Niedawno musiałem wymienić przerdzewiały zbiornik ciepłej wody. Zdaniem hydraulika, korozja była w dużej mierze spowodowana zaniedbaniem - nie sprawdzałem stanu anody magnezowej, którą podobno powinno się kontrolować co roku. Jak właściwie działa taka anoda i dlaczego się zużywa?
Anoda magnezowa jest kluczowym elementem w systemie ochrony przeciwkorozji w bojlerach i zasobnikach ciepłej wody. Jej zadaniem jest ochrona zbiornika przed korozją elektrochemiczną, która może prowadzić do poważnych uszkodzeń. Anoda działa na zasadzie tzw. ochrony katodowej, czyli poświęca się, aby chronić zbiornik. Zasada działania opiera się na różnicy potencjałów między metalem zbiornika a anodą. Magnez, z którego wykonana jest anoda, ma większą aktywność elektrochemiczną niż stal, z której wykonany jest zbiornik, dlatego to on ulega korozji, a zbiornik jest chroniony. Z czasem anoda się zużywa i wymaga wymiany, co jest normalnym procesem i świadczy o jej prawidłowym działaniu. Częstotliwość wymiany anody zależy od wielu czynników, takich jak twardość i jakość wody, temperatura pracy zbiornika, czy intensywność użytkowania. W przypadku zaniedbania wymiany anody, zbiornik może ulec korozji, co skutkuje uszkodzeniem bojlera lub zasobnika. Dlatego regularna kontrola i wymiana anody magnezowej jest kluczowa dla długotrwałego i bezproblemowego użytkowania urządzeń grzewczych.
Anody zabezpieczające w zasobnikach c.w.u. najczęściej zawierają magnez. To metal łatwo wchodzący w reakcje chemiczne, więc w pierwszej kolejności z tlenem i rozmaitymi substancjami zawartymi w wodzie reaguje on, a nie stal, z której wykonano zbiornik. Anoda magnezowa się przy tym zużywa - tym szybciej, im bardziej korozyjne są właściwości wody.
Najczęściej mamy do czynienia z tzw. korozją elektrochemiczną, będącą reakcją pomiędzy dwoma metalami połączonymi za pośrednictwem elektrolitu - płynu przewodzącego elektryczność. Elektrolitem jest zwykła woda, bo nigdy nie jest chemicznie czysta. W efekcie powstaje tzw. ogniwo galwaniczne. Atomy magnezu oddają elektrony i przechodzą jako dodatnio naładowane jony do roztworu. Ten mniej szlachetny metal wypiera z roztworu ten drugi, o mniejszej reaktywności - czyli żelazo.
Szereg elektrochemiczny - co to takiego?
Reaktywność można obrazowo przedstawić w postaci tzw. szereg elektrochemiczny. Im bardziej ujemny jest potencjał metalu względem wodoru, tym jest on mniej szlachetny i łatwiej rozpada się na elektrony i jony dodatnie. Z kolei dodatni potencjał charakteryzuje metale bardziej szlachetne, o mniejszej reaktywności.
Oto kilka przykładów z szeregu elektrochemicznego:
złoto +1,42 V;
srebro +0,80 V;
miedź +034 V;
ołów -0,12 V;
żelazo -0,44 V;
magnez -2,44 V.
Jak wynika z zestawienia, magnez ma potencjał aż o -2 V niższy niż żelazo, będące głównym składnikiem stali. Zbiornik c.w.u. jest zaś ogniwem galwanicznym, gdzie jednym biegunem (katodą) jest sam stalowy zbiornik, drugim anoda magnezowa, elektrolitem zaś woda wodociągowa. W tym układzie to bardziej reaktywny magnez rozpada się (oddaje elektrony i jony do roztworu), blokując tym samym reakcję wody ze stalą zbiornika.
Trzeba jednak od razu zastrzec, że prędkość tej reakcji może być bardzo różna. Zależy od składu wody, jej temperatury oraz tego, czy powłoka ochronna zbiornika i łączących się z nim rur została gdzieś uszkodzona. Przyspieszone zużycie anody jest najczęściej sygnałem przerwania ciągłości powłoki ochronnej zbiornika. Powłoki ochronne to bariery oddzielające stal od wody. Może je tworzyć np. emalia ceramiczna - bardzo skuteczna, o ile nie pojawią się w niej ubytki. Z kolei powłoka cynkowa, nadal bardzo często stosowana, działa w ten sposób, że w miejscu uszkodzenia tworzy się warstwa tlenku cynku o małej reaktywności.
