waterkoeling & elektrocorrosie

[Verwijderd]

Ehm, is het bij jullie bekend dat als je waterkoelsysteem bestaat uit koperen en aluminium delen (of een andere combinatie van metalen), dat je dan last krijgt van elektrocorrosie?

Het aluminium (waterblok) en koper (radiator) vormen samen een batterij. In combinatie met de hitte die een peltier produceert, migreert je aluminium naar je koper.

Hoe lossen jullie dit op?

[Verwijderd]

maak een bakje waar je water doorheen zal lopen..

de "corrosie-ladder"

dit is een ladder met metalen die de metalen eronder laten corroderen.. ik weet niet precies hoe die eruit ziet...
maar je moet een metaal pakken dat lager op de corrosie-ladder zit dan je gebruikte metalen.. dan zal ALLEEN dat stuk metaal corroderen wat het laagst op die ladder staat..

pak dus maar een stuk lood ofzo.. (weet niet zeker of lood het is... ben nog aan het uitzoeken:p)

[Leipo]

of zorg er gewoon voor dat je alles van hetzelde metaal maakt dus gewoona lles van koper dan heb je nergens last van

[php]

Nummer twee is een oplossing, nummer 1 ook. Veelgebruikt materiaal daarvoor is zink, met als tweede magnesium. Dit zijn metalen welke lager op de "ladder" staan, dwz onedeler zijn.

Edele metalen zijn platina, goud en zilver (uit mijn hoofd)

Haldedel o.a. koper (dacht ik, is nu meer dan 10 jaar geleden dat ik dit gehad heb)

Onedel: Ijzer, aluminium, zink, magnesium etc.

Wanneer je water combineert met een combinatie van deze metalen, welke elektrisch met elkaar verbonden zijn dan zal de minst edele zich opofferen. (voorbeeld: zink op een stalen frame. Bij beschadiging offert het zink zich op, zodat de sterkte van het staal behouden wordt.)

Nu heb ik iets in bold (geprobeerd) te zetten: elektrisch verbonden. In hoeverre is je aluminium koelblok elektrisch verbonden metje koperen radiator? (of andersom, alu rad en koperen blok). Is deze verbinding, welke alleen uit water bestaat, genoeg om elektrolyse corrosie te veroorzaken?

Ik weet het niet. Bovendien heb ik nu geen tijd meer om er iets over te zoeken, wellicht morgen.

[Master_Egg]

Op donderdag 25 januari 2001 17:34 schreef Herman het volgende:
Nummer twee is een oplossing, nummer 1 ook. Veelgebruikt materiaal daarvoor is zink, met als tweede magnesium. Dit zijn metalen welke lager op de "ladder" staan, dwz onedeler zijn.

Edele metalen zijn platina, goud en zilver (uit mijn hoofd)

Haldedel o.a. koper (dacht ik, is nu meer dan 10 jaar geleden dat ik dit gehad heb)

Onedel: Ijzer, aluminium, zink, magnesium etc.

Wanneer je water combineert met een combinatie van deze metalen, welke elektrisch met elkaar verbonden zijn dan zal de minst edele zich opofferen. (voorbeeld: zink op een stalen frame. Bij beschadiging offert het zink zich op, zodat de sterkte van het staal behouden wordt.)

Nu heb ik iets in bold (geprobeerd) te zetten: elektrisch verbonden. In hoeverre is je aluminium koelblok elektrisch verbonden metje koperen radiator? (of andersom, alu rad en koperen blok). Is deze verbinding, welke alleen uit water bestaat, genoeg om elektrolyse corrosie te veroorzaken?

Ik weet het niet. Bovendien heb ik nu geen tijd meer om er iets over te zoeken, wellicht morgen.

vooral een groot stuk magnesium ja... ......kaboem..........:+

[Hielko]

Nu heb ik iets in bold (geprobeerd) te zetten: elektrisch verbonden. In hoeverre is je aluminium koelblok elektrisch verbonden metje koperen radiator? (of andersom, alu rad en koperen blok). Is deze verbinding, welke alleen uit water bestaat, genoeg om elektrolyse corrosie te veroorzaken?

