Warum Chloride in Industriewasser überwachen?
In einer Industrieanlage variiert die Chloridkonzentration je nach verwendetem Wasser, prozessbedingten Einträgen und, in bestimmten Kreisläufen, durch Verdunstung. Ein Anstieg kann daher dazu führen, das Nachspeisewasser, den Zufluss eines stärker belasteten Stroms oder eine mögliche Salzbelastung zu überprüfen.
Chloride werden in Prozesswasser, Kühlkreisläufen, Nachspeisewasser und Kesselanlagen kontrolliert. Zur Interpretation des Ergebnisses vergleicht der Betreiber es mit den üblichen Werten des Kreislaufs und berücksichtigt die eingesetzten Werkstoffe sowie die Betriebsbedingungen.
Das Wichtigste des Artikels
- Chloride stammen aus dem Speisewasser, dem Prozess oder aus salzhaltigen Einträgen. In Kreisläufen mit Verdunstung steigt ihre Konzentration schrittweise an.
- Eine hohe Konzentration erhöht das Risiko bestimmter Korrosionsformen, insbesondere bei empfindlichen metallischen Komponenten.
- Die Kontrolle erfolgt vor Ort mit einem Tropftest oder durch volumetrische Titration für regelmäßige Analysen an einem festen Arbeitsplatz.
Was zeigt das Vorhandensein von Chloriden in Industriewasser?
Woher stammen Chloride im Wasser?
Chloride sind im Wasser gelöste Chloridionen (Cl⁻). Ihre Konzentration wird in Milligramm pro Liter (mg/L) angegeben. Sie können bereits im Rohwasser oder im Leitungswasser enthalten sein, das die Anlage versorgt. Im Prozess können weitere Chloride hinzukommen, beispielsweise über Salze, Sole oder durch die Vermischung mit einem stärker belasteten Wasser. Chloride dürfen nicht mit Chlor verwechselt werden, das zur Desinfektion eingesetzt wird.
Wie ist eine Veränderung ihrer Konzentration zu interpretieren?
In Anlagen, in denen ein Teil des Wassers verdunstet, bleiben die Chloride im Wasser und konzentrieren sich schrittweise auf. Ein Anstieg, der ausschließlich im Kreislauf beobachtet wird, hat daher nicht dieselbe Ursache wie ein bereits hoher Chloridgehalt im Speisewasser.
Ein schneller Anstieg führt eher dazu, eine Veränderung des Nachspeisewassers, den Zufluss eines neuen Stroms oder eine punktuelle Verunreinigung zu überprüfen. Ein gleichmäßiger Anstieg deutet eher auf eine Aufkonzentrierung der Salze im Kreislauf hin.
Der Vergleich mehrerer Messpunkte hilft dabei, den Ursprung der Veränderung zu lokalisieren. Eine Messung am Eintritt und eine weitere weiter hinten in der Anlage zeigen, ob die Chloride bereits mit dem Speisewasser eingetragen werden oder sich im Verlauf des Prozesses anreichern.
Warum kann eine hohe Chloridkonzentration problematisch sein?
Chloride begünstigen bestimmte Korrosionsformen an metallischen Komponenten. Edelstähle reagieren insbesondere empfindlich auf lokale Korrosion, darunter Lochfraßkorrosion. Der Angriff konzentriert sich auf einen kleinen Bereich und kann fortschreiten, obwohl der übrige Teil der Oberfläche unbeschädigt erscheint.
In einem Kreislauf, in dem der Chloridgehalt steigt, ergänzt dieser Parameter daher die Kontrolle von Wärmetauschern, Rohrleitungen und anderen exponierten Komponenten. Das Risikoniveau hängt weiterhin vom Werkstoff, der Temperatur und den Betriebsbedingungen der Anlage ab.
Welche Anlagen sind betroffen?
In einem Kühlturm konzentriert die Verdunstung die Salze nach und nach auf. In einer Umkehrosmose- oder Demineralisierungsanlage ermöglichen Messungen an mehreren Stufen, die Entwicklung des Wassers während der Behandlung zu verfolgen. In einem industriellen Prozess vergleicht der Betreiber das Speisewasser mit Messpunkten weiter hinten im Kreislauf. Bei Kesseln und Dampfsystemen müssen die Ergebnisse im Hinblick auf die Eigenschaften und Vorgaben der jeweiligen Anlage interpretiert werden.
Die Chloridkontrolle betrifft insbesondere:
- Kühltürme
- Umkehrosmose- und Demineralisierungsanlagen
- die Lebensmittel- und Getränkeindustrie
- gewerbliche Waschanlagen
- marine Anlagen und salzhaltige Wässer
- Kessel und Dampfsysteme
Wie lassen sich Chloride in Industriewasser kontrollieren?
