Pentingnya Suhu Dalam Menilai Pipa Besi Korosi dalam Sistem Distribusi AirABSTRAK Suhu diperkirakan akan memainkan peran penting dalam korosi pipa besi di sistem air minum distribusi. Suhu dampak banyak parameter yang penting untuk korosi pipa termasuk sifat fisik dari solusi, termodinamika dan fisik sifat skala korosi, tingkat kimia, dan aktivitas biologis. Selain itu, variasi dalam gradien suhu dan temperatur dapat menimbulkan fenomena korosi baru layak dipertimbangkan oleh personel pengolahan air. PENDAHULUAN AS utilitas air akan menghabiskan sekitar $ 325 miliar selama 20 tahun ke depan untuk meng-upgrade sistem distribusi air mereka, 1 dengan mayoritas biaya yang terkait dengan perbaikan atau mengganti pipa besi berkarat. Kontaminasi air minum oleh partikel besi dilepaskan dari pipa terkorosi sering keluhan konsumen yang paling dikutip di banyak utilitas. Korosi besi juga sebuah keprihatinan kesehatan tidak langsung manusia, karena tuberkel dalam pipa dapat memberikan situs untuk mikroba tumbuh kembali dan korosi langsung mengkonsumsi desinfektan, sehingga menurunkan residu.Akhirnya, dalam satu keadaan yang sangat tidak biasa, inisiasi klorinasi dari distribusi air sistem menyebabkan pelepasan partikel besi dan tembaga yang terkandung sangat tinggi(sampai 5 mg / L) tingkat arsenik, yang bisa menimbulkan risiko kesehatan akut dengan population.2 Korosi pipa besi adalah proses rumit yang dipengaruhi oleh berbagai faktor termasuk kualitas air dan komposisi, kondisi aliran, aktivitas biologis, dan inhibitor korosi (lihat referensi 3 untuk review dari faktor-faktor). Faktor-faktor tradisional dievaluasi ketika menilai korosi besi termasuk berbagai parameter kualitas air (pH, alkalinitas, penyangga intensitas, oksigen terlarut, dll) dan korosi indeks (Indeks Larson ,4-6 Langelier Indeks ,7-11 Ryznar Indeks, 12 Indeks Agresivitas, 13 Kelebihan Sesaat, 14 Mengemudi Indeks Angkatan, Kalsium Karbonat dan hujan Potential.8-10) Korosi indeks telah terbukti sebagian besar efektif untuk banyak utilitas, dan penggunaan indeks paling terkenal, Indeks Langelier, sekarang discouraged.3 Selain itu, kualitas air tidak selalu bisa menjelaskan variasi dalam perilaku korosi; misalnya, sebuah studi baru menemukan bahwa perubahan dalam parameter kualitas air
seperti pH dan alkalinitas tidak bisa sepenuhnya memperhitungkan perubahan yang diamati pada korosi dari pipa besi di bawah stagnan conditions.16 Suhu, faktor yang berpotensi penting dalam korosi besi, jarang dibawa ke akun ketika besi korosi dinilai. Ada dua kemungkinan yang harus dipertimbangkan ketika menyelidiki pengaruh suhu pada korosi besi. Yang pertama adalah bahwa korosi dapat secara signifikan berbeda pada satu suhu konstan dibandingkan dengan yang lain untuk kualitas air yang diberikan. Sebagai contoh, sebuah pipa pada 20C(72F)lebih mungkin mengalami masalah korosi dari pipa pada 5C (40F). Yang kedua kemungkinan adalah bahwa variasi suhu dapat mempengaruhi korosi besi. Artinya, pipa di mana suhu bervariasi antara dua temperatur (baik meningkat, menurun, atau siklik) atas waktu singkat bisa menimbulkan korosi berbeda dari pipa tetap konstan pada suhu baik. Tinjauan literatur berikut membahas masing-masing skenario secara rinci, dalam rangka untuk memperingatkan konsultan, manajer utilitas, dan personil peraturan untuk fenomena yang mungkin ditemui dalampraktek. BERBEDA KONSTAN SUHU Pipa dalam sistem distribusi hampir selalu terkubur, dan suhu tanah di sekitarnya tetap relatif konstan. Namun, suhu air dalam pipa dapat perubahan sepanjang tahun karena variasi musiman dari sumber air. Jadi, pipa dapat menunjukkan perilaku korosi yang berbeda di musim dingin dibandingkan musim panas. Hanya beberapa studi telah meneliti peran temperatur yang berbeda dalam distribusi sistem korosi. Dalam satu studi, penurunan berat badan menurun untuk sampel besi diadakan di 13 C dibandingkan 20 C.17 Penelitian lain menemukan konsentrasi besi rendah dan korosi rates18 dan pelanggan yang lebih sedikit keluhan merah water19 selama musim dingin