwärzliche Verfärbungen, keine grünen.

Ich nehme aber nicht an das der besonders gross ist bei einer 10^-6 m dicken Schicht ist.

Das ist die vorherrschende Meinung in der Waküwelt.

@ruyven: Das dürfte auch deine grauen Ablagerungen sein.

Meine Ablagerungen waren räumlich eng konzentriert in einem Bereich in einem von 3 Kühlern und eben grau, was Kupfercarbonat afaik nie ist.

Eben doch, die Korrosionsinhibitoren wirken als Protonenschwämme,

Erstmal wage ich zu bezweifeln, dass die Korrosionsinhibitoren das machen. Die wirken afaik in dem sie sich anlagern und somit die Oberflächen passivieren. Das man Protonen einfängt fällt imho schlichtweg unter "Puffer", denn ohne einen stabilen (bei allen mir bekannten Mischungen basischen) pH funktionieren die Inhibitoren wohl nicht.
Zweitens lässt sich aus der Feststellung, dass das Zeug auch Cu schützt, noch lange nicht schlussfolgern, dass es für den Schutz von Cu entwickelt wurde. [Al] z.B. mag auch keine Protonen [Fe] erst recht nicht.

Es wird in einem reinen Cu Kreislauf aber Kupfer abgebaut und das gilt es zu verhindern.

Zum einen muss es schon ganz schön sauer werden, ehe Kupfer angelöst wird (siehe dein Diagramm, das oberhalb von pH 4 nur Feststoffe enthält), zum anderen vergisst du die Dynamik. Die Wakü versauert schließlich nicht aktiv, ein Lösungsvorgang stellt damit eine Wechselwirkung dar und irgendwann (i.d.R. früh) ist ein Gleichgewichtszustand erreicht, in dem sich nichts mehr löst.
"Eine Messerspitze Zitronensäure" ist z.B. die offizielle Wasserzusatzempfehlung von Watercool.

Cu wirkt stark antimikrobisch, man hätte wenigstens keine E.coli im Kreislauf

Abhängig von der Konzentration. Viele Leute empfehlen Zusätze bei Cu-Kreisläufen eher wegen der Bioziden Wirkung, weil sie dem Kupfer nicht trauen. (die WC-Empfehlung basiert afaik auch zum Teil darauf, dass man mehr Cu-Ionen haben will, um Mikrobefall zu verhindern)

VJoe2max schrieb:
Gerade bei den Nickelschichten und manchmal auch bei den anderen genannten Fremdmetallen liegt bei einem solchen sogenannten "reinen" Kupferkreislauf die Korrosionsproblematik. Besonders gut lässt sich das bei Kreisläufen beobachten die, zwar vor dem Zusammenbau gut gereinigt wurden aber nur mit destilliertem Wasser ohne Korrosionsschutz betreiben werden. Nach längerer Betriebszeit weisen diese Kreisläufe häufig Wassertrübungen auf.

Kann ich nicht bestätigen und ich habe seit ~2 Jahren keine "Opferanode" mehr drin.

Spätestens wenn man sie auseinander baut fallen einem neben den oxidierten Oberflächen des Kupfers die Nickelschichten der Anschlüsse ins Auge. Diese zeigen dann Auflösungserscheinungen die bis zum völligen Verschwinden der Schicht reichen.

Kann ich auch nicht bestätigen. Und ich hab meinen Kreislauf beim reinigen schon mal soweit angesäuert, dass das Kupfer in Lösung gegangen ist und sich auf dem Nickel abgelagert hat.

Was die Cu-Patina angeht: Die Erklärung mit dem Kupfercarbonat überzeugt mich nicht . Wenn man kohlensäurehaltiges Mineralwasser zum Kühlen nehmen würde - OK. Wir nutzen aber destilliertes Wasser. Im geschlossenen Kreislauf hat dieses wenig Chancen nennenswerte Mengen CO2 aus der Luft aufzunehmen .

Es dauert vielleicht ein weilchen, aber es steht genug Zeit zur Aufnahme zur Verfügung und für den Anfang ist ja schon welches drin. Denn wie schon erwähnt: Wir arbeiten nicht mit engastem Wasser und auch wenn "entionisiert" drauf steht - das Carbonatgleichgewicht stellt sich bei Luftkontakt wieder her und somit enthält das Wasser sehr wohl Kohlensäure in gewissen Mengen.
(ob genug im Verhältniss zu den zu korrodierenden Oberflächen mag der Chemiker im Hause beantworten. Ich hab nichtmal ne Formel für destilliertes Wasser, um das Carbonatsystem zu berechnen :ugly:

)

Graue Schichten auf Kupfer sind mir bislang aus sauberen und edelstahlfreien Kreisläufen nicht bekannt. Das passiert eigentlich nur wenn sich noch allerhand anderen Dreck oder Alu im Kreislauf befindet oder großflächig Edelstahl im Spiel ist. Die Korrosionschemie dahinter dürfte aber relativ komplex sein.

Meine Ablagerungen, die angesprochen wurden, fanden sich im Einlassbereich des Cu-Kühlers, der unmittelbar auf einen korrdierenden Alukühler folgte. (Empty vertritt aber die Ansicht, dass eine Reaktion nur zwischen Cu-Ionen und [Al] möglich wäre und sich deswegen Cu im Al-Kühler ablagern kann, aber nicht umgekehrt und meine Ablgerungen demnach irgendwas anderes gewesen sein müssen.)

Uter schrieb:
Das Nickel unedler ist ist mir klar aber da ja auch Anschlüsse meist vernickelt sind hat das Nickel ja keinen elektischen Kontakt zu den Kupferoberflächen.

Normalerweise werden die Anschlüsse direkt reingeschraubt und ich kennen niemanden, der was isolierendes dazwischenpakt

Außer natürlich dem dest. Wasser. Da dieses jedoch nur über Dissoziation leiten kann (oder Verunreinigungen) und durch einige Zentimer Schlauch muss hätte ich nicht gedacht, dass dies ausreicht um ein galvanisches Element zu erzeugen...

Wir sprechen hier über fleißiges Verunreinigungen und Ionen einbringen

Infrarot · 28. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Man eh! Chemie ohne Ende!

Zum Thema: Wurde schon gesagt, welches Material für die Wasserleitungen (Schläuche) verwendet wird?

In Sachen Chemie (insbesondere komplexe Verbindungen und Reaktionen) kann ich leider keine detaillierte Erklärung abgeben.

Aber folgendes: Handelt es sich um PVC, so enthalten diese Weichmacher (teilweise sehr komplex in ihrer Struktur). Diese werden über die Zeit im destillierten Wasser gelöst (oder nicht?). Könnten dann nicht Reaktionen ablaufen, die zur Korrosion des Kupfers führen? Die Weichmacher enthalten immerhin in gebundener Form die Bestandteile, die für die Entstehung der Stoffe notwendig sind, aus denen sich die Kupfer-Patina zusammensetzt.

(P.S.: Dies ist nur als Gedankenanstoß zu verstehen.)

GaAm3r · 28. August 2010

AW: Wasserkühlung, was passiert chemisch?

Verstehe nur Bahnhof finde es aber toll das sich die Leute so viel Mühe machen

Wasserkühlung, was passiert chemisch?

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