金属イオン浸出の低減

適切なフィラーメタルを使用した水質の維持

金属イオンは、水道に到達するまでに、さまざまな方法で水に漏出し溶解します。このため金属イオンの飲料水への浸出は、一般的に発生する問題です。金属イオンは地下水に存在する場合もあり、水を浄化処理するために使用される装置の腐食から生じる場合もあります。国連によって安全で清潔な飲料水へのアクセスは人権として認められています。飲料水への金属イオン浸出量を最小限にとどめるために必要な措置を講じることが重要です。

残念ながら、ろう付け製品から金属イオンが水に混入することがあります。しかし、特定のろう付け材料を使用することで、飲料水用途における浸出の問題を解決できることが明らかになりました。

国際的な規制

この表で確認できるとおり、飲料水に対する金属イオン許容含有量に関する規制は、地域ごとに異なります。NSF/ANSI 61 は米国およびカナダで施行されています。

イオン EU 指令
2020/2184

WHO ガイドライン 2017

NSF/ANSI 61
2016
Fe 200 µg/L - -
Cr 50 µg/L 50 µg/L 100 µg/L
Cu 2000 µg/L 2000 µg/L 1300 µg/L
Ni 20 µg/L 70 µg/L 100 µg/L
Mn 50 µg/L - 300 µg/L

実証結果

循環性を改善し、環境への影響を低減する産業の傾向によって、銅ろう付けの熱交換器からニッケルまたはステンレス系ろう付け熱交換器への移行が促進されています。これは、金属イオン浸出挙動や耐食性から、技術的に銅ろう付け部品の使用が可能な用途にもあてはまりです。これは、金属イオン浸出挙動や耐食性から技術的に銅ろう材が使用できる分野においても同様です。

Höganäs は、特にろう付け型プレート式熱交換器で、飲料水用途に関連する様々なろう付け材料からの金属イオン浸出量を測定しました。Höganäs の鉄基ろう付け材料金属 BrazeLet® F300-20 および BrazeLet®F86 は、飲料水に対する金属イオン浸出が低い、もしくはまったく発生し無いことから、技術的に大きな利点 があることが明らかになりました。

試験結果から、Höganäs では、既存および潜在的な新規マーケットに対して、より良い材料推奨を行うことができます。Höganäs のパートナーはこの知識を深めることで、金属イオン浸出に適用される規制を満たすことができます。

     
 

結果の概要

    • Höganäs スウェーデンの地元の飲料水を使用した、滞留浸漬試験の結果です。サンプルは AISI 316L オーステナイト系ステンレス鋼の熱交換器プレートを真空炉でろう付けしたものを使用しています。詳しくは、技術文書 をご確認ください。
    • 銅箔ろう付け製品では、主に銅を多く含む表面層からの銅イオンおよびニッケルイオンの浸出が高水準で検出されました。室温での不動態化効果はなく、80 °C で Cu2(OH)2CO3 形成により不動態化が起こります
    • AWS A5.8 BNi-5(ISO 17672 Ni650)は、室温では中程度のニッケルイオン浸出が検知され、80℃以上ではマイクロガルバニック腐食による共晶構造の深刻な腐食のため、高度のニッケルイオンの浸出が確認されました。他の元素イオンの浸出は低濃度もしくは微量です。但しSiは測定していません。
    • BrazeLet Ni613(AWS A5.8 BNi-15)は、室温では低度イオンの浸出値を示し、80℃以上では迅速な不働態化により極めて微量な浸出量となりました。
    • 鉄基ろう付け材料金属 (BrazeLet F300-20(特許取得済み)および BrazeLet F86)では、標準的なニッケル基ろう付け材料と比較して金属イオン浸出が大幅に低いことが示されています。BrazeLet F300-20 で金属イオン浸出の測定値が最小となりました。

 
     

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