dingin. Akhirnya, satu utilitas dilaporkan lebih merah air insiden selama musim panas hangat (M. Pearthree, komunikasi pribadi). Demikian pula, beberapa penelitian telah menemukan perbedaan dalam korosi lead20-23 dan copper20, 23-32 pada suhu konstan yang berbeda. Setidaknya lima parameter utama yang mempengaruhi korosi dapat bervariasi dengan suhu: terlarut oksigen (DO) kelarutan, sifat larutan (misalnya viskositas), besi laju oksidasi besi, sifat termodinamika skala besi, dan aktivitas biologis (Gambar 3-1). DO Kelarutan Kelarutan oksigen menurun pada suhu yang lebih tinggi. Pada tekanan 1 atmosfer (laut tingkat), DO jenuh adalah 8.26 mg / L pada 25 C dibandingkan 12,77 mg / L pada 5 C. Perbedaan ini bisa saja tiga efek pada korosi besi. Pertama, oksigen adalah akseptor elektron kunci untuk korosi besi logam. Pada
suhu yang lebih tinggi, ada kurang oksigen sehingga tingkat dan laju korosi lebih mungkin terbatas. Kedua, oksigen memainkan peran penting dalam oksidasi besi senyawa. Akhirnya, deplesi oksigen memungkinkan reaksi Kuch terjadi, dimana ada skala besi ferri bertindak sebagai akseptor elektron untuk oksidasi logam besi ferrous metal.33 Fe (logam) + 2FeOOH (skala) + 2H + 3Fe +2 + 4OH-(3-1) mReaksi ini eksotermis, 34 jadi mungkin melanjutkan lebih lambat pada suhu yang lebih tinggi. Jadi, perubahan dalam DO kelarutan dapat mempengaruhi laju korosi, besi oleh-produk spesiasi dan konsentrasi, dan jenis skala terbentuk. Solusi Properti Viskositas air menurun pada suhu yang lebih tinggi dari sekitar 1,5 x 10-2 N sec/m2 di 5 C sampai 9 x 10-3 N sec/m2 pada 25 C. Hal ini akan memungkinkan transportasi peningkatan reaktan (O2 terlarut atau lainnya elektron akseptor) dan produk (Fe 2 spesies) ke dan dari permukaan logam karena difusi meningkat, sehingga meningkatkan laju korosi jika proses difusi terbatas. Juga, tingkat difusi Fe +2 ion melalui skala oksida besi meningkat pada lebih tinggi temperatures.35, 36 Termodinamika Properti Suhu dapat memiliki dampak yang besar terhadap berbagai sifat termodinamika dari suatu sistem, termasuk koefisien aktivitas, kelarutan, dan entalpi reaksi, seperti yang dijelaskan oleh didirikan persamaan (Lampiran A). Koefisien aktivitas sedikit meningkat pada suhu lebih rendah (Tabel 3-1). Kelarutan fase padat dapat meningkatkan atau menurun tergantung pada tanda entalpi reaksi ( Hr o) (Tabel 3-2). Untuk padatan perwakilan ditampilkan di sini, penurunan suhu dari 25 C sampai 5 C diharapkan untuk menghasilkan perubahan 0,07 1,06 login produk kelarutan. Jadi, perubahan dalam koefisien aktivitas dan produk kelarutan dapat menyebabkan sangat berbeda konsentrasi besi larut pada berbagai suhu. Tergantung pada kondisi tertentu, ini juga dapat menyebabkan pergeseran dominasi satu produk akhir yang solid yang lain. Jika ada yang solid tidak bentuk, konsentrasi partikulat zat besi dapat berubah juga, karena perubahan dalam daya tahan, kepatuhan, atau sifat protektif dari skala baru. Ada banyak contoh dalam literatur yang menggambarkan peran suhu di identitas senyawa yang terbentuk pada temperatur yang berbeda. Secara umum, daerah kekebalan terhadap korosi (stabilitas dari logam itu sendiri) dan pasif (stabilitas skala) menurun sebagai suhu dinaikkan 25-300 C.37 Beberapa studi telah mengidentifikasi skala besi yang berbeda pada temperatur yang berbeda dalam kualitas air yang sama, 36, 38-43 meskipun rentang dipelajari (20 C - 100 C) jauh lebih besar daripada yang dialami di suatu sistem distribusi. Karena eksperimental kondisi yang bervariasi secara luas, tidak mungkin untuk menarik kesimpulan tentang peran kualitatif oksida fase yang berbeda
