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Gibt es Chemiker hier im Forum

Verfasst: Di 26. Jun 2007, 10:53
von hawkeye
Hallo zusammen,

ich habe ein kleines aber feines Problem mit dem Kühlsystem einer Anlage, die ich betreue. Und bräuchte evt. den Rat eines Chemikers, oder jemand, der sich mit soetwas auskennt.
Das hat zwar nicht im weitesten Sinne etwas mit Audio zu tun, aber vielleicht weiß ja trotzdem jemand Rat.

Kurze Beschreibung:
Wir haben ein geschlossenes Kühlsystem bestehend aus Kühlaggregat mit Edelstahlbehälter (vermutlich Chrom-Molybden), ca. 20m Kunststoffschlauch, einem Volumenstromwächter aus Edelstahl und ca. 10m sehr dünnem Kupferrohr (dieses wird gekühlt). Welchen Querschnitt das Rohr innen hat, weiß ich leider nicht. Jedenfalls kommt ein Volumenstrom von 3l/min zu stande.
Der Volumenstromwächter schaltet die Anlage ab, wenn 1,6l/min unterschritten werden.
Soweit ganz klar, denke ich.
Der Hersteller empfiehlt als Medium ganz normales Leitungswasser ohne jegliche Zusätze.
Nach meinen Recherchen sollte sich in der Anlage Kupfer-II-Oxid (CuO) bilden, das sich wie auch in Heizungssystemen an der Innenwand des Kupferrohres absetzt und somit eine weitere Korrosion verhindert. -Ist das soweit richtig?

Leider bildet sich in meinem Fall "Grünspan". Und zwar ausreichend viel, um meinen (mechanischen) Volumenstromwächter regelmäßig zu blockieren. Wenn ich, wie der Hersteller empfiehlt, mit technischer Essigsäure (<10%) spüle, löst sich der Grünspan. Daraufhin spüle ich noch einige Stunden mit klarem Wasser und die Anlage kann wieder in Betrieb genommen werden.

Laut Hersteller und meiner Recherchen dürfte sich kein Grünspan in einem geschlossenen Kühlsystem bilden.
Und das System ist tatsächlich absolut dicht! Das haben wir unzählige Male überprüft.
Hat vielleicht jemand eine Erklärung? Im Chemie-Unterricht war ich die absolute Nite :D , deshalb bin ich für jeden Hinweis dankbar.

Grüße,
Daniel

Verfasst: Di 26. Jun 2007, 11:08
von Árvakur
Yuhu,

bin kein Chemiker
aber eventuell würde ich Deine Frage auch mal hier stellen,
habe ich kurz gegoogelt.

Allerdings solltest du dein Problem dort ein wenig "privater" schildern ;-)

Grüssle
Árvakur

Verfasst: Di 26. Jun 2007, 12:28
von Babba
Moin,

ich bin zwar kein Chemiker, habe aber vor Ewigkeiten mal Chemikant gelernt und arbeite dennoch nicht in diesem Beruf.
Falls ich Blödsinn schreibe soll mich bitte nen echter Chemiker berichtigen.

Wikipedia zum Thema Grünspan:
Kupferacetat bildet sich im Labor beim Einstellen von Kupferblech oder -draht in Essigsäure oder Essig an der Luft. Dabei bildet sich zunächst so genannter Grünspan, der ein Gemisch verschiedener basischer Kupferacetate darstellt und sich an Kupferstellen, die sich oberhalb der Essigsäurelösung befinden bildet. Grünspan bildet sich daher auch beim Aufbewahren von essighaltigen Speisen in Kupfergefäßen. Grünspan (ungefähre Zusammensetzung Cu(CH3COO)2·[Cu(OH)2]3·2H2O ) darf jedoch nicht mit den grünen Schichten einer Patina verwechselt werden, dies sind nämlich Kupfer-(carbonat-sulfat-chlorid)-hydroxid-Gemische (basische Kupferverbindungen), die sich z.B. auf Kupferdächern bilden.

In Essigsäure gelöst liefert Grünspan dann das Kupferacetat. Bei der technischen Gewinnung von Kupferacetat mit Essigsäure wird statt Kupfer-Metall Kupfer(II)-oxid oder Kupfer(II)-carbonat verwendet.
Da für Grünspan Essigsäure vorliegen muss begünstigst Du die Entstehung von Grünspan insbesondere während des Spülvorganges. Sollte aber kein Problem sein sofern das Leitungssystem randvoll davon ist.

Ich tippe viel mehr auf eine Patina die die Rohre verstopft durch zu mineralhaltiges Wasser.

Mein Vorschlag: Gründlich mit Essigsäure spülen, gründlich mit Wasser spülen und ph-Wert am Ablauf kontrollieren um sicherzustellen das die Essigsäure raus ist. Ph-Streifen sollte man in der Apotheke kriegen.

Danach die Anlage mit destilliertem Wasser befüllen. Keine Salze -> keine Patina.


Gruss

Sven

Verfasst: Di 26. Jun 2007, 12:42
von hawkeye
Der Hersteller riet ausdrücklich von der Verwendung mit destilliertem Wasser ab. Warum weiß ich nicht.

PH-Wert war übrigens in Ordnung. Nach dem Spülvorgang mit Essigsäure habe ich immer 24 Std. mit Leitungswasser (nicht zirkullierend sondern direkt aus der Leitung ins System und dann raus) gespült.

