Kwas cyjanurowy (CYA), zwany także stabilizatorem lub odżywką, chroni chlor przed światłem słonecznym. Ale CYA jest miecz obosieczny, powodując dramatyczny wpływ na skuteczność chloru i dezynfekcji. CYA jest tak ważne, aby ograniczyć do minimum, że zdecydowaliśmy się uczynić Minimal CYA naszym czwartym filarem proaktywnej opieki nad basenem.
Kwas cyjanurowy fakty
Kwas cyjanurowy (CYA) jest dobrze znany w branży basenowej. Służy jako tarcza ochronna chloru przed światłem słonecznym. Promienie ultrafioletowe słońca bardzo szybko rozkładają chlor, tworząc problem dla basenów zewnętrznych. Badania pokazują, że światło słoneczne może wytrzeć chlor o 75-90% w ciągu dwóch godzin. Okres półtrwania chloru-pod wpływem bezpośredniego światła słonecznego-wynosi około 45 minut. To oznacza, że połowa chloru zniknie w ciągu 45 minut. Kolejne 45 minut i połowa chloru zniknie. I tak dalej.
CYA wpływa na wodę na tak wiele sposobów, że robilibyśmy krzywdę dla przemysłu, ignorując ją. Zrozumienie CYA jest podstawą tego, czego uczymy, a coraz więcej badań jest dostępnych online1.
potrzebny jest stabilizator chloru, w przeciwnym razie będziesz używać (i tracić) chloru przez cały dzień, każdego dnia. Chlor dodawano codziennie aż do odkrycia kwasu cyjanurowego w 1956 roku. W tym artykule przedstawimy kilka rzeczy, które powinieneś wiedzieć o kwasie cyjanurowym.
jak działa kwas cyjanurowy?
cząsteczka kwasu cyjanurowego jest sześciokątem z naprzemiennymi atomami azotu i węgla. Pozwala to na przyłączenie trzech cząsteczek chloru do azotu, tworząc słabe Wiązanie azotowo-chlorowe (N-Cl). Ponieważ Wiązanie N-Cl jest słabe, pozwala na uwolnienie chloru z CYA, gdy ma coś do utlenienia lub zabicia. Po przyłączeniu do CYA chlor jest jednak chroniony przed światłem słonecznym. Kwas cyjanurowy jest czymś w rodzaju filtra przeciwsłonecznego dla chloru.
wiemy, że Wiązanie azot-chlor (N-Cl) jest słabe, ponieważ przyłączony chlor nadal pojawia się w teście wolnego chloru. Gdyby Wiązanie było silniejsze—jak chloraminy i inne produkty uboczne dezynfekujące—chlor pojawiłby się tylko w całkowitym teście chloru, a nie wolnego chloru.
metafora: wyobraź sobie pływającą tratwę, na której trzyma się chlor. Kiedy musi opuścić tratwę, aby utlenić lub zabić zarodek, chlor po prostu Puszcza tratwę … a inna cząsteczka chloru zajmie jej miejsce i złapie tratwę. Dopóki chlor utrzymuje się na tratwie, jest ona chroniona przed światłem słonecznym. Kiedy odpuszcza, jest aktywny wolny dostępny chlor, ale podatny na działanie promieni słonecznych.
Kwas cyjanurowy jest dostępny w postaci granulowanego ciała stałego i w postaci cieczy (cyjanuran sodu). Najczęściej jednak Kwas cyjanurowy występuje w stabilizowanych chlorynach dichlor i trichlor. Te stabilizowane chloriny mają około 50-58% CYA w swoich formułach.
dlaczego warto używać kwasu cyjanurowego?
CYA zapewnia ogromne korzyści dla chloru. CYA może przedłużyć żywotność wolnego chloru nawet 8 razy w bezpośrednim świetle słonecznym. W przypadku basenów zewnętrznych, to zmienia grę. Jednak CYA nie może być używany w krytym basenie.
konwencjonalna mądrość w biznesie basenowym—przynajmniej do niedawna-sugeruje idealny zakres CYA na 30-50ppm, przy minimum 10ppm i maksimum 100ppm. Zakresy różnią się w zależności od przepisów państwowych. My w Orendzie zalecamy trochę, jak to możliwe (najlepiej 30ppm lub mniej). Dlaczego się różnimy? Ponieważ zdajemy sobie sprawę z potrzeby, aby chlor miał długowieczność w świetle słonecznym, ale także dostrzegamy jego wpływ na warunki sanitarne. Dodatkowo, w przypadku enzymów, poziom chloru może być minimalny przy zachowaniu silnego ORP.
