Cyanursäure (CYA), auch Stabilisator oder Conditioner genannt, schützt Chlor vor Sonnenlicht. Aber CYA ist ein zweischneidiges Schwert, das dramatische Auswirkungen auf die Wirksamkeit und Desinfektion von Chlor hat. CYA ist so wichtig, sich auf ein Minimum zu beschränken, dass wir beschlossen haben, Minimal CYA zu unserer vierten Säule der proaktiven Poolpflege zu machen.
Cyanursäure Fakten
Cyanursäure (CYA) ist im Poolgeschäft bekannt. Es dient als Schutzschild für Chlor gegen Sonnenlicht. Die ultravioletten Strahlen der Sonne bauen Chlor sehr schnell ab, was ein Problem für Außenpools darstellt. Studien zeigen, dass Sonnenlicht Chlor innerhalb von zwei Stunden um 75-90% auslöschen kann. Die Halbwertszeit von Chlor — bei direkter Sonneneinstrahlung – beträgt etwa 45 Minuten. Das bedeutet, dass die Hälfte Ihres Chlors in 45 Minuten weg ist. Weitere 45 Minuten, eine weitere Hälfte Ihres Chlors ist weg. So weiter und so fort.
CYA wirkt sich auf so viele Arten auf das Wasser aus, dass wir der Industrie einen schlechten Dienst erweisen würden, wenn wir es ignorieren würden. Das Verständnis von CYA ist ein Eckpfeiler unseres Unterrichts, und es gibt eine wachsende Anzahl von online verfügbaren Forschungen1.
Ein Chlorstabilisator wird benötigt, sonst werden Sie den ganzen Tag, jeden Tag Chlor verwenden (und verlieren). Bis zur Entdeckung der Cyanursäure im Jahr 1956 wurde täglich Chlor zugesetzt. In diesem Artikel werden einige Dinge beschrieben, die Sie über Cyanursäure wissen sollten.
Wie wirkt Cyanursäure?
Das Cyanursäuremolekül ist ein Sechseck mit abwechselnden Stickstoff- und Kohlenstoffatomen. Es ermöglicht, dass sich drei Chlormoleküle an den Stickstoff anlagern und eine schwache Stickstoff-Chlor-Bindung (N-Cl) bilden. Da die N-Cl-Bindung schwach ist, kann Chlor CYA loslassen, wenn es etwas zu oxidieren oder abzutöten hat. Wenn Chlor an CYA gebunden ist, ist es jedoch vor Sonnenlicht geschützt. Cyanursäure ist eine Art Sonnenschutzmittel für Chlor.
Wir wissen, dass die Stickstoff-Chlor-Bindung (N-Cl) schwach ist, da das gebundene Chlor immer noch in einem freien Chlortest auftaucht. Wenn die Bindung stärker wäre — wie die von Chloraminen und anderen desinfizierenden Nebenprodukten – würde Chlor nur bei einem Gesamtchlortest auftreten, nicht bei freiem Chlor.
Eine Metapher: Stellen Sie sich ein schwimmendes Floß vor, an dem sich Chlor festhält. Wenn es das Floß verlassen muss, um einen Keim zu oxidieren oder abzutöten, lässt Chlor das Floß einfach los … und ein anderes Chlormolekül nimmt seinen Platz ein und greift das Floß. Solange Chlor am Floß haftet, ist es vor Sonnenlicht geschützt. Wenn es loslässt, ist es aktives freies verfügbares Chlor, aber anfällig für Sonnenlicht.
Cyanursäure ist als körniger Feststoff und als Flüssigkeit (Natriumcyanurat) erhältlich. Am häufigsten wird Cyanursäure jedoch in stabilisierten Chlorinen Dichlor und Trichlor gefunden. Diese stabilisierten Chlorine haben etwa 50-58% CYA in ihren Formeln.
Warum Cyanursäure verwenden?