Ik heb een paar maand geleden op Dansdata.com een artikel gezien over een Senfu waterblok wat behoorlijk verkloot was door elektrolyse corrosie, dus een probleem kan het zeker zijn.

[php]

vooral een groot stuk magnesium ja... ......kaboem..........

Kul, magnesium reageer niet met water. Waar denk je dat ze ultralichte autowielen van maken?

Het enige nadeel wat magnesium heeft, is dat het na bestoken met een gasvlam behoorlijk heftig reageert met zuurstof. (verbranden). Zodra magnesium brandt, is het niet meer te doven door het in water te dompelen. Het reageert dan gewoon door door de zuurstofatomen van het water af te snoepen.
(dit maakt magnesium geschikt als onderwater-toorts)

Maar als je gewoon magnesium in water gooit gebeurt er niks.

Metalen welke wel (heftig) met water reageren:
Lithium, Kalium, Natrium, Cesium. (ben ik er nou 1 vergeten? ..........Dacht het niet.)

[RdB_IA]

edele metalen hebben 8 electronen in hun buitenste (electronen)schil. Metalen die niet edel zijn, willen dit 'graag worden', ze willen dus meer electronen te pakken zien te krijgen. Hierdoor gaan ze dus gemakkelijk reageren met andere stoffen, zodat ze samen 'edel' worden (gedeelde electronen mag je bij beide optellen geloof ik).

Als er iets gebeurd met alu en koper, en je legt er bijvoorbeeld zink bij, dan gaat die reageren omdat die het minst edel is. Alu en koper zijn beide niet heel erg onedel geloof ik, en zink dus wel. Dus als je een metaal in het water legt die minder edel is dan het minst edele metaal waaruit jou constructie bestaat, dan heb je nergens last van:)

zijn er hier ook scheikundigen die kunnen vertellen of ik nog fouten gemaakt heb of die misschien iets meer kunnen vertellen?
okidoki:Z

[GarBaGe]

Op donderdag 25 januari 2001 12:36 schreef DaBit het volgende:
...
Het aluminium (waterblok) en koper (radiator)
...

Hoe lossen jullie dit op?

Gewoon dus een kopere waterblok nemen en een alu koeler. Gaat in ieder geval niet je waterblok naar k**te

Of alles van koper . Of van dat "waterwetter" erin zoals je bij auto's ook doen

[smerik]

Voor mij is dat allemaal nog geen 2 jaar geleden en ik weet het nu al niet meer

[Verwijderd]

Goed, een paar plaatjes zink in m'n waterbak doet wonderen dus.

Waar zet dat onedele metaal zich op af? De koperen radiatoren? 't moet toch ergens blijven.

[schijndel]

Plaatje zink alleen doet geen wonderen. zorgen dat plaatje zink dmv een elektrisch contact (ergo draadje) verbonden is met de te beschermen metalen wel.
Zink gaat in oplossing. Er komen elektronen en Zn2+ ionen vrij. deze zetten zich nergens op af, en blijven gewoon in oplossing.
water gaat door de toenemende ionisatie overigens wel steeds beter geleiden.

[schijndel]

Even een aanvulling op het voorgaande:
Zie net dat Al onedeler is dan Zn, en je zal dus bijv Mg moeten gebruiken als opofferingsmetaal...

zonder elektrisch contact tussen Magnesium en de beschermen metalen zullen beide een redox aangaan met het in water aanwezige zuurstof.
Dit houd dus in dat je met een Alu radiator, een koperen koelblok en een mag plaat in je bak de volgende reacties krijgt als ze NIET met elkaar verbonden zijn.

bij het alu:
3O2 + 6H2O + 4Al <--> 12OH- +4Al3+
bij het koper:
O2 + 2H2O + 4Cu <--> 4OH- +4Cu+
bij het mg:
O2 + 2H2O + 2Mg <--> 4OH- +2Mg2+
Alles wordt dus aangetast. bij Alu en Mag stopt de reactie vrij snel door de beschermende oxide laag. Geloof dat koper die eigenschap ook heeft.