W miejscu uszkodzenia powłoki ochronnej, cynk się utlenia i tlenek cynku odgradza stal od wody
Przewaga anody tytanowej nad magnezową
Bardzo ciekawym rozwiązaniem, alternatywą dla anody magnezowej jest anoda tytanowa. Główną zaletą tego rodzaju anod jest to, że ich wymiana nie odbywa się tak jak w przypadku anody magnezowej co 2-3 lata, lecz raz na 10-12 lat. Tak spektakularna różnica w wytrzymałości wiąże się z tym, że tytanowa alternatywa oparta jest na odmiennym działaniu - tutaj znaczenie ma potencjał elektryczny, której anoda jest przewodnikiem, przez co rozpuszczanie się samego tytanu jest praktycznie niezauważalne. Natomiast anoda magnezowa po upływie dwóch lat użytkowania ulega prawie całkowitemu rozpuszczeniu.
Nowa oraz zużyta (rozpuszczona) anoda magnezowa (fot. Enersun)
Anoda tytanowa (fot. Enersun)
Znacznie większa trwałość anody tytanowej oznacza dla użytkownika szereg korzyści. Minimalizowane są koszty serwisu, zmniejsza się ryzyko przeterminowania anody, co za tym idzie ogólnego pogorszenia jakości wody i pojawienia się przykrego zapachu. W całości dostajemy oszczędność czasu i poczucie bezpieczeństwo. Koszt anody tytanowej waha się od 380 do 900 złotych. To kilkukrotność anody magnezowej, lecz jest to jeden z tych wydatków, który się zwyczajnie opłaca.
Anoda tytanowa Enersun 395 lub 545 mm długości (fot. Enersun)
Instalacja anody tytanowej w porównaniu z anodą magnezową jest zdecydowanie łatwiejsza. Skracanie anody tytanowej ze względu na jej gabaryty nie wymaga szlifierki kątowej, jest ona kompatybilna z różnymi zbiornikami. Wszystkie powyższe zalety powodują, że instalatorzy coraz częściej instalują anodę tytanową.
Redakcja BD Na schemacie otwierającym: Ochronne działanie anody magnezowej polega na tym, że jony magnezu wypierają z roztworu jony żelaza i uniemożliwiają reakcję materiału zbiornika z wodą
FAQ Pytania i odpowiedzi
Co to jest anoda magnezowa?
Anoda magnezowa to element instalowany w podgrzewaczach wody, który chroni stal nierdzewną i emaliowany pojemnik przed korozją.
Jak działa anoda magnezowa?
Anoda magnezowa działa na zasadzie elektrochemicznej reakcji, w której magnez jest "poświęcany" poprzez utlenianie, chroniąc w ten sposób stal nierdzewną lub emaliowany pojemnik przed korozją.
Dlaczego anoda magnezowa się zużywa?
Anoda magnezowa zużywa się, ponieważ jest "poświęcana" w procesie elektrochemicznym, w którym magnez jest utleniany, aby chronić stal nierdzewną lub emaliowany pojemnik przed korozją.
Czy anodę magnezową można wymienić?
Tak, anodę magnezową można wymienić. Wymiana anody magnezowej jest konieczna, gdy jej zużycie jest zaawansowane.
Jakie są objawy zużycia anody magnezowej?
Objawami zużycia anody magnezowej mogą być: zmniejszenie wydajności podgrzewacza, zmiana koloru wody na brązowy, pojawienie się osadu w wodzie oraz wyczuwalny zapach siarkowodoru.
Od 1998 roku Redakcja "Budujemy Dom" tworzy społeczność pasjonatów budownictwa, którzy z chęcią dzielą się swoją wiedzą i doświadczeniem. Nasz zespół to wykwalifikowani redaktorzy, architekci, inżynierowie i specjaliści z różnych dziedzin budownictwa, którzy stale poszerzają swoją wiedzę i śledzą najnowsze trendy.
Witam
bardzo ciekawy rzeczowe podejście i opis anod
pz
Waldemar
Gość Katoda
20-03-2022 19:43
Elektromet ma np takie warunki gwarancji ze wymiana co X czasu plus przez instalatora ($$$) plus trzeba zachowac ogryzki anody, te stare przechowywac. Galmet ma ZNACZNIE uczciwsze. Juz sam dowod zakupu nie wystarcza Elektometowi a jeszcze ogryzeki i z pieczatka firmy trzeciej gdzie za ta prosta ...
Gość on...
14-12-2021 15:00
jakie koszty instalatora ? nie długo instalator będzie zapraszany do wl. tv ? światła? tak można samemu wymienić bez problemu
28