Gruß,
Daniel

Verfasst: Di 26. Jun 2007, 12:48
von Babba
Das würde mich auch interessieren....

Mir ist kein Kühlsystem bekannt das man mit Leitungswasser füllen soll...

Wenn Du dann noch relativ kalkreiches Wasser hast sind Verstopfungen in Leitungen mit geringen Querschnitt geradezu vorprogrammiert.

Gruss

Sven

Verfasst: Di 26. Jun 2007, 16:49
von hawkeye
Ein Heizungssystem wird auch mit normalem Leitungswasser befüllt. Da gibt es ja auch nie Probleme, außer wenn das Wasser sehr hart ist.
Das Prinzip ist bei mir übrigens das gleiche, nur daß nicht geheizt, sondern leicht gekühlt wird.
Der Edelstahlbehälter mit Wasser befüllt, wird durch einen Wärmetauscher, ähnlich wie man ihn in Gefriertruhen hat, gekühlt.
Im Übrigen ist auch dieses Kühlgerät mit Pumpe ausdrücklich nur für die Verwendung mit Leitungswasser vorgesehen.
Nicht verwechseln mit dem Kältemittel, das sich im Kühlgerät befindet. Das ist ein in sich geschlossenes System und hat nichts mit dem "Kühlwasser" zu tun.

Verfasst: Di 26. Jun 2007, 17:26
von Babba
Ok aber da ist das Verhältnis Leitungsquerschnitt zu Länge und Volumen auch ein ganz anderes ;)

Wenn wir mal zu mineralreiches Füllwasser annehmen passiert doch nix anderes als:

Das Wasser wird in der dünnen Kupferleitung abgekühlt, die Löslichkeit der enthaltenen Salze sinkt und sie fallen aus..insbesondere Carbonate. Mit der Zeit verstopft dadurch die Leitung.

In der Kaffeemaschine ist es genau umgekehrt, Wasser wird stark erhitzt, verdampft zum Teil. Die Löslichkeit wird überschritten, Carbonate fallen aus und verkalken die Maschine. Lässt sich auch mit Essig hervorragend lösen.

Warum man kein destilliertes Wasser verwenden soll ist mir aber dennoch schleierhaft. Der einzigste Unterschied liegt im Preis und der Stromleitfähigkeit. Bezüglich der thermischen Eigenschaften ändert sich da nix.

Dann nimm halt demineralisiertes Wasser (VE-Wasser) als Kompromiss ;)

Oder ruf mal an und frag nach, das interessiert mich nach wie vor :)

Gruss

Sven

Verfasst: Di 26. Jun 2007, 17:52
von hawkeye
Im Idealfall herscht überall im Kreislauf fast die gleiche Temperatur (18-20°).
VE-Wasser wird vom Hersteller ebenfalls verboten.

Was ich nicht verstehe, ist daß diese Anlage laut Errichter, wohl die einzige ihrer Art ist, bei der es diese Probleme gibt.

Es handelt sich übrigens um die Kühlung eines Elektronenmikroskops.
Es wurde auch nie etwas von "Fachfremden" geändert oder modifiziert.

Ein Zusetzen der Rohre mit Kalk bei hartem Wasser (geringerer Volumenstrom) würde übrigens vom Volumenstromwächter erfaßt und mit Abschalten quittiert.

Ein anderes Mikroskop etwas älterer Bauart befindet sich direkt daneben. Die Kühlung arbeitet nach dem selben Prinzip mit fast baugleichen Komponenten. -Das Wasser ist seit mindestens 6 Jahren glasklar :cry: .

Verfasst: Mi 27. Jun 2007, 05:47
von Zweck0r
Moin,

nur zwei Ideen, kenne mich da auch nicht aus:

1. Ist sicher, dass das Grünspan ist und keine Algen oder anderes Gewächs oder Getier ? Vielleicht Abkochen oder irgendein Anti-Algen-Mittel dazu ?

2. Kommt das Wasser direkt aus der Leitung ? In Wasser ist m.W. auch Luft gelöst. Vielleicht hilft es, den Kühler nach dem Füllen über Nacht offen stehenzulassen und am nächsten Tag ein bisschen nachzuschütten.

Grüße,

Zweck

Verfasst: Mi 27. Jun 2007, 08:44
von hawkeye
Zweck0r hat geschrieben: 1. Ist sicher, dass das Grünspan ist und keine Algen oder anderes Gewächs oder Getier ? Vielleicht Abkochen oder irgendein Anti-Algen-Mittel dazu ?
Ja, sehr sicher. Die Brühe wurde hier schon untersucht.
Das ist halt ein Problem. Der Hersteller rät von jeglichen Zusätzen ab. -Reines Leitungswasser
Zweck0r hat geschrieben: 2. Kommt das Wasser direkt aus der Leitung ? In Wasser ist m.W. auch Luft gelöst. Vielleicht hilft es, den Kühler nach dem Füllen über Nacht offen stehenzulassen und am nächsten Tag ein bisschen nachzuschütten.
"Offen" stehen lassen ist nicht so leicht. Bis auf einen winzigen Einfüllstutzen gibt es keine Öffnung.
Aber probieren kann ich das mal.