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Slime in the GPU water block and white crystals in the radiator – about plasticizers, corrosion and the wrong materials | Investigative

Slime? Plasticizers, precipitates and the mysterious “threads”

Let’s start with the supposed slime. After I had dried everything, it almost looked like a poorly cleaned drain at your trusted hairdresser. So all in all, it was quite a hairy affair. Our tangle of threads is even multicolored, which may surprise the layman, but also has something to do with the way it was created. That’s why I’m going to give you a little more theory, but unfortunately I can’t spare you that.

Not a gully, but a block of water

Plasticizer residues in a cooling circuit can manifest themselves in various ways and different chemical elements can be precipitated in the process. These residues can build up on the cooling fins, in radiators and pumps, and over time they can also obstruct the flow and lead to blockages. Plasticizers are often oily or sticky substances that can leave a corresponding layer on surfaces in the cooling circuit. The presence of plasticizers can affect the water quality, which can manifest itself in increased turbidity, altered pH values or increased organic content (e.g. TOC – Total Organic Carbon).

Fun fact: Plasticizer residues can lead to a characteristic odour, especially if they are present in high concentrations or decompose. It then smells and is quickly blamed on rotten water or dead algae. What is usually ignored is the fact that these residues and deposits can lead to chemical interactions with other materials in the system in the long term, which can cause these materials to deteriorate or become brittle.

Colorful threads wherever you look

Plasticizers are chemically very diverse, but the most commonly used plasticizers are phthalates and adipate-based compounds. Phthalates are esters of phthalic acid and are no longer commonly used. Well-known representatives are DEHP (diethylhexyl phthalate) and DINP (diisononyl phthalate). Adipates are esters of adipic acid and a well-known representative is DOA (dioctyl adipate). There are also other plasticizers such as organophosphates and citrates. During the decomposition or hydrolysis of plasticizers, chemical elements and compounds can be precipitated, such as carbon compounds (I found them here, for example, picture below), hydrogen and oxygen (as a component of organic acids and esters)

Carbon compounds en masse

But how did these strange threads form? The formation of thread-like molecular chains from plasticizer residues during drying is a complex process that is influenced by various physical and chemical mechanisms. When a liquid containing plasticizers begins to evaporate, the concentration of plasticizers in the remaining liquid increases. I deliberately did this very quickly beforehand with the hair dryer. This drying process leads to supersaturation of the plasticizers, which encourages the formation of solid residues.

What I have initiated, however, is a so-called nucleation, because as supersaturation increases, small crystal nuclei begin to form. This is the first step in crystallization. These nuclei then serve as the starting point for the further growth of the crystals, as further plasticizer molecules attach themselves to these crystal nuclei. The specific properties of the plasticizer and the ambient conditions (e.g. temperature, evaporation rate) determine the growth rate and ultimately the shape of the crystals. And very different colorations also occur when, for example, they link carbon molecules:

The black thread is almost pure carbon

Under certain conditions, the crystals then grow preferentially in a certain direction, which leads to the formation of filamentous structures. This directional crystallization can be influenced by factors such as the molecular structure of the plasticizer, intermolecular forces and the presence of impurities or other substances in the liquid. This is because plasticizer molecules are often long-chain compounds. During the crystallization process, these molecular chains can align and couple with each other in an ordered manner, resulting in the formation of exactly these thread-like structures. Ergo, the presence of these chains is the best indicator of the presence of released plasticizer.

But it doesn’t just have to be filaments, because in the quieter areas without so much flow, crystalline structures are more likely to be deposited, which can almost look like an egg layer (ice flowers). But even here there is still a lot of carbon, together with sodium (probably from the coolant)

Ice flowers

And because it was so beautiful, the whole thing again before I draw my interim conclusion.

Interim conclusion

After complete evaporation of the liquid, the filamentous residues remain as solid structures. These residues consist of ordered, interconnected plasticizer molecules that have joined together to form chains or filamentous crystals. This is exactly how the filamentous structure we are admiring is formed through the combination of supersaturation, nucleation, directed crystallization and intermolecular interactions of the plasticizer molecules during the drying process.

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big-maec

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895 Kommentare 530 Likes

Eine Auflistung aller verwendeten Komponenten in diesem Fall und der Flüssigkeit wäre interessant.

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pinkymee

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74 Kommentare 71 Likes

Sehr sehr spannender Artikel! Da braucht es einiges an Chemie Kenntnissen, gell? :)
Es ist aber auch erschreckend zu sehen, was passierst, wenn bestimmte Dinge bei der Herstellung nicht beachtet werden.
Wie lange braucht es für so einen Artikel, vom Aufschrauben des Kühlers, Analysen, Fehlerfindung bzw. korrekte Zusammmenhänge zu erkennen und am Ende den Artikel zu verfassen? Locker einen ganzen Tag, oder? Danke für's Teilhaben. War fast wie ein guter Crimi :)

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N
Nixwiss

Mitglied

22 Kommentare 14 Likes

Sehr gut recherchiert und wieder einmal Chemie Grundkenntnisse. Das was mich bei Wasserkühlung stört ist, dass man nicht weiß was der einzelne Hersteller wirklich verbaut und gemacht hat. Hier kann man in Unwissenheit sein gesammtes System innerhalb kurzer Zeit zerstört bekommen ohne wirklich etwas richtig falsch gemacht zu haben.
Nur im dirketen Vergleich kenne ich kein WaKü System welches seit 8 - 10 Jahren unangetastet noch läuft. Luftsysteme sind zwar in der Kühlleistung nicht so effizient aber dauerhaft langlebiger bei wesentlich geringerem Wartungsaufwand.