pada aspek korosi besi dalam sistem distribusi. Fe +2 Oksidasi. Pada pH tertentu, tingkat oksidasi besi ferro (Fe +2) meningkat dengan urutan besarnya untuk setiap kenaikan 15 C temperature.44, 45 Perubahan dalam spesiasi besi dapat mendukung pembentukan senyawa yang berbeda pada temperatur yang berbeda. Efek pada korosi akan tergantung pada sifat (kelarutan, daya tahan, kepatuhan, dll) dari skala baru yang terbentuk. Aktivitas Biologi Dalam rentang suhu terbatas (5 - 25 C), aktivitas biologis sering dapat dijelaskan oleh persamaan Arrhenius-jenis, dengan pertumbuhan meningkat karena suhu rises.46 Mikroba dapat mengubah tingkat deplesi oksigen dan kondisi redoks. Selain itu, oksidasi biologi dari besi besi meningkat pada tinggi temperatures.47-50 VARIASI SUHU Selain perbedaan suhu rata-rata dicatat sebelumnya, sistem distribusi mungkin mengalami gradien temperatur selama periode yang relatif singkat, tergantung pada sumber air. Misalnya, sungai mungkin memiliki variasi suhu besar karena diurnal perubahan intensitas matahari, atau reservoir dapat berbalik dari termal bertingkat dengan baik-campuran. Dua studi menunjukkan bahwa suhu air dalam sistem distribusi (makan oleh permukaan tunggal sumber air) bervariasi musiman dari 5 C - 21 C 51 C dan 6-28 C dengan perubahan maksimum 1,3 C per day.52 Juga, sebuah pabrik pengolahan mungkin berbeda rasio pencampuran dingin dan hangat sumber (yaitu tanah vs air permukaan), yang menyebabkan perubahan suhu dalam sistem distribusi. Salah satu dari beberapa studi untuk secara eksplisit mempertimbangkan dampak dari variasi temperatur terhadap pipa distribusi sistem adalah bahwa dari Smith et al53 menggunakan sistem skala pilot distribusi terdiri pipa besi cor tak bergaris. Karena sebagian dari sistem ini berjalan di luar ruangan, pipa itu subjek dengan perubahan suhu harian atmosfer, menyebabkan suhu air untuk siklus antara 20- 24 C diurnally. Dalam satu jam 70-tes stagnasi, kekeruhan (dipantau sebagai pengganti untuk besi konsentrasi) menunjukkan peningkatan pada setiap langkah titik belok suhu rendah. Oksigen menunjukkan adanya penurunan saturasi langkah serupa di infleksi suhu baik tinggi dan rendah. Demikian pula, studi pilot plant menggunakan air danau sebagai sumber intermiten melihat "puncak" dalam logam konsentrasi, dikaitkan dengan pengelupasan off dari skala ke water.54 Penelitian ini tidak membuat menyebutkan mengendalikan atau bahkan mengukur suhu, sehingga ada kemungkinan bahwa kegagalan skala adalah karena perubahan suhu dalam pasokan air baku. Akhirnya, satu penelitian menemukan
peningkatan rilis dalam pipa tembaga yang tunduk pada gradien temperatur (pipa hangat dalam rumah dingin selama musim dingin) .Apa yang mungkin menyebabkan perubahan-perubahan dalam korosi karena suhu bervariasi? Pertama, sebagai temperatur bervariasi, padatan dapat berubah dari satu fase ke yang lain seperti yang dibahas sebelumnya. Ini dapat mengakibatkan pembentukan skala heterogen, dengan beberapa senyawa besi diberikan pada permukaan. Bergantian, skala sudah dapat terdiri dari beberapa senyawa lain karena faktor-faktor selain suhu. Either way, heterogenitas ini membuat skala besi rentan terhadap dua perubahan fisik karena suhu bervariasi-yang berbeda kepadatan (volume) dan berbeda koefisien ekspansi termal (Gambar 3-2). Skala Kepadatan Komponen skala yang berbeda memiliki kerapatan yang berbeda. Hal ini dijelaskan oleh Pilling- Bedworth rasio (PBR), sebuah ekspresi perbandingan volume (per unit besi) dari logam tertentu senyawa lain (Tabel 3-3). Setiap PBR 1 menunjukkan bahwa tegangan tekan atau tarik dapat diperkenalkan ke dalam skala, tergantung pada geometri permukaan. Aspek ini penting terutama ketika jenis baru dari bentuk-bentuk skala karena suhu yang bervariasi, terutama jika padat baru bentuk lapisan yang ada di bawah skala (yaitu pada antarmuka logam skala) .56 Koefisien Ekspansi Termal Sebuah komponen skala tertentu akan memiliki koefisien ekspansi termal yang berbeda ( ) dibandingkan dengan logam atau lapisan lain skala (Tabel 3-4). Sebagai contoh, logam Fe akan memperluas dan kontrak hampir 50% lebih dari Fe3O4 skala dalam menanggapi perubahan suhu yang sama. Perbedaan-perbedaan ini menyebabkan tekanan mekanis dalam skala sebagai perubahan suhu, dan dapat akhirnya menyebabkan skala spalling atau crack formation.3, 57, 58 fenomena ini dapat menjadi penting dalam kasus-kasus di mana bentuk padat tambahan, di mana skala sudah