Vízügyi Közlemények, 1958 (40. évfolyam)

4. füzet - VII. Kisebb közleménye

f 20) Stoff infolge äußerer Einwirkungen oder der Abnahme des pH-Wertes des Wassers in einen molekularen W

7asserstoff, wird er unter Gasentwicklung frei und die Lösung des Metalls schreitet fort. Wenn der pH-Wert des Wassers 7,7 überschreitet, kommt es praktisch zu keiner Lösung des Eisens mehr, bei niedrigeren Werten ist aber das Wasser als gegen Eisen aggressiv zu betrachten. Enthält das Wasser gelösten Sauerstoff, so wird der entstandene atomare Wasserstoffüberzug..oxydiert, d. h. daß Eisen wird depolarisiert und die Eisenoberfläche vor der Übergabe weiterer Elektronen und so vom fortlaufenden Lösen nicht geschützt. Diese Depolarisation ist jedoch eher vom Gesichtspunkt des Metallschutzes als von dem der Korrosion bedeutend. Beim Lösen des Eisens gehen die Wasserstoffionen durch Übernahme von Elektronen in Wasserstoffatomen über und gleichzeitig bleiben Hydroxilionen in gleichwertiger Menge zurück. Infolgedessen entsteht in unmittelbarer Nähe der Metalloberfläehe eine alkalische Schicht, wodurch die innere, mit dem Wasser in Berührung stehende Oberfläche des Eisens alkalisch wird. Die bei der Wand entstandenen Hydroxilionen binden den freien Kohlensäuregehalt des Wassers, infolgedessen aus dem Wasser Kalziumkarbonat ausscheidet. Letzteres bildet samt dem infolge Einwirkung des gelösten Sauerstoffs entstandenen Ferrihydroxid die Hauptbestandteile der natürlichen Schutzschicht. Zur Bildung der natürlichen Schutzschicht ist also das Vorhandensein gelösten Sauerstoffs — am mindestens 5,0 mg/1 — unerläßlich. Diese Erkennung ermöglichte die Schaffung von künstlichen Schutzschichten, da der atomäre Wasserstoff — wie dies Jendrassik bewies — von der Eisenoberfläche auch durch andere, im Wasser gelöste Oxydationsmittel entfernt werden kann. Verfasser hat dieses Verfahren bei mehreren Tiefbrunnen angewendet und festgestellt, daß durch gleichzeitiges Zumengen von Natriumkarbonat die Dauer der Schutzschichtbildung verkürzt werden kann. Weitere Untersuchungen bewiesen, daß die teueren chemischen Oxydationsmittel, welche die Alkalität an der Wand sichern, durch die viel billigere Kalkmilch vollkommen ersetzt werden können. Bei der Zumengung darf aber keine Überdosierung eintreten, da sich im diesen Fall nicht eine Schutzschicht, sondern eine Kruste bildet, welche nicht genügend dicht ist und deshalb nicht vollkommen schützt. Die künstliche Schutzschicht bildet sich bei einfacher chemischen Behandlung innerhalb 2—3 Monaten. Die Kosten einer derartigen Behandlung ergeben im allgemeinen — ausser den Kosten der bei negativen artesischen Brunnen nötigen Ausspülungen — nur die Anschaffungskosten von 2—3 t gebranntem Kalk. Es wurden auch schon Versuche zur künstlichen Schutzschichtbildung durch elektrochemische Verfahren durchgeführt. Bei dieser Methode wird das Stahlrohr der Tiefbohrung als Gleichstromkathode benützt und die Alkalität entlang der Bohrwand durch Elektrolyse hervorgerufen. Die Ausscheidung geht aber oft zu rasch vor sich und die Schutzschicht fällt infolgedessen nicht genügend dicht aus. Vermutlich tragen die größeren Vorbereitungen, die elektrischen Stromquellen und Einrichtungen Schuld daran, daß dieses Verfahren mit dem rein chemischen Kalkverfahren verglichen wirtschaftlich noch nicht wettbewerbsfähig ist, obwohl die Schutzschicht in kürzerer Zeit entsteht. Der Kathodenschutz der Metallrohre besteht darin, daß man den gesamten unterirdischen Teil dieser bei Anwendung von Gleichstrom als Kathode, und eine Eisenabfall-Erdung als Anode schaltet. Im Ausland ist neben dem Phosphatrohrschutz hauptsächlich die Bildung von Silikat- und Chromatschutzschichten verbreitet. Bei gebohrten Brunnen kommen aber diese Methoden kaum in die Frage. Zur Korrosionsabwehr können auch mit verschiedenen Metallüberzügen geschützte Eisenrohre angewendet werden, ihre Verbreitung scheint aber aus wirtschaftlichen Gründen kaum möglich zu sein. Von den nichtmetallischen Überzugsstoffen haben Teer und Bitumen große Bedeutung, Lacküberzüge weisen dagegen nur abwechselnde Erfolge auf. Außer den Metallröhren wurden in der Bohrtechnik als Futterrohre auch Asbestzement- und Holzrohre benützt, und zwar meistens mit gutem Erfolg. Es könnten auch Porzellan- oder Glasrohre angewendet werden. Die Verbreitung der Kunststoffrohre wird durch ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber aggressive Wässer gut gefördert.