Kleine metaalvreter ontmaskerd als mogelijke veroorzaker van snel penetrerende putcorrosie, met name in koperen waterleidingpijp
Velen van u zijn ze weleens tegengekomen: kleine speldenprikachtige gaatjes die zomaar plotseling en op moeilijk te verklaren wijze kunnen ontstaan, vooral in koperen pijp. Meestal betreft het dan ook nog vrijwel perfect ronde gaatjes, waaruit een dun, nauwelijks zichtbaar, straaltje water naar buiten spuit.
Drs. Wino Haarman
(artikel gepubliceerd in Roestvast Staal nummer 2, 2000- artikel 111)
Een van de oorzaken van dit fenomeen kon, voorzover het zachtgegloeide pijp betrof, tot voor enkele tientallen jaren nog worden gevonden in het gebruik van vet bij het trekken van de pijp. Als de binnenzijde van de koperen pijp vervolgens niet zorgvuldig wordt vrijgemaakt van vetten en andere organische verbindingen, heeft dat bij het aansluitende zachtgloeien tot gevolg dat zich kleine koolstofdeeltjes (onvolledig verbrande vetten) tegen het oppervlak afzetten. Hoewel koper in de galvanische reeks sterk aan de 'edele' kant staat, is koolstof een element dat nog veel edeler is dan koper. Het koolstofdeeltje en het koper vormen samen een zeer kleine galvanische cel. Ondanks de geringe afmetingen van de 'anode' (het koolstofdeeltje) tegenover het grote kathodische oppervlak (het koper) kan dit vooral in zuiver water aanleiding geven tot het versneld oplossen van koper in de onmiddellijke omgeving. De lage geleidbaarheid van het zuivere water maakt de invloedsfeer van de galvanische cel klein. Het gevolg is de vorming van een piepklein, bijna perfect rond, gaatje. Het probleem dat koolstofresten in koperen pijp kunnen veroorzaken wordt tegenwoordig algemeen onderkend.
Zwakke plekken
Het is bekend dat koperen waterleidingpijp na de installatie een periode van tenminste enkele dagen tot mogelijk zelfs enkele weken nodig heeft om in schoon water een hechte en voldoende dichte passieve huid te vormen. Deze voor koper optimale passieve huid bestaat uit een combinatie van koperoxiden en kopercarbonaat. Zou er in die initiële periode vervuild water door de pijp stromen of, nog vervelender, daarin stilstaan, dan ontstaan er zwakke plekken in de passieve huid. Lokaal wordt het koperoppervlak afgedekt door ongewenste afzettingen, waardoor de passieve huid op die plaatsen minder hecht wordt. Deze locaties lijken ook na schoonspoelen en verwijderen van de afzettingen voor zeer lange tijd zwakke plekken te blijven. Het is tot nu toe onduidelijk gebleven waarom de passiviteit zich na het reinigen niet alsnog gewoon zou herstellen. Ondanks het feit dat koper als een relatief edel metaal mag worden beschouwd, zal er, hoe traag ook, altijd koper oplossen. De zwakke plekken in de passieve huid gedragen zich anodisch ten opzichte van de rest van het oppervlak. Hierdoor concentreert de oplosreacie zich op die kleine plekken en kunnen zeer snel kleine lekkages ontstaan. Waarom het resultaat ook hier vaak het ontstaan van vooral mooie ronde gaatjes is, is minder goed verklaarbaar dan in het geval van het aanwezige koolstof. In principe zou zo'n gaatje elke willekeurige vorm kunnen krijgen.
Boormossel
Bij Schielab zijn dit soort perforaties gedurende de afgelopen jaren meerdere malen waargenomen in de monsters die aan haar laboratoria zijn aangeboden voor onderzoek naar de oorzaak van zulke ellende. In een eerste gevoelsmatige reactie bij de aanblik van zo'n perfect rond klein gaatje wordt steevast een gelijkenis opgeroepen met de effecten van het moordende werk van de boormossel. De boormossel is een roofzuchtig schaaldier dat in zee leeft. Deze slaagt erin om kleine ronde gaatjes te 'boren' in de schelp van zijn slachtoffers (kokkels, strandschelpen e.d.) via welke hij zich vervolgens voedt met het weke binnenste van deze schelpdieren.
Onbekende organismen
Het leek een boute vergelijking. Welk organisme zou zich nou tegoed willen doen aan het giftige koper? Recentelijk zijn er echter sterke aanwijzingen gevonden dat het idee helemaal niet zo onwaarschijnlijk is. Bij Schielab is, met behulp van de elektronenmicroscoop, gedurende het afgelopen jaar bij toeval een clustertie onbekende kleine organismen gefotografeerd, waarvan er één 'op heterdaad betrapt' werd. Dit gebeurde toen tijdens het onderzoek de aandacht een keer niet werd geconcentreerd op de posities waar al putvorming had plaatsgevonden, maar op de zwakke plekken elders in de passieve huid, waar nog geen putvorming kon worden waargenomen.
De aard van deze organismen is nog niet bekend. Ze lijken in niet-actieve toestand te bestaan uit vormeloze, sterk hechtende, amoebe-achtig bergjes slijm (zie afbeelding 1). Vooralsnog wordt aangenomen dat ze in deze toestand lange tijd kunnen overleven op de plaatsen waar de passieve huid minder optimaal is. Ze zijn op die posities beland in een periode waarin vervuild water door de leiding heeft gestroomd. Waarschijnlijk zijn zij er zelfs (dankzij hun sterke hechting aan het oppervlak) de oorzaak van dat deze posities ook na reinigen niet meer goed te passiveren zijn. Hoewel de vorm van het inactieve organisme een eencellige natuur en een ongeslachtelijke voortplanting door deling doet vermoeden, zijn er bij een later onderzoek ook enkele lege 'eierschalen' ontdekt in de nabijheid (zie afbeelding 3). In actieve toestand heeft het organisme enkele ledemaatachtige uitstulpingen waarmee het zich kan voortbewegen (zie afbeelding 2). Het is in deze toestand dat kennelijk in hoog tempo gaatjes kunnen worden gevormd in de pijpwand. Op een van de gemaakte opnames is te zien hoe de 'kop' van het micro-organisme zich juist in de pijpwand heeft gegraven. 
Onderzoek in pril stadium
Dat dergelijke metaalvreters nog niet eerder zijn waargenomen komt zeer waarschijnlijk omdat de actieve fase maar relatief kort duurt, en omdat het gehele beest door de waterstroom mee naar buiten wordt geperst op het moment dat volledige penetratie van de pijpwand heeft plaatsgevonden. Het onderzoek naar de aard van de organismen is nog in een pril stadium. Over het mechanisme waarmee het koper uit de pijpwand wordt verwijderd, het energetische voordeel daarvan voor het organisme en hoe het mogelijk is dat de giftige aard van koper-ionen geen effect heeft is nog niets bekend. Verwacht wordt wel dat binnenkort in ieder geval iets meer bekend zal worden over de herkomst van de organismen (en daarmee over de mogelijke bestrijding).