heterogen, dan bahkan di mana hanya satu jenis skala terbentuk pada logam besi. Akhirnya, penting untuk dicatat bahwa tegangan akibat kepadatan berbeda atau skala koefisien ekspansi termal umumnya lebih besar untuk permukaan cekung atau cembung, seperti pipa, dibandingkan dengan permukaan datar. Demikian juga, menekankan tersebut menjadi lebih penting dengan penurunan diameter pipa. Selain menyebabkan detasemen fragmen skala untuk air, tekanan ini dapat menyebabkan retak terbentuk dalam skala. Dalam beberapa kasus, retak mungkin mengekspos logam yang tidak dilindungi permukaan larutan, secara drastis meningkatkan tingkat korosi. Ada beberapa preseden untuk ini ide dalam literatur. Satu studi dari besi dan baja korosi dalam suasana lembab menemukan bahwa skala dengan banyak celah-celah itu kurang protektif dibandingkan dengan skala besi dengan beberapa cracks.39 Studi lain baja di
atmosphere40 lembab menemukan hasil yang sama, lebih jauh lagi, menggaruk permukaan spesimen skala berat dengan jarum segera menyebabkan penurunan tajam dalam korosi potensial (yang menunjukkan peningkatan dalam reaksi korosi). Dalam penelitian atmosfer, retak mungkin diharapkan menjadi sangat signifikan karena hidrasi dan dehidrasi dengan perubahan kelembaban, namun sebuah studi dari besi cor stud ditempatkan dalam pipa sistem distribusi juga ditemukan peningkatan konsentrasi besi dalam air ketika muncul retakan yang mendalam dalam skala pada besi studs. ada informasi mengenai peranan kualitas air (khususnya kehadiran inhibitor fosfat) dalam kemungkinan "penyembuhan" celah tersebut setelah mereka terbentuk, atau mencegah pembentukan mereka di tempat pertama. REKOMENDASI Bagaimana informasi ini digunakan oleh personel air ketika menilai korosi besi? Pertama, faktor-faktor berikut ini harus dievaluasi untuk melihat apakah sistem distribusi dikenakan perubahan suhu: 1. Adalah air sumber air permukaan yang pengalaman sehari-hari atau musiman variasi suhu? 2. Apakah sumber air reservoir atau danau yang stratifies dan ternyata lebih musiman? 3. Apakah sumber air dua atau lebih dari suhu yang berbeda (yaitu permukaan air dan air tanah a) kadang-kadang dicampur di pabrik pengolahan, atau apakah rasio pencampuran bervariasi? 4. Apakah sistem distribusi makan oleh dua atau lebih tanaman pengobatan dengan berbagai sumber air? 5. Apakah setiap bagian dari sistem distribusi yang dijalankan di atas tanah, atau kurang tanah-cover dari bagian lainnya, dan apakah air stagnasi pengalaman panjang kali dalam bagian ini? Jika waktu tinggal air di pabrik pengolahan dan / atau tangki penyimpanan tidak cukup lama, salah satu perubahan suhu dapat membawa ke sistem distribusi. Langkah berikutnya adalah untuk mengevaluasi apakah variasi suhu berkorelasi dengan mengamati korosi fenomena seperti: 1. Merah air episode (keluhan konsumen meningkat)
2. Bagian dari sistem yang harus diganti karena skala yang berlebihan membangun-up atau korosi kegagalan (perforasi pipa) 3. Peningkatan hilangnya sisa disinfektan Jika korelasi yang diamati, utilitas mungkin ingin mencoba untuk meminimalkan perubahan suhu di Untuk mengatasi masalah korosi. KESIMPULAN Suhu mempengaruhi banyak parameter, termasuk kelarutan oksigen terlarut solusi, viskositas, difusi tingkat, koefisien aktivitas, entalpi reaksi, kelarutan senyawa, oksidasi tarif, dan aktivitas biologis. Masing-masing faktor dapat mempengaruhi tingkat dari besi korosi, komposisi dan sifat skala dibangun di dalam pipa, dan aspek korosi olehproduk rilis. Sementara peran suhu spekulatif pada saat ini, kecuali utilitas waspada terhadap kemungkinan pentingnya dan setidaknya mempertimbangkan dampaknya, peningkatan pemahaman fenomena korosi mungkin terbatas. UCAPAN TERIMA KASIH Karya ini didukung oleh National Science Foundation (NSF) di bawah hibah BES 9796299. Pendapat, temuan, dan kesimpulan atau rekomendasi adalah dari penulis dan tidak mencerminkan pandangan dari NSF. Penulis pertama ini didukung oleh Air Pekerjaan Asosiasi Amerika Wolman Fellowship dan Virginia Tech Via Yayasan.