CYA bietet Chlor einen großen Vorteil. CYA kann die Lebensdauer von freiem Chlor bei direkter Sonneneinstrahlung um das 8-fache verlängern. Für Außenpools ist das ein Game Changer. Das heißt, CYA ist nicht in einem Hallenbad verwendet werden.
Konventionelle Weisheit im Poolgeschäft — zumindest bis vor kurzem — schlägt einen idealen Bereich von CYA vor 30-50ppm, mit einem Minimum von 10ppm und einem Maximum von 100ppm. Die Bereiche variieren je nach staatlichen Gesetzen. Wir bei Orenda empfehlen so wenig wie möglich (idealerweise 30 ppm oder weniger). Warum unterscheiden wir uns? Weil wir die Notwendigkeit erkennen, dass Chlor im Sonnenlicht langlebig ist, aber auch seine Auswirkungen auf die Hygiene erkennen. Darüber hinaus kann der Chlorgehalt mit Enzymen minimal sein, während ein starker ORP erhalten bleibt.
Wenn Sie einen CYA richtig dosieren, müssen Sie wissen, wie viel freies verfügbares Chlor (FAC) Sie schützen möchten und wie viele Gallonen Wasser sich im Pool befinden. Quellen deuten darauf hin, dass es etwa 10 ppm CYA braucht, um 1 bis 1,5 ppm FAC zu schützen, aber wir haben noch keine endgültige Antwort darauf gefunden. Wir wissen jedoch, dass selbst kleine Mengen von CYA die überwiegende Mehrheit der hypochlorigen Säure (HOCl) schützen können, die die starke, tötende Form von Chlor ist:
Quelle: Die Chlor / CYA-Beziehung und Implikationen für Stickstofftrichlorid, von Richard Falk
Die linke Tabelle ist ohne CYA. Bei 7,5 pH ist die Hälfte des Chlors starkes HOCl und die andere Hälfte schwaches OCl-. In der rechten Tabelle sinkt der HOCl-Anteil auf etwa 3%, was bedeutet, dass etwa 97% des Chlors als Isocyanurat an CYA gebunden sind. Dies ist gut für den Schutz, aber es verlangsamt Chlor zur Desinfektion und Oxidation.
Das Problem ist nicht die Stabilisierung von Chlor. Das ist Überstabilisierung. Wenn Wasser verdunstet, bleibt CYA zurück und bleibt lange, lange im Wasser. Dies kann für einige als Vorteil angesehen werden … aber es kann auch ein Problem auf der Straße sein, weil sich die CYA ansammeln wird. In den meisten Fällen können die CYA-Werte sehr stabil bleiben, wenn Sie dem Wasser nicht mehr hinzufügen. Die Probleme treten auf, wenn der CYA-Spiegel zu hoch wird.
Probleme mit Cyanursäure
Schwächeres, langsameres Chlor
Da Chlor die Frontabwehr gegen Keime und Krankheiten im Wasser ist, ist eine Schwächung eine schlechte Idee. Chlor muss nicht nur den Oxidationsmittelbedarf überwinden, bevor eine Desinfektion erfolgen kann, es gibt ungefähr eine 7.5% Chlorreduktionsfaktor mit Cyanursäure gegen Algen. Also lasst uns diese Formel in die reale Welt bringen. Wenn Sie 100ppm CYA haben, ist Ihr neues Minimum, um dem Algenwachstum einen Schritt voraus zu sein, ungefähr 7,5 ppm Chlor. Kannst du das ertragen?
Wie bereits erwähnt, bleibt CYA lange im Wasser. Der einfachste und kostengünstigste Weg, Cyanursäure zu reduzieren, besteht darin, den Pool zumindest teilweise abzulassen. Es gibt einige Produkte, die auch CYA reduzieren können, aber wie jede Chemie gibt es Reaktionen für jede Aktion. Wir werden nicht auf die Chemie eingehen, aber wenn Sie mehr erfahren möchten, empfehlen wir Ihnen, zu erforschen, wie Sie den Cyanursäurespiegel senken können.