Verbind je alles met een stroomdraad krijg je het volgende.
O2 + 2H2O + 2Mg <--> 4OH- +2Mg2+
hiervoor hoeft het magnesium zich WEL in het water te bevinden. De elektronen migreren simpel weg naar de plaats waar het contact met de oxidator is.

<edit: foutje mbt plaats van Mg>

[smerik]

Op vrijdag 26 januari 2001 09:15 schreef Herman het volgende:

[..]
Metalen welke wel (heftig) met water reageren:
Lithium, Kalium, Natrium, Cesium. (ben ik er nou 1 vergeten? ..........Dacht het niet.)

Volgens mij ben je de belangrijkste vergeten: Strontium
Deze reageert volgens mij het hefstigst

[php]

Kijk, Grimpreaper heeft het allemaal nog vers in zijn geheugen....

En dan voor te stellen dat ik 7 jaar geleden of zo nog een 9,45 (Hmpf ) op mijn eindlijst had voor Scheikunde op het VWO. verder nooit wat mee gedaan, zonde eigenlijk.

[Verwijderd]

Grimreaper:

Als de aantasting van het Al en Mg snel stopt vanwege de oxidelaag, zoals jij zegt, waarom is dat minder edele metaal nog nodig dan? Je zou zeggen dat het aluminium ook een beschermende oxidelaag vormt die beschermt tegen elektrocorrosie.

Wat jij zegt over het zink (of Al) dat in oplossing blijft klopt niet, want het is namelijk een elektrolyse die je krijgt, en dus krijg je de reactie Al3+ + 3e- --> 3 Al (ofzoiets) op de negatieve elektrode, in dit geval dus het koper. Het aluminium zal daar dus neerslaan.

Ik geloof dat de enige 2 goede oplossingen voor het elektrocorrosieprobleem het gebruik van alleen koper of alleen aluminium is, of het gebruik van autokoelvloeistof is (die additieven bevat om dit effect tegen te gaan).

Het nadeel van (glycol-gebaseerde) autokoelvloeistof is echter een 50% slechtere warmtecapaciteit.

Hmm, dit zijn toch dingen waar je even niet over nadenkt als je begint met waterkoeling.

Hoe zit het met de interactie tussen koper en messing, wat betreft elektrocorrosie? Ik weet dat messing een legering is...

Herman:
ik was ook zo'n vreemde eend in de bijt. 7 jaar geleden had ik een 9 voor natuurkunde, en 9 voor scheikunde, en een 4 voor wiskunde B op m'n diploma staan.

[Master_Egg]

Op vrijdag 26 januari 2001 09:15 schreef Herman het volgende:

[..]
Kul, magnesium reageer niet met water. Waar denk je dat ze ultralichte autowielen van maken?

Het enige nadeel wat magnesium heeft, is dat het na bestoken met een gasvlam behoorlijk heftig reageert met zuurstof. (verbranden). Zodra magnesium brandt, is het niet meer te doven door het in water te dompelen. Het reageert dan gewoon door door de zuurstofatomen van het water af te snoepen.
(dit maakt magnesium geschikt als onderwater-toorts)

Maar als je gewoon magnesium in water gooit gebeurt er niks.