Die Wahl hängt vor allem von der Häufigkeit der Analysen und den Einsatzbedingungen ab. Für eine punktuelle Kontrolle direkt an der Anlage benötigt ein Tropftest nur wenig Ausrüstung und lässt sich leicht transportieren. An einem festen Analyseplatz, an dem regelmäßig titriert wird, bietet die Bürette ein besser für Routinearbeiten geeignetes Verfahren. Beide Methoden können daher am selben Standort parallel eingesetzt werden.
Bedarf | Geeignete Methode |
Punktuelle Kontrolle vor Ort | Tropftest |
Diagnose oder Inbetriebnahme | Tropftest |
Mehrere Kontrollpunkte | Tropftest |
Tägliche oder wöchentliche Kontrollen | Bürettentitration |
Analyseserien an einem festen Arbeitsplatz | Bürettentitration |
Hohe Konzentrationen, die eine Anpassung des Probenvolumens erfordern | Bürettentitration |
Reduzierung des Einsatzes CMR-eingestufter Reagenzien | CMR-freies Kit oder Methode 314C |
Eine schnelle Kontrolle vor Ort durchführen
Ein Tropftest benötigt nur wenig Material und ein kleines Probenvolumen. Nach Zugabe des Indikators wird die Maßlösung tropfenweise bis zum Farbumschlag hinzugegeben. Anschließend wird die Konzentration anhand der Anzahl der Tropfen berechnet.
Aqualabo bietet innerhalb der betrachteten Auswahl drei Messbereiche an: 1KC020 von 2 bis 250 mg/L, 1KC105 von 50 bis 400 mg/L und 1KC120 von 100 bis 250 mg/L.
Regelmäßige Kontrollen durch volumetrische Titration durchführen
An einem festen Analyseplatz ist die Bürette besser für wiederholte Kontrollen und Analyseserien geeignet. Das Verfahren umfasst die Vorbereitung der Probe, das Befüllen der Bürette, die Titration und das Ablesen des verbrauchten Volumens.
Bei der Methode 314C werden eine Chlorid-Maßlösung und ein Chloridindikator verwendet. Das Standardverfahren basiert auf einer Probe von 100 mL. Bei höheren Konzentrationen wird das Probenvolumen reduziert und anschließend mit demineralisiertem Wasser auf 100 mL aufgefüllt.
Wie lässt sich das Ergebnis je nach Methode ablesen und anpassen?
Bei einem Tropftest wird das Ergebnis anhand der Anzahl der hinzugegebenen Tropfen und des für die jeweilige Referenz vorgesehenen Faktors berechnet. Die betrachteten Kits verwenden Äquivalenzen von 2, 4 oder 10 mg/L pro Tropfen. Beim 1KC020 werden beispielsweise zwei Bereiche unterschieden: zwischen 2 und 100 mg/L basiert die Berechnung auf 2 × (Anzahl der Tropfen – 1); zwischen 100 und 250 mg/L auf 4 × Anzahl der Tropfen.
Bei einer Bürette liest der Anwender das verbrauchte Volumen der Maßlösung ab. Bei der Methode 314C wird der Wert in französischen Härtegraden angegeben und anschließend mit einem Faktor von 7,1 mg/L pro französischem Härtegrad in mg/L Chlorid umgerechnet.
Gibt es Analysemethoden ohne CMR-eingestufte Reagenzien?
Aqualabo bietet CMR-freie Lösungen sowohl für Vor-Ort-Kontrollen als auch für Analysen mit der Bürette an. Die Kits 1KC105 und 1KC120 verwenden ein Tropftestverfahren, während die Methode 314C für volumetrische Titrationen vorgesehen ist.
Dieses Kriterium kann bei der Auswahl der Methode berücksichtigt werden, wenn ein Standort eine Substitutionspolitik für gefährliche Stoffe verfolgt oder den Einsatz von Reagenzien reduzieren möchte, die als krebserzeugend, erbgutverändernd oder fortpflanzungsgefährdend (CMR) eingestuft sind.
Die Chloridkontrolle an die Anforderungen des Standorts anpassen
Aqualabo unterstützt Fachleute aus Wasseraufbereitung, Energie, Industrie und Instandhaltung sowohl bei Vor-Ort-Kontrollen als auch bei regelmäßigen Analysen. Unsere Teams helfen Ihnen dabei, den Messbereich und die Methode auszuwählen, die zu den in Ihrer Anlage auftretenden Konzentrationen passen.