prawidłowe dawkowanie CYA to kwestia wiedzy, ile wolnego chloru (FAC) chcesz chronić i ile litrów wody jest w basenie. Źródła sugerują, że potrzeba około 10 ppm CYA, aby chronić 1 do 1,5 ppm FAC, ale nie znaleźliśmy jeszcze ostatecznej odpowiedzi na ten temat. Wiemy jednak, że nawet niewielkie ilości CYA mogą chronić zdecydowaną większość kwasu podchlorowego (HOCl), który jest silną, zabijającą formą chloru:
źródło: The chlor/CYA Relationship and Implications for Nitrogen Trichloride, by Richard Falk
the left chart is without CYA. Przy 7,5 pH połowa chloru to silny HOCl, a druga połowa to słaby OCl -. Na prawym wykresie procent HOCl spada do około 3%, co oznacza, że około 97% chloru wiąże się z CYA jako izocyjanuran. Jest to dobre dla ochrony, ale spowalnia chlor w celu dezynfekcji i utleniania.
problemem nie jest stabilizacja chloru. To nadmierna stabilizacja. Gdy woda wyparuje, CYA pozostaje w tyle i pozostaje w wodzie przez długi, długi czas. Można to uznać za korzyść dla niektórych…ale może to być również problem w dół drogi, ponieważ CYA będzie się gromadzić. W większości przypadków poziom CYA może pozostać bardzo stabilny, jeśli nie dodajesz go więcej do wody. Problemy występują, gdy poziom CYA jest zbyt wysoki.
problemy z kwasem cyjanurowym
słabszy, wolniejszy chlor
ponieważ chlor jest pierwszą linią obrony przed zarazkami i chorobami w wodzie, osłabienie go jest złym pomysłem. Chlor nie tylko musi przezwyciężyć zapotrzebowanie na utleniacz, zanim może dojść do dezynfekcji, ale jest to około 7.5% współczynnik redukcji chloru z kwasem cyjanurowym przeciwko glonom. Więc umieśćmy tę formułę w prawdziwym świecie. Jeśli masz 100ppm CYA, twoje nowe minimum, aby wyprzedzić wzrost glonów, wynosi około 7,5 ppm chloru. Możesz to utrzymać?
jak wspomniano wcześniej, CYA pozostaje w wodzie przez długi czas. Najprostszym i najtańszym sposobem na redukcję kwasu cyjanurowego jest przynajmniej częściowe opróżnienie basenu. Istnieją pewne produkty, które mogą również zmniejszyć CYA, ale jak każda chemia, istnieją reakcje dla każdego działania. Nie będziemy się do chwastów na chemii, ale jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, zachęcamy do badania, jak obniżyć poziom kwasu cyjanurowego.
mylący odczyt
porozmawiajmy teraz krótko o tym, jak czujniki ORP i zestawy testowe można oszukać kwasem cyjanurowym. Zwiększenie stężenia kwasu cyjanurowego obniża ORP. Jeśli jednak zmierzysz wolny dostępny chlor za pomocą zestawu testowego DPD, chlor pojawi się jako wolny dostępny chlor (FAC). Skąd ta niespójność w wynikach? Możemy to wyjaśnić.ORP oznacza potencjał redukcji utleniania. Czujniki ORP to sondy, które błyskawicznie mierzą przewodność (w miliwoltach, mV) wody. Wyczuwają chlor, ale nie chlor związany z kwasem cyjanurowym. W rezultacie ORP może być niższy, nawet jeśli wolny chlor pozostaje taki sam. Więc co zrobi kontroler chemiczny basenu, gdy poziomy ORP są zbyt niskie? Dodaj więcej chloru. Czasami potrzeba dodatkowej kalibracji sterownika i czujników, aby wszystko działało prawidłowo. Jest to coś, o czym należy pamiętać, jeśli masz automatyzację chemiczną.
agresywna woda (LSI)
kolejną bardzo ważną rzeczą do zrozumienia na temat CYA jest jej wpływ na wskaźnik nasycenia Langeliera (LSI). Im wyższy CYA, tym bardziej agresywna woda. Dlaczego? Ponieważ CYA faktycznie przyczynia się do całkowitej zasadowości (nazywa się to zasadowością cyjanuranu). Aby dokładnie obliczyć LSI, musimy znać zasadowość węglanu, która wymaga usunięcia zasadowości cyjanuranu z całkowitej zasadowości. Zobacz poniższy wykres i spójrz na Współczynniki korekcji, a następnie przejdziemy przez formułę.