Metalen welke wel (heftig) met water reageren:
Lithium, Kalium, Natrium, Cesium. (ben ik er nou 1 vergeten? ..........Dacht het niet.)

you're write, ik was in de war met natrium

[schijndel]

Sorry DaBit maar je redeneert de verkeerde kant op. Wat je krijgt is een elektrochemische cel. Dit is het tegenovergestelde van elektrolyse. Bij elektrolyse lever je stroom om een redoxreactie de andere kant op te laten verlopen.
Bij een elektrochemische cel wordt stroom geleverd door een redoxreactie. Deze stroom kan echter nooit voor elektrolyse zorgen. Voor die elektrolyse is namelijk minimaal het volgende voltage nodig: Vox-Vred. waarbij de positieve pool op de reductor aangesloten wordt.
Een redox levert echter ook de spanning Vox-Vred, waarbij de reductor de positieve pool vormt.
Ergo er kan door de redox reactie zelf nooit zo'n spanning op gewekt worden die nodig is om elektrolyse plaats te laten vinden.

Maar over die beschermende oxides:
Je alumnium blok zal inderdaad niet opgevroten worden, komt door die oxide laag.
Ook het koper zal zosnel niet verdwijnen, want ook hier vormt zich een vrij dicht oxide. Kijk maar eens naar al die groene kerk daken. Ik weet alleen niet of dit oxide een nadelig effect heeft op het warmtetransport.

Het oxideren is als volgt voor te stellen
3O2 + 6H2O + 4Al <--> 12OH- +4Al3+
3OH- + Al3+ -> Al(OH)3 (s)
deze laag zet zich af op het aluminium en verbreekt het contact met het water, waarin zich de oxidator zuurstof bevindt.
Analoog aan bovenstaande formule vaakt ook een formule voor de oxidatie van koper op te stellen.

Moraal van mijn verhaal:
zolang je elektrisch contact tussen Al en Cu en de aanwezigheid van een aanzienlijke hoeveelheid Cu+ ionen in het water vermijd zal zich nooit een redox reactie voordoen die een van je metalen aantast.
Bij bovenstaande voorwaarde kan alleen een oxidatie optreden die vrij snel stopt door het beschermend laagje.

Is er wel elktrisch contact, tussen Cu en Al, en aanwezigheid van Cu+ ionen, dan krijg je een elktrochemische cel met de volgende eigenschappen

3Cu+(aq) + Al(s) --> Cu (s) + Al3(aq)+
Je aluminium blok gaat dus in oplossing.
Maar aangezien de hoeveelheid Cu+ in water praktisch 0 is, zal dit niet voorkomen...

HET ONEDELER METAAL:
Is volgens mij dus ook totaal overbodig. Maar als het je een goed gevoel geeft het toch toe te voegen raad ik je aan geen zink te gebruiken. Dan ben je alleen maar sneller je alu kwijt.

[Verwijderd]

Grimreaper:

Wat die redoxreactie betreft zou je goed eens gelijk kunnen hebben Foutje van mij; ik ben nogal eigenwijs. Ik kan alleen m'n middelbare school scheikundeboek niet meer vinden

Wat betreft de aantasting man het materiaal moet ik moet je teleur stellen: ik heb wel degelijk last van corrosie in het aluminium. Een velletje aluminiumfolie dat ik ter leering ende vermaeck erbij gehangen heb, vertoont na 24 uur draaien sporen van corrosie. Het betreft een donkergrijze uitslag op eht aluminium. Hierbij stond het water op zo'n 45 graden. Nu is mijn water niet al te zuiver omdat er nog steeds een hoop troep in m'n kachelradiatoren zit. De elektrische weerstand tussen de waterbak en de radiator bedraagt zo'n 12 Kohm. De pH ligt rond de 8 (indicatorpapier). Dit geeft aan dat er wat vage zouten in het water zitten, anders blijft de pH niet rond die waarde hangen terwijl tegelijk de elektrische geleiding zo omlaag zakt.

Ik bemerk ook een doffe uitslag op mijn messing delen.

Ik denk dat ik van het weekend maar eens een koperen Coolermaster om ga bouwen tot waterblok. Hoe zit het met elektrocorrosie tussen messing en koper?

[schijndel]

Dat van die corrosie is inderdaad waar. Je krijgt een aanslag op het metaal. Deze aanslag is echter zo dicht dat verdere aantasting achterwege blijft. Pas als je de laag wegkrabt, schuurt etc zal je alu verder aangetast worden.