DAFTAR PUSTAKA 1. American Water Works Association. WATER:\STATS 1996 Survey. (1996). 2. Reiber, S. & Dostal, G. Arsenic and Old Pipes--A Mysterious Liaison. Opflow. (2000). 3. American Water Works Association Research Foundation & DVGWTechnologiezentrum Wasser. Internal Corrosion of Water Distribution Systems, Second Edition. American Water Works Association, Denver, CO (1996). 4. Larson, T.E. & Skold, R.V. Corrosion and Tuberculation of Cast Iron. Journal AWWA, 49:10:1294 (1957). 5. Larson, T.E. & Skold, R.V. Laboratory Studies Relating Mineral Quality of Water to Corrosion of Steel and Cast Iron. Corrosion, 14:285 (1958).
6. Larson, T.E. Corrosion by Domestic Waters. Bulletin 59, State of Illinois Department of Registration and Education, Illinois State Water Survey, Urbana, IL (1975). 7. Langelier, W.F. The Analytical Control of Anti-Corrosion Water Treatment. Journal AWWA, 28:10:1500 (1936). 8. Merrill, D.T. & Sanks, R.L. Corrosion Control by Deposition of CaCO3 films: Part 1, A Practical Approach for Plant Operators. Journal AWWA, 69:11:592 (1977). 9. Merrill, D.T. & Sanks, R.L. Corrosion Control by Deposition of CaCO3 films: Part 2, A Practical Approach for Plant Operators. Journal AWWA, 69:12:634 (1977). 10. Merrill, D.T. & Sanks, R.L. Corrosion Control by Deposition of CaCO3 films: Part 3, A Practical Approach for Plant Operators. Journal AWWA, 70:1:12 (1978). 11. Merrill, D.T. & Sanks, R.L. Notes and Comments: More on Protection by CaCO3 Films. Journal AWWA, 71:4:227 (1979). 12. Ryznar, J.W. A New Index for Determining Amount of Calcium Carbonate Scale Formed by a Water. Journal AWWA, 36:4:472 (1944). 13. Millette, J.R.; Hammonds, A.F.; Pansing, M.F.; Hansen, E.C. & Clark, P.J. Aggressive Water: Assessing the Extent of the Problem. Journal AWWA, 72:5:262 (1980). 14. Dye, J.F. Correlation of the Two Principal Methods of Calculating the Three Kinds of Alkalinity. Journal AWWA, 50:6:801 (1958). 15. Rossum, J.R. & Merrill, D.T. An Evaluation of the Calcium Carbonate Saturation Indexes. Journal AWWA, 75:2:95 (1983). 16. McNeill, L.S. & Edwards, M. Phosphate Inhibitors and Red Water in Stagnant Pipes. ASCE Journal of Environmental Engineering, in press (2000). 17. Fiksdal, L. Water Quality and Internal Corrosion of Iron Pipes. Proc. Internal Corrosion in Water Distribution Systems. Goteborg, Sweden, 111-115 (1995).