Irreführender Messwert
Lassen Sie uns nun kurz darüber sprechen, wie ORP-Sensoren und Testkits durch Cyanursäure getäuscht werden können. Zunehmende Cyanursäure senkt ORP. Wenn Sie jedoch frei verfügbares Chlor mit einem DPD-Testkit messen, wird das Chlor als frei verfügbares Chlor (FAC) angezeigt. Warum die Inkonsistenz der Ergebnisse? Wir können es erklären.ORP steht für Oxidations-Reduktions-Potential. ORP-Sensoren sind Sonden, die sofort die Leitfähigkeit (in Millivolt, mV) von Wasser messen. Sie spüren Chlor, aber kein an Cyanursäure gebundenes Chlor. Infolgedessen kann ORP niedriger sein, selbst wenn freies Chlor gleich bleibt. Also, was wird der Pool Chemical Controller tun, wenn die ORP-Werte zu niedrig sind? Fügen Sie mehr Chlor hinzu. Manchmal ist eine zusätzliche Kalibrierung des Controllers und der Sensoren erforderlich, damit die Dinge richtig funktionieren. Dies ist etwas zu beachten, wenn Sie chemische Automatisierung haben.
Aggressives Wasser (LSI)
Ein weiterer sehr wichtiger Aspekt von CYA ist der Einfluss auf den Langelier-Sättigungsindex (LSI). Je höher der CYA, desto aggressiver das Wasser. Warum? Weil CYA tatsächlich zur Gesamtalkalität beiträgt (es wird Cyanuratalkalität genannt). Um den LSI genau zu berechnen, müssen wir die Carbonatalkalität kennen, was die Entfernung der Cyanuratalkalität von der Gesamtalkalität erfordert. Sehen Sie sich die Tabelle unten an und sehen Sie sich die Korrekturfaktoren an.
Wir müssen die Cyanuratalkalität von der Gesamtalkalität entfernen, um die Carbonatalkalität zu ermitteln. Die Faustregel lautet, wie Sie in der Tabelle sehen können, etwa 1/3 der CYA-ppm aus den TA-ppm zu entfernen. Es sieht so aus:
TA ppm – (CYA ppm x ) = Carbonatalkalität
oder die 1/3-Faustregel:
TA ppm – (CYA ppm ÷ 3) = Carbonatalkalität
Lassen Sie uns ein Beispiel geben, um zu zeigen, wie stark sich hohe CYA-Werte auf den LSI auswirken können. In diesem Beispiel verwenden wir 100 ppm Gesamtalkalität, einen pH-Wert von 7,4 und 90 CYA:
100 ppm – (90 ppm x) = ? ppm
100 – (27.9) = 72.1 ppm Carbonatalkalität
Das ist möglicherweise kein ernst genug Beispiel. Wie wäre es, wenn wir einen Pool verwenden, der seit einigen Jahren Trichlor verwendet…
100 ppm – (200 x ) = ? ppm
100 – (62) = 38 ppm Carbonatalkalität
Das letzte Beispiel zeigt uns, wie Trichlor–Pools aggressiver sind – nicht nur wegen des niedrigen pH-Werts von Trichlor, sondern auch wegen der starken Auswirkungen von akkumuliertem CYA auf den LSI. Keine Sorge, der LSI-Rechner der Orenda-App erledigt all diese Berechnungen für Sie. Geben Sie einfach Ihren pH-Wert, die gemessene Gesamtalkalität und CYA ein, und all diese Gleichung wird automatisch berücksichtigt.
Die CDC reguliert die CYA-Werte
Was ist die Grenze für CYA? Nun, laut den US-amerikanischen Centers for Disease Control (CDC) sind es 15 Teile pro Million. Insbesondere im Falle eines Stuhlvorfalls darf der CYA-Wert des Pools 15 ppm nicht überschreiten. Aber kennen Sie irgendwelche Nachbarschaft Sommer-Pools, die durch ihre gesamte Saison ohne einen einzigen fäkalen Vorfall bekommen können?