Scheikunde boek had ik er wel bij:) ben nu bezig met 6 gym. Moet however toegeven dat dit niet mijn sterkste kant is. Heb er gewoon totaal geen interesse meer voor. Die 9,4 zal dus ook niet lang blijven staan

[Verwijderd]

Helaas, dat is dus ook niet zo. Inmiddels zit het eerste gaatje in het aluminiumfolie. Da's dus na minder dan 36 uur draaien. Weliswaar met een verhoogde temperatuur, maar toch. Hoe dik is Al-folie? 100um? Daar word je niet gelukkig van, 100um in 36 uur. Morgen eens m'n radiatoren proberen schoon te maken en (weer) nieuw water erin. Dat zal de reactie wel vertragen, maar dus nooit stoppen.

De resulterende stof is overigens nogal poreus van structuur. Dat terwijl aluminium eigenlijk een zeer dunne maar dichte laag aluminiumoxide zou moeten vormen, die verdere reacties zou moeten stoppen.

Hoe dan ook, ik word hier NIET vrolijk van

Scheikunde interesseerde me wel degelijk, totdat ze teveel met organische chemie gingen gooien. Alleen ik heb 7 jaar geen scheikunde meer gezien, en ik moet zeggen dat er niet veel is blijven hangen.

[Verwijderd]

Kut, heb je die scheikunde toch nog nodig, dem.

[php]

Ik was op school ook zo'n rare: 1e rapport: Duits: 5. Kut, moet even werken daaraan.
2e rapport: 8
OK, gaat weer goed.
3e rapport: 6
4e: 6 (had de ideale balans tussen leren en leuke dingen doen gevonden.)

[Verwijderd]

Duits wil ik niet eens over praten! Zelf niet na 7 jaar

Ik vind overigens een 5.5 gemiddeld de beste combinatie tussen leuke dingen en school. Alleen pa+ma+leraren vonden dat niet. Boeie!

[Eric Oud Ammerveld]

Op vrijdag 26 januari 2001 11:58 schreef Grimreaper het volgende:
Even een aanvulling op het voorgaande:
Zie net dat Al onedeler is dan Zn, en je zal dus bijv Mg moeten gebruiken als opofferingsmetaal...

zonder elektrisch contact tussen Magnesium en de beschermen metalen zullen beide een redox aangaan met het in water aanwezige zuurstof.
Dit houd dus in dat je met een Alu radiator, een koperen koelblok en een mag plaat in je bak de volgende reacties krijgt als ze NIET met elkaar verbonden zijn.

bij het alu:
3O2 + 6H2O + 4Al <--> 12OH- +4Al3+
bij het koper:
O2 + 2H2O + 4Cu <--> 4OH- +4Cu+
bij het mg:
O2 + 2H2O + 2Mg <--> 4OH- +2Mg2+
Alles wordt dus aangetast. bij Alu en Mag stopt de reactie vrij snel door de beschermende oxide laag. Geloof dat koper die eigenschap ook heeft.

Verbind je alles met een stroomdraad krijg je het volgende.
O2 + 2H2O + 2Mg <--> 4OH- +2Mg2+
hiervoor hoeft het magnesium zich WEL in het water te bevinden. De elektronen migreren simpel weg naar de plaats waar het contact met de oxidator is.

<edit: foutje mbt plaats van Mg>

Joooooooooooooohww...........!
Scheikunde gehad..

Hey ik ken ook wel wat scheikunde ,maar ik zit meer in de elektronica.
Ik vroeg me af :
Is het niet zo dat wanneer je een zinkanodebuisje ,dat eenvoudig te vervangen is, aan de "koelvloestofafvoerslang" koppelt je ongeveer het zelfde effect krijgt.:?
Dan ga je toch èn elektrolyse en daarmee ook een deel corrosie tegen omdat de zinkanode de boel als het ware filtert?..?
Toch??... d8 ik zo....(8>

En anders iets van lood ofzoo (Plumbum ,Pb) hehe dat was het geloof ik.. ,is ook alweer 6 jaar geleden dat ik die toerie gehad heb.