18. Volk, C.; Dundore, E.; Schiermann, J. & LeChevallier, M. Practical Evaluation of Iron Corrosion Control in a Drinking Water Distribution System. Water Res., 34:6:1967 (2000). 19. Horsley, M.B.; Northrup, B.W.; O'Brien, W.J. & Harms, L.L. Minimizing Iron Corrosion in Lime Softened Water. Proc. AWWA Water Quality Technology Conference, Paper 5C-3. San Diego, CA (1998). 20. Karalekas Jr., P.C.; Ryan, C.R. & Taylor, F.B. Control of Lead, Copper, and Iron Pipe Corrosion in Boston. Journal AWWA, 75:2:92 (1983). 21. Colling, J.H.; Whincup, P.A.E. & Hayes, C.R. The Measurement of Plumbosolvency Propensity to Guide the Control of Lead in Tapwaters. Journal of the Institute of Water and Environment Management, 1:3:263 (1987). 22. Colling, J.H.; Croll, B.T.; Whincup, P.A.E. & Harward, C. Plumbosolvency Effects and Control in Hard Waters. Journal of the Institute of Water and Environment Management, 6:6:259 (1992). 23. Johnson, B.; Yorton, R.; Tran, T. & Kim, J. Evaluation of Corrosion Control Alternatives to Meet the Lead and Copper Rule for Eastern Massachusetts. Journal NEWWA, 107:3:24 (1993). 24. Obrecht, M.F. & Quill, L.L. How Temperature, Treatment, and Velocity of Potable Water Affect Corrosion of Copper and Its Alloys in Heat Exchanger and Piping Systems. Heating, Piping, and Air Conditioning, 32:1:165 (1960). 25. Obrecht, M.F. & Quill, L.L. How Temperature, Treatment, and Velocity of Potable Water Affect Corrosion of Copper and Its Alloys; Cupro-Nickel, Admiralty Tubes Resist Corrosion Better. Heating, Piping, and Air Conditioning, 32:9:125 (1960). 26. Obrecht, M.F. & Quill, L.L. How Temperature, Treatment, and Velocity of Potable Water Affect Corrosion of Copper and Its Alloys; Different Softened Waters Have Broad Corrosive Effects on Copper Tubing. Heating, Piping, and Air Conditioning, 32:7:115 (1960). 27. Obrecht, M.F. & Quill, L.L. How Temperature, Treatment, and Velocity of Potable Water Affect Corrosion of Copper and Its Alloys; Tests Show Effects of Water Quality at Various Temperatures, Velocities. Heating, Piping, and Air Conditioning, 32:5:105 (1960).
28. Obrecht, M.F. & Quill, L.L. How Temperature, Treatment, and Velocity of Potable Water Affect Corrosion of Copper and Its Alloys; What is Corrosion? Heating, Piping, and Air Conditioning, 32:3:109 (1960). 29. Obrecht, M.F. & Quill, L.L. How Temperature, Treatment, and Velocity of Potable Water Affect Corrosion of Copper and Its Alloys; Monitoring System Reveals Effects of Different Operating Conditions. Heating, Piping, and Air Conditioning, 32:4:131 (1960). 30. Obrecht, M.F. & Quill, L.L. How Temperature, Treatment, and Velocity of Potable Water Affect Corrosion of Copper and Its Alloys. Heating, Piping, and Air Conditioning, 33:4:129 (1961). 31. Obrecht, M.F. & Pourbaix, M. Corrosion of Metals in Potable Water Systems. Journal AWWA, 59:8:977 (1967). 32. Sprague, N. & Edwards, M. Role of Temperature, Chlorine, and Organic Matter in Copper Corrosion By-Product Release to Soft Water. Water Research, in press (1999). 33. Kuch, A. Investigations of the Reduction and Re-oxidation Kinetics of Iron(III) Oxide Scales Formed in Waters. Corrosion Sci., 28:3:221 (1988). 34. Shams el Din, A.M. & Arain, R.A. Thermometric, Gravimetric, and Potentiometric Study of Corrosion of Iron Under Conditions of Reaction Fe+2 + Fe+3 = 3Fe+2. British Corrosion Journal, 33:3:189 (1998). 60 35. Davalos, J.; Gracia, M.; Marco, J.F. & Gancedo, J.R. Corrosion of Weathering Steel and Iron Under Wet-Dry Cycling Conditions: Influence of the Rise of Temperature During the Dry Period. Hyperfine Interactions, 69:1-4:871 (1991). 36. Mabuchi, K.; Horii, Y.; Takahashi, H. & Nagayama, M. Effect of Temperature and Dissolved Oxygen on the Corrosion Behavior of Carbon Steel in HighTemperature Water. Corrosion, 47:7:500 (1991). 37. Beverskog, B. & Puigdomenech, I. Revised Pourbaix Diagrams for Iron at 25-300 C. Corrosion Sci., 38:12:2121 (1996). 38. Hatch, G.B. Second Corrosion Study of Pipe Exposed to Domestic Waters. Materials Protection, 9:6:34 (1970).
