Mangaan in het drinkwater katalyseert de interactie tussen loden leidingen en chloorhoudende desinfectiemiddelen. Met als gevolg dat er gekke dingen kunnen gebeuren met de loodconcentratie in het water, suggereert een Amerikaanse publicatie in Environmental Science & Technology.

Het gaat met name om natriumhypochloriet (NaOCl), bij niet-chemici bekend als chloorbleekloog of gewoon ‛chloor’. In Nederland wordt hypochloriet allang niet meer gebruikt om drinkwater te ontsmetten maar in veel landen, waaronder de VS, gebeurt dat nog volop.

Dat OCl- is een sterke oxidator, vandaar dat het micro-organismen sloopt. Om diezelfde reden kan het ook het lood(II)carbonaat (PbCO3) dat zich pleegt te vormen op de wand van loden leidingen, omzetten in lood(IV)oxide oftewel PbO2. Op zich is dat goed nieuws want PbO2 lost nog slechter op in water dan PbCO3. Maar het oxide is alleen stabiel zolang er OCl- aanwezig blijft. Zo niet, dan krijgen allerlei reductoren in het water de kans om Pb4+ weer om te zetten in Pb2+ dat op dat moment grotendeels in oplossing blijft… en dus uit de kraan komt.

Dit is vooral een risico op het moment dat je hypochloriet (free chlorine, in het Engels) verruilt voor een desinfectiemiddel dat minder smerig smaakt. Een bekend geval is de stijging van het loodgehalte van het drinkwater van Washington, DC, nadat het lokale nutsbedrijf was overgestapt op chlooramines.

PbO2 vind je echter lang niet in alle leidingen waar hypochloriethoudend drinkwater doorheen stroomt. En Daniel Giammar en collega’s van Washington University in St. Louis, Missouri, claimen nu dat dit ligt aan het mangaangehalte van het water. Dat metaal komt mee in de vorm van Mn2+-ionen, die prima oplossen. OCl- oxideert die tot Mn4+, dat in de vorm van MnO2 neerslaat op de leidingwand. En dat MnO2 blijkt de vorming van PbO2 een factor honderd te versnellen, zo laten allerlei experimenten zien.

De onderzoekers kwamen er bij toeval achter. Om de PbO2-vorming te bestuderen experimenteerden ze met synthetisch drinkwater, bereid door ultrazuiver water te verrijken met nauwkeurig afgewogen metaalzouten. Een pas gearriveerde, onervaren student haalde daarbij mangaan en magnesium door elkaar.

Wat er precies op het oppervlak van de MnO2-neerslag gebeurt, is nog niet duidelijk. Wel rijst het vermoeden dat er wel eens meer metaaloxides zouden kunnen zijn die katalytisch werken. Bekend is dat PbO2 zijn eigen vorming ook katalyseert, al gaat het drie ordegroottes langzamer dan met MnO2. En Giammar wil nu gaan onderzoeken hoe het zit met ijzer- en koperoxides.

bron: Washington University in St. Louis

Onderwerpen