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echolot

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1,059 Kommentare 810 Likes

Kühlmittel immer passend auswählen und regelmäßige Wartung sollten vorbeugen. So etwas hatt ich bis dato noch nicht im Kreislauf. EKWB hat ja auch so tolle CryoFarb-Flüssigkeiten. Da habe ich schon gruseligere Ergebnisse gesehen.

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R
RazielNoir

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428 Kommentare 194 Likes

Das ist einer der Gründe, warum ich lieber auf Luftkühlung setzte. Regelmäßig Staub entfernen und gut ist...

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Arnonymious

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194 Kommentare 75 Likes

Jo, da bin ich ganz bei meinem Vorredner, wobei mich das Thema WaKü als Custom Loop von der Bastelseite her reizen würde.

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Igor Wallossek

1

10,391 Kommentare 19,335 Likes

Steht im Artikel. Die Plörre ist von Innovatek, also Wasser und Glykol.

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echolot

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1,059 Kommentare 810 Likes

Gegen Schlauchauflösung kann auch die beste Plörre nix ausrichten. Deshalb gerade bei Schläuchen auf erfahrungsgemäß gute Schläuche setzen und diese auch regelmäßig austauschen. hatte mit Innovatek bis dato nur gute Erfahrungen.

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HerrRossi

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6,797 Kommentare 2,247 Likes

Sehr interessante Analyse! Dass sogar Stahl zu Korrosion führen kann, hätte ich als Laie jetzt auch nicht gedacht.

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big-maec

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895 Kommentare 530 Likes

Sorry, ich bin am Verzweifeln, habe den Artikel noch mal durchsucht, ich finde nirgends Innovatek.

Vielleicht kann mir mal einer auf die Sprünge helfen, oder muss man das zwischen den Zeilen lesen?

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Nulight

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245 Kommentare 165 Likes

EPDM Schläuche und Ruhe :)
Am besten verlegen lässt sich der von Watercool.

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Tom42

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Flashback! Chemie und Physik an der Schule...

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Steffdeff

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773 Kommentare 723 Likes

Ich hab den Artikel jetzt zum dritten Mal gelesen und kann es auch nicht finden.
Entweder Igor hat Geheimtinte verwendet oder ich brauche eine neue Brille🤓.

Ich habe eine ähnliche Konstellation verbaut, also Alphacool Radiatoren und einen Bykski Kühlblock mit (hoffentlich) guten EPDM Schläuchen.
Momentan ist da alles unauffällig.
Was mich interessieren würde ist wie man da gegensteuern kann! Öfter die Kühlflüssigkeit wechseln?
Die niedrigen Temperaturen der Komponenten durch eine Wakü sind schon was Feines , aber ehe ich mir Glasröhren zurechtbiege setze ich lieber wieder auf Luftkühlung!

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Igor Wallossek

1

10,391 Kommentare 19,335 Likes

Ok, die Plörre stand nicht drin, der Rest schon. Im Video isses drin :P

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RazielNoir

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428 Kommentare 194 Likes

Ja. Die alten Parther wussten schon um die Wechselwirkung zwischen 2 Metallen, auch wenn sie es sicher nicht erklären konnten. ;)
Aber zurück zum Thema. Wasserkühlung ist richtig konzipiert enorm leistungsfähig und individuell anpassbar. Aber es erhöht insbesondere bei Custom-Loops die Komplexität. Somit muss man schon genau wissen, was man tut und auf die Angaben zum Produkt vertrauen können. Das dies leider nicht immer der Fall ist, hat ja Igors Radiatorentest aufgedeckt.

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n
norpeimi

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16 Kommentare 10 Likes

Danke für den coolen Beitrag ; so fängt die Woche schon gut an mit etwas Chemie und Physik mit einem Schuss Krimi .
Solche Beiträge findet man nur hier aus dieser Seite .

Danke vielmals !!!

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ArcusX

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892 Kommentare 515 Likes

Hier meins. Seit 2013. OK ich habe Mal Flüssigkeit nach gegossen und ich musste zwei Schlauchstücke tauschen beim Wechsel der Plattform von i5 3770k auf AMD 5900x. Das war's.
Falls gewünscht kann ich bei Gelegenheit mal die Teileliste so noch vorhanden rausholen.

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R
RazielNoir

Veteran

428 Kommentare 194 Likes

Und Lüfter entstaubt. Das bleibt auch bei WaKü's als ToDo.

Am Liebsten wäre mir ein System, das passiv über das Gehäuse läuft. Aber Leistung und Passiv haben bisher noch nie überzeugend und stabil gut zusammengepasst. Siehe auch Test von Igor vom Monsterlabo the First.

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ArcusX

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892 Kommentare 515 Likes

Ok stimmt. Wobei ich da sehr entspannt bin. Das Gehäuse ist geschlossen, vollkommen verfiltert und am externen Radiator mache ich auch recht wenig. Vielleicht alle drei Jahre kommt da der Staubsauger zum einsatz. Ich fürchte eher seltener. Kein gutes Vorbild. Ich weiss :(

Zu meiner Ehrenrettung sei gesagt, das das Kühlsystem solche Reserven hat, dass es kaum eine Rolle spielt und es durch die Überwachungssystem auch angezeigt würde, wenn es kritisch wird.. ;)

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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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