metallen jämfört med 0,9 gZn/m²/år från mässingslegeringen. En uppskattning av den frigjorda mängden koppar från mässing utifrån Avrinningsperspektivet data för ren koppar skulle medföra en Hur beter sig då mässing jämfört med de grov överskattning av den frigjorda rena metallerna ur ett avrinningsperspek- mängden koppar (0,9 istället för 0,3 tiv? För att undersöka detta har modell- gCu/m²/år). Motsvarande beräkning för ytor av mässing (femton viktprocent), ren ren zink och mässing skulle istället grovt koppar och ren zink exponerats parallellt i underskatta mängden frigjord zink (0,2 Stockholm under många år och den istället för 0,9 gZn/m²/år). Resultaten visar tydligt att det inte är metall som frigjorts samlats upp och anaFigur 2: En oexponerad mässingsyta, möjligt att uppskatta avrinningshastighelyserats. Resultaten illustreras i figur 4 vänster, och mässing fritt exponerad i ter från legeringar baserat på hur rena och visar tydligt att den mängd koppar reStockholm under ett år, höger. spektive zink som frigörs från de rena metaller beter sig. det underliggande materialet. Växelver- metallerna är avsevärt högre än motAnledningen till att mässing frigör kan med fukt och regn gör dock att en li- svande mängder som frigörs från mäs- mer zink än koppar i Stockholm efter ett ten mängd metall kan frigöras från pati- sing. En kopparyta frigör ungefär 1,1 år har att göra med ädelheten av de två nan i samband med regnperioder, ofta be- gCu/m²/år, vilket är ungefär fyra gånger metallerna. Alla metaller kan rankas nämnd metallavrinning. Här är det viktigt mer än motsvarande mängd från mässing gentemot varandra efter deras benägenatt skilja på korrosionshastighet het att oxideras. Jämfört med och avrinningshastighet då de zink är koppar en mer ädel styrs av olika processer. Korrometall, vilket gör att korrosio5 sionshastigheten av mässing, det nen av koppar sker långsammare vill säga den hastighet med vilän för zink i en given miljö. Om 4 ken metallerna i legeringen oxien ädel och en oädel metall derar, är högre än motsvarande kommer i kontakt med varandra 3 avrinningshastighet för samma kommer den oädla metallen att tidsperiod, tydligt illustrerat efbörja korrodera medan den ädla ter två års exponering i Stockmetallen förblir relativt opåver2 holm i figur 3. Skillnaden efter kad. Ett vanligt sätt att utnyttja ett år är ännu större då patinan detta fenomen är offeranoder. 1 under den första exponeringstiZink, offeranoden, fästs på till den gradvis byggs upp. Korroexempel ett båtskrov och då 0 sionshastigheten är därför inte korroderar zinken istället för ett bra mått på att förutsäga hur båtskrovet. Detta fenomen ses Korrosion Avrinning mycket metaller som kan också för mässing trots att kopfrigöras från ytan och som därpar och zink är bundna (legeFigur 3: Jämförelse mellan korrosion och avrinning efter kan komma i kontakt med rade) till varandra i bulkmateriafrån mässing (femton viktprocent Zn), medelvärde miljön. Avrinningshastigheten let. Den mer oädla zinken är mer efter två års exponering i Stockholm. som till stor del beror av rådande reaktiv än kopparen och kommiljöparametrar, regnets paramer därför att selektivt korrodemetrar som intensitet, pH och infallsvin- som frigör 0,3 gCu/m²/år. Även den fri- ra och bilda korrosionsprodukter samt, kel men även av relationen mellan torra gjorda mängden zink skiljer sig mellan om förutsättningar med regn finns som och våta perioder samt av ytans lutning ren metall och legering men inte i lika kan ”tvätta av” ytan, även frigöras från från horisonten, är ett direkt mått på den stor utsträckning som för koppar. I Stock- ytan. Detta medför att att patinan med timängd metall som verkligen frigörs från holm frigörs 1,4 gZn/m²/år från zink den blir mer rik på kopparinnehållande korrosionsprodukter. I takt med denna tillväxt av patinan minskar skillnaden mellan frigjord koppar och zink vars 1,5 mängder med tiden styrs främst av korrosionsprodukternas egenskaper och rådande miljöförhållanden. 1
Tidigare studier
Mä ss ing
Zin k
0
Mä ss ing
0,5
Ko pp ar
Avrinningshastighet / g m-2 år-1
Hastighet g m-2 år-1
mässingsytan. Den säger dock ingenting om vilka effekter de frigjorda metallerna kan ha på miljön.
Figur 4: Skillnader i avrinningshastigheter av zink och koppar från mässing (femton viktprocent Zn) och de rena metallerna efter ett års exponering i Stockholm. Bygg & teknik 4/12
Vad händer då med de små mängder koppar och zink som frigörs från olika mässingsytor i utomhuskonstruktioner via regnvattnet? Tidigare studier inom forskningsprojektet har visat att även om koppar och zink vid det omedelbara frigöringstillfället är i form av biotillgängliga joner, reagerar de raskt med biologiskt material som pollen, löv och annat organiskt material samt med ytor i avvattningsystem och binds därmed både upp till en stor del samt ändrar sina kemiska former vilka inte är tillgängliga för till exempel vattenlevande organismer. Resultaten har visat att dessa förändringar i ke47