부식억제제

정의

부식억제제는 상수도관 내면 금속의 부식과 금속 용출을 막는 화학약품이다.

물에 소량을 넣어 관 표면에 얇은 피막을 만들면 금속이 부식성 물질과 닿지 않는다.

핵심 용어는 부동태 피막, pH와 알칼리도 조정, 인산염계와 규산염계다.

필요성

상수도관이 부식되면 관 수명이 줄고 적수와 탁도 상승, 결절 같은 문제가 생긴다.

납관이나 납 땜납을 쓴 구리관에서는 납이 물에 녹아 나올 수 있다.

부식억제제는 관로 보호와 수질 관리를 함께 해결하는 운영 수단이다.

종류와 원리

부식억제제는 크게 인산염계, 규산염계, 중탄산염 완충제로 나눠 본다.

인산염계는 금속 표면에 피막을 만든다. 폴리인산염은 철·망간 착색 억제에, 오르토인산염은 납·구리 용출 억제에 쓰인다.

규산염계는 피막 형성 기구가 아직 충분히 규명되지 않았다.

작용 원리는 피막을 만드는 것과 용출된 금속 이온을 불용성 화합물로 바꾸는 것, 두 가지로 요약된다.

적용 절차

부식억제제는 원수 수질을 먼저 측정하고 부식성 지수를 산정하는 것에서 시작한다.

부식성이 크면 pH와 알칼리도를 먼저 조정하고, 필요하면 중탄산염으로 보완한다.

인산염계 또는 규산염계 억제제를 정수지 출구 등 일정 지점에서 주입한다.

배수지와 말단 수전에서 잔류 인산염 농도와 금속 용출량을 재고, 결과에 따라 주입량을 조정한다.

주입량 계산

주입량은 일일 처리수량 Q와 목표 주입농도 C를 곱하고 10의 -3승을 곱해 구한다.

예를 들어 Q가 10,000 ㎥/d, C가 1.0 mg/L이면 하루 10 kg이 필요하다.

이 값은 설명을 위한 가상의 값이다. 실제 농도는 원수 수질과 현장 시험으로 정한다.

헷갈리는 점

첫째, 부식억제제와 도장·크롬 도금 같은 영구 처리를 혼동하는 실수가 많다.

부식억제제는 유체에 첨가하는 화학물질이고, 도장과 도금은 금속 표면을 직접 처리하는 것이다.

둘째, 부식 억제와 세균 억제(소독)를 같은 개념으로 쓰면 안 된다.

채점에서는 피막 형성 기작과 대상 금속을 구분했는지를 본다.

정리

정답은 철·망간이다. 폴리인산염은 철·망간의 착색 억제에 쓰인다.

정리하면 부식억제제는 금속 표면에 피막을 만들어 금속 이온 용출을 줄이는 약품이다.

pH·알칼리도 조정과 함께 쓰고, 투입량은 원수 수질과 현장 시험으로 정한다.

답안은 정의, 작용 원리, 종류, 적용, 병행 관리 순서로 쓴다.