musimy usunąć zasadowość cyjanuranu z całkowitej zasadowości, aby znaleźć zasadowość węglanu. Zasada kciuka, jak widać na wykresie, jest usunięcie około 1/3 CYA ppm z ta ppm. Wygląda to tak:
TA ppm – (CYA ppm x) = zasadowość węglanu
lub, zasada 1/3:
TA ppm – (CYA ppm ÷ 3) = zasadowość węglanu
zróbmy przykład, aby pokazać, jak bardzo wysokie poziomy CYA mogą wpływać na LSI. W tym przykładzie użyjmy całkowitej zasadowości 100 ppm, pH 7,4 i 90 CYA:
100 ppm – (90 ppm x)= ? ppm
100 – (27.9) = 72.1 ppm zasadowość węglanu
to może nie być wystarczająco dotkliwy przykład. Może skorzystamy z basenu, który używa trichloru od kilku lat…
100 ppm – (200 x ) = ? ppm
100 – (62) = 38 ppm zasadowość węglanu
ostatni przykład pokazuje nam, jak baseny trichloru są bardziej agresywne – nie tylko ze względu na niskie pH trichloru, ale ze względu na nagromadzony silny wpływ CYA na LSI. Nie martw się jednak, Kalkulator LSI aplikacji Orenda zadba o całą tę matematykę za Ciebie. Wystarczy wprowadzić pH, zmierzyć całkowitą zasadowość i CYA, a to równanie zostanie automatycznie uwzględnione.
CDC reguluje poziomy CYA
jaki jest limit CYA? Według Amerykańskiego Centrum Kontroli Chorób (CDC), to 15 części na milion. W szczególności, w przypadku incydentu z kałem, poziom CYA w basenie nie może przekroczyć 15 ppm. Ale czy znasz jakieś okoliczne letnie baseny, które mogą przetrwać cały sezon bez żadnego incydentu z kałem?
lepiej być bezpiecznym i przygotowanym niż być zamkniętym przez SANEPID. Z CDC: w przypadku incydentu z kałem Zamknij basen, a poziom CYA nie może przekraczać 15 ppm. Limit ten został ustalony z powodów praktycznych. Oczywiście, można mieć więcej CYA w wodzie, ale poziom chloru potrzebny do zabicia choroby takiej jak krypto byłby szalenie wysoki.
dlaczego doszło do limitu CDC CYA
to bardzo proste: stabilizatory chloru (takie jak CYA) spowalniają tempo zabijania patogenów przez wolny chlor. W przypadku incydentu z kałem, higiena jest najważniejsza dla stłumienia chorób, takich jak cryptosporidium. CYA po prostu przeszkadza. Technicznie, możesz mieć tyle CYA, ile chcesz, o ile utrzymasz stosunek FC: CYA. Ale przeciwko chorobie odpornej na chlor, takiej jak krypto, zabicie jej wysokim poziomem CYA staje się niepraktyczne (jeśli nie niemożliwe).
Jeśli traktujesz odkryte baseny komercyjne, utrzymywanie CYA poniżej 15 ppm jest naprawdę trudne. Rozumiemy. Ale to nie jest wymówka dla ignorowania mandatu CDC. Co możemy zatem, jako profesjonaliści z branży, zrobić, aby zastosować się do nowego rozporządzenia CYA? W Orendzie uważamy, że limit 15 ppm CDC—choć dla wielu jest to bolesna zmiana-daje szansę na nowe myślenie. Baseny od dawna działają w ten sam sposób; zmiana sposobu myślenia o wodzie może być dobrą rzeczą.
CYA może pozostać nawet po osuszeniu
słyszeliśmy wiele opowieści z pierwszej ręki o osuszaniu basenów z wysokim kwasem cyjanurowym. Na przykład technik serwisowy miał właściciela domu z basenem powyżej 100ppm CYA. Całkowicie opróżnił basen i napełnił go ponownie. Nie dodając jeszcze nic do basenu-oprócz wody z kranu – poziom CYA następnego ranka wynosił 30 ppm.
poszperaliśmy trochę. W terminologii nie tak naukowej interpretujemy wyniki tak, że niektóre CYA mogą pozostać w tyle podczas opróżniania basenu. Może odkładać się na powierzchni basenu, gdy woda spływa, i czekać na ponowne wchłonięcie po ponownym napełnieniu. Nie jesteśmy pewni, jak wygląda lub jak się czuje, ale wyjaśnia tajemnicę CYA w nowo napełnionym basenie. Czy to możliwe, że CYA jest pozostawiona jak sól lub inne minerały? Wydaje się to możliwe … ale nadal będziemy się temu przyglądać. Jeśli jesteś chemikiem lub ekspertem od kwasu cyjanurowego, prosimy o zważenie i kontakt z nami. Chcielibyśmy dowiedzieć się więcej na ten temat.
wniosek
stabilizacja nie jest problemem…nadmierna stabilizacja jest. Unikaj nadmiernej stabilizacji, a o wiele łatwiej będzie utrzymać czysty i zdrowy basen.
1 Falk, R. A.; Blatchley, E. R., III; Kuechler, T. C.; Meyer, E. M.; Pickens, S. R.; Suppes, L. M. Woda. 2019, 11, 1314.