Besser sicher und vorbereitet sein, als vom Gesundheitsamt geschlossen zu werden. Von der CDC: Schließen Sie im Falle eines Stuhlvorfalls den Pool, und die CYA-Werte dürfen 15 ppm nicht mehr überschreiten. Diese Grenze wurde aus praktischen Gründen beschlossen. Sicher, Sie könnten mehr CYA im Wasser haben, aber der Chlorgehalt, der benötigt wird, um eine solche Krankheit abzutöten, wäre wahnsinnig hoch.
Warum die CDC CYA-Grenze passiert ist
Es ist sehr einfach: Chlorstabilisatoren (wie CYA) verlangsamen die Geschwindigkeit, mit der freies Chlor Krankheitserreger abtötet. Im Falle eines Fäkalvorfalls ist die Hygiene von größter Bedeutung, um Krankheiten wie Cryptosporidium zu bekämpfen. CYA steht nur im Weg. Technisch gesehen können Sie so viel CYA haben, wie Sie möchten, solange Sie das FC: CYA-Verhältnis beibehalten. Aber gegen eine chlorresistente Krankheit wie Chlor wird es unpraktisch (wenn nicht unmöglich), sie mit hohen CYA-Spiegeln abzutöten.
Lass uns hier real werden. Wenn Sie kommerzielle Außenpools behandeln, ist es wirklich schwierig, CYA unter 15 ppm zu halten. Wir verstehen es. Aber das ist keine Entschuldigung dafür, das Mandat der CDC zu ignorieren. Was können wir als Fachleute der Branche tun, um diese neue CYA-Verordnung einzuhalten? Es ist unsere Meinung bei Orenda, dass die 15ppm—Grenze der CDC — obwohl es für viele eine schmerzhafte Veränderung ist – eine Gelegenheit für neues Denken bietet. Pools wurden so lange auf die gleiche Weise betrieben; die Art und Weise, wie wir über Wasser denken, zu ändern, kann eine gute Sache sein.
CYA kann auch nach dem Ablassen verbleiben
Wir haben zahlreiche Geschichten aus erster Hand über das Ablassen von Pools mit hoher Cyanursäure gehört. Zum Beispiel hatte ein Servicetechniker einen Hausbesitzer mit einem Pool über 100 ppm CYA. Entleerte den Pool vollständig und füllte ihn wieder auf. Ohne dem Pool noch etwas hinzuzufügen — außer Leitungswasser – lag der CYA-Pegel am nächsten Morgen bei 30 ppm.
Wir haben recherchiert. In nicht so wissenschaftlichen Begriffen interpretieren wir die Ergebnisse so, dass einige CYA beim Ablassen eines Pools zurückbleiben können. Es kann sich beim Abfließen des Wassers auf der Pooloberfläche ablagern und darauf warten, beim Nachfüllen wieder absorbiert zu werden. Wir sind nicht sicher, wie es aussieht oder sich anfühlt, aber es erklärt das Geheimnis CYA in einem neu aufgefüllten Pool. Könnte es sein, dass CYA wie Salz oder andere Mineralien zurückbleibt? Es scheint möglich … aber wir werden es weiter untersuchen. Wenn Sie Chemiker oder Cyanursäureexperte sind, Bitte wiegen Sie sich und kontaktieren Sie uns. Wir würden gerne mehr darüber wissen.
Fazit
Stabilisierung ist nicht das Problem…Überstabilisierung ist. Vermeiden Sie eine Überstabilisierung und es wird viel einfacher sein, einen sauberen und gesunden Pool zu erhalten.
1 Falk, R.A.; Blatchley, E.R., III; Kuechler, T.C.; Meyer, E.M.; Pickens, S.R.; Suppes, L.M. Beurteilung der Auswirkungen von Cyanursäure auf das Risiko von Magen-Darm-Erkrankungen bei Badenden in Schwimmbädern. Wasser. 2019, 11, 1314.