Zink ,is dat niet Sn of Zn ofzoo ,ik d8 de laatste.

-=@@D=-

[Clithopias]

maar je verbinding van je koelblok met je radiator verloopt meestal toch via plastic slangen? en ik weet dat plastic niet gelijd.

[Grrrrrene]

Zo moeilijk is het toch niet? Die verschillende materialen vormen idd een cel, die heeft een + en een - pool... De - is een overschot aan electronen, die gaan via je electrische verbining naar de andere kant (+ pool) en de + pool heeft ionen over (positieve) en die gaan naar de - pool (via zoutbrug, nml leidingwater)... Als je nu met een klein spanningsverschil over de beide materialen ervoor zorgt dat de + pool weer negatief wordt en de - pool positief, kunnen de ionen en electronen toch niet meer verplaatsen en je koeling aantasten? Dat werkt al een hele tijd zo met sommige auto's. Ik geloof dat dat soort setjes ook gewoon los te koop zijn, een spanningsverschil van 1,5 à 3 volt is al genoeg meen ik me te herinneren.

[schijndel]

wat jij bedoelt is kathodische bescherming van de metalen. Is inderdaad een optie. Blijf er alleen bij dat dergelijk ingewikkelde opstellingen een beetje over the top zijn.

[Grrrrrene]

Hoezo ingewikkeld? 2 penlites en een eindje koperdraad is toch al wat je nodig hebt? Of via je PSU?

[Verwijderd]

Ik heb zelf ook een senfu waterblok en heb gelukkig geen last van corrosie (gebruik ook geen senfu ratdiator). Maar de "corrosie", komt dat echt door gebruik van koper&aluminium + hitte?? Als het zo is hoe verklaar je dan waarom bij mijn waterleiding geen corrosie onstaat, het bestaat ook uit koper en aluninium + warme water

[Verwijderd]

Goeie vraag.

Grimreaper, weet jij dat?

[arjenk|IA]

Alumium vormt idd een beschermlaagje, maar alleen als het zuiver is. Dat is dus nooit het geval. Zeker om het een beetje te kunnen gieten wordt het gelegeerd met andere metalen, o.a. zink. Dat is genoeg om er voor te zorgen dat het laagje dat gevormd wordt poreus is. Het water komt er dan onder met desastreuze gevolgen (dat had je bijv. bij blokken van oudere japanse motorfietsen. Die waren gelakt om corrosie te voorkomen, maar dat was er zeker aan de voorkant snel af door steenslag. Niet om aan te zien). Als er weinig of geen zuurstof bij kan (a/d binnenkant bij een gesloten systeem zoals bijv. in een auto) kan het niet zoveel kwaad, maar a/d buitenkant des te meer.

[schijndel]

Hoe komt dat er weinig corrosie optreed?
- de elektrochemische cel zal niet ontstaan doordat er vrijwel geen cu+ ionen in de oplossing aanwezig zijn.
- de redox aan beide metalen met zuurstof zal ook wel niet enorm effectief zijn gezien het feit dat kraanwater niet enorm zuurstof rijk is.

maar heb eigenlijk niet zo'n ervaring met waterleidingen

[Verwijderd]

Wat ook kan,
bij de waterleiding loopt het warm water verhaal tegen de kalkafzetting aan. De geiser overlijdt na een "x" aantal jaren meestal door teveel kalk.

En kijk maar naar het slangetje bak bij het aanrect in de keuken. Als dat van metaal is komt er altijd kalk op.

Dusseh.. redox of kalk.

Maar wat ik graag zou weten, is als je alles van één en hetzelfde metaal hebt, is er dan echt geen probleem meer met redox/electro corrosie of wat anders ?

Ummhh ...aluminium radiatoren, zijn die er.. of koperen.. ?