39. Misawa, T.; Asami, K.; Hashimoto, K. & Shimodaira, S. The Mechanism of Atmospheric Rusting and The Protective Amorphous Rust on Low Alloy Steel. Corrosion Sci., 14:279 (1974). 40. Schwitter, H. & Bohni, H. Influence of Accelerated Weathering on the Corrosion of Low- Alloy Steels. Journal Electrochem. Soc., 127:1:15 (1980). 41. Valentini, C.R.; Moina, C.A.; Vilche, J.R. & Arvia, A.J. The Electrochemical Behaviour of Iron in Stagnant and Stirred Potassium Carbonate-Bicarbonate Solutions in the 0-75C Temperature Range. Corrosion Sci., 25:11:985 (1985). 42. Blengino, J.M.; Keddam, M.; Labbe, J.P. & Robbiola, L. Physico-chemical Characterization of Corrosion Layers Formed on Iron in a Sodium CarbonateBicarbonate Containing Environment. Corrosion Sci., 37:4:621 (1995). 43. Simpson, L.J. & Melendres, C.A. Surface-Enhanced Raman Spectroelectrochemical Studies of Corrosion Films on Iron in Aqueous Carbonate Solution. Journal Electrochem. Soc., 143:7:2146 (1996). 44. Stumm, W. & Morgan, J.J. Aquatic Chemistry: Chemical Equilibria and Rates in Natural Waters. Third Edition. John Wiley & Sons, Inc, New York, NY (1996). 45. Millero, F.J. Effect of Ionic Interactions on the Oxidation of Fe(II) and Cu(I) in Natural Waters. Marine Chemistry, 28:1 (1989). 46. Grady Jr., C.P.L. & Lim, H.C. Biological Wastewater Treatment. Marcel Dekker, Inc., NY, NY 1980). 47. Denisov, G.V.; Kovrov, B.G. & Kovaleva, T.F. Effect of the pH and Temperature of the Medium on the Rate of Oxidation of Fe2+ to Fe3+ by a Culture of Thiobacillus ferrooxidans and the Coefficient of Efficiency of Biosynthesis (Translated from Russian). Mikrobiologiya (Microbiology), 50:5:696 (1981). 48. Kovalenko, T.V.; Karavaiko, G.I. & Piskunov, V.P. Effect of Fe3+ Ions in the Oxidation of Ferrous Iron by Thiobacillus ferrooxidans at Various Temperatures (translated from Russian). Mikrobiologiya (Microbiology), 51:1:142 (1982). 49. Nemati, M. & Webb, C. A Kinetic Model for Biological Oxidation of Ferrous Iron by Thiobacillus ferrooxidans. Biotechnology and Bioengineering, 53:5:478 (1997). 50. Okereke, A. & Stevens Jr., S.E. Kinetics of Iron Oxidation by Thiobacillus ferrooxidans. Applied and Environmental Microbiology, 57:4:1052 (1991).
51. Holden, B.; Greetham, M.; Croll, B.T. & Scutt, J. The Effect of Changing Inter Process and Final Disinfection Reagents on Corrosion and Biofilm Growth in Distribution Pipes. Water Science Technology, 32:8:213 (1995). 52. Habibian, A. Effect of Temperature Changes on Water-Main Breaks. Journal of Transportation Engineering, 120:2:312 (1994). 53. Smith, S.E.; Ta, T.; Holt, D.M.; Delanoue, A. & Colbourne, J.S. Minimising Red Water in Drinking Water Distribution Systems. Proc. AWWA Water Quality Technology Conference, Paper 5C-5. San Diego, CA (1998). 54. MacQuarrie, D.M.; Mavinic, D.S. & Neden, D.G. Greater Vancouver Water District Drinking Water Corrosion Inhibitor Testing. Canadian Journal of Civil Engineering, 24:1:34 (1997). 55. Rezania, L.-i.W. & Anderl, W.H. Copper Corrosion and Iron Removal Plants, The Minnesota Experience. Proc. AWWA Water Quality Technology Conference. New Orleans, LA, 1033-1054 (1995). 56. Baylis, J.R. Prevention of Corrosion and "Red Water". Journal AWWA, 15:598 (1926). 57. Schutze, M. Protective Oxide Scales and Their Breakdown. John Wiley and Sons, West Sussex, England (1997). 58. Tylecote, R.F. Factors Influencing the Adherence of Oxides on Metals. Journal of the Iron and Steel Institute, 196:10:135 (1960). 59. Latimer, W.M. Oxidation Potentials. Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J. (2nd, 1952). 60. Pankow, J.F. Aquatic Chemistry Concepts. Lewis Publishers, Chelsea, MI (1991). 61. Singer, P.C. & Stumm, W. The Solubility of Ferrous Iron in Carbonate-Bearing Waters. Journal AWWA, 62:3:198 (1970).
Bergulir revisi Pedoman WHO untuk kualitas air minum1. PENDAHULUAN Komposisi air bervariasi secara luas dengan kondisi geologi setempat. Baik tanah maupun air permukaan pernah kimia H2O murni, karena air mengandung sejumlah kecil gas, mineral dan bahan organik dari alami asal. Konsentrasi total zat terlarut di air tawar dianggap berkualitas baik dapat ratusan mg / l. Berkat kemajuan dalam epidemiologi dan mikrobiologi dan kimia sejak abad ke-19, berbagai agen penyakit penyebab ditularkan melalui air telah diidentifikasi. Pengetahuan bahwa air mungkin mengandung beberapa unsur yang tidak diinginkan adalah titik tolak untuk menetapkan pedoman dan peraturan untuk kualitas air minum. Maksimum diterima konsentrasi anorganik dan zat organik dan mikroorganisme telah ditetapkan secara internasional dan di banyak negara untuk menjamin keamanan air minum. Kesadaran akan pentingnya mineral dan konstituen bermanfaat lainnya diair minum telah ada selama ribuan tahun, yang disebutkan dalam Veda dari kuno dari India. Dalam buku Rig Veda, sifat air minum yang baik adalah digambarkan sebagai berikut: "Sheetham (dingin untuk menyentuh), Sushihi (bersih), Sivam (harus memiliki nilai nutrisi, mineral dan elemen yang diperlukan), Istham (transparan), Vimalam lahu Shadgunam (keseimbangan asam basa yang harus berada dalam batas yang normal) "(Sadgir dan Vamanrao 2003). Air yang mungkin mengandung diinginkan zat telah kurang mendapat perhatian dalam pedoman dan peraturan, tetapi kesadaran yang meningkat dari nilai biologis air telah terjadi di masa lalu beberapa dekade. Diproduksi artifisial terdemineralisasi perairan, air suling pertama dan kemudian juga deionisasi atau reverse osmosis-diperlakukan air, telah digunakan terutama untuk industri, Top of Form teknis dan tujuan laboratorium. Teknologi ini menjadi lebih luas diterapkan dalam pengolahan air minum dalam air minum sebagai terbatas tahun 1960-an sumber-sumber di beberapa daerah pesisir dan pedalaman kering tidak dapat memenuhi peningkatan air akibat tuntutan peningkatan populasi, standar hidup yang lebih tinggi, pengembangan industri,
dan pariwisata massal. Penyediaan air minum juga dari perhatian laut-pergi kapal, dan pesawat ruang angkasa juga. Potensi efek air benar-benar unmineralized tidak umumnya dianggap, karena air ini tidak ditemukan di alam kecuali mungkin bagi air hujan dan es terbentuk secara alami. Meskipun air hujan dan es yang tidak digunakan sebagai sumber air minum di komunitas negara-negara industri di mana peraturan air minum dikembangkan, mereka digunakan oleh individu di beberapa lokasi. Selain itu, perairan alami banyak perairan rendah dalam banyak mineral atau soft (ion divalen rendah), dan keras sering artifisial melunak. Demineralisasi air yang diperlukan di mana primer atau hanya sumber air melimpah yang tersedia sangat mineralisasi air payau atau laut air. Awalnya, metode pengolahan air ini tidak digunakan di tempat lain sejak mereka menuntut teknis dan mahal. Dalam bab ini, air demineral adalah didefinisikan sebagai air hampir atau benar-benar bebas dari mineral terlarut sebagai akibat dari distilasi, deionisasi, membran filtrasi (reverse osmosis atau nanofiltrasi), elektrodialisis atau teknologi lainnya. Total padatan terlarut ini (TDS) dalam air tersebut dapat bervariasi tetapi TDS bisa serendah 1 mg / l. Para listrik konduktivitas umumnya kurang dari 2 mS / m dan bahkan mungkin lebih rendah (
