Cyanursyre (CYA), også kaldet stabilisator eller konditioneringsmiddel, beskytter klor mod sollys. Men CYA er et tveægget sværd, der forårsager en dramatisk indvirkning på klorets effektivitet og desinfektion. CYA er så vigtigt at holde på et minimum, at vi besluttede at gøre minimalt CYA til vores fjerde søjle i proaktiv poolpleje.
Fakta om cyanursyre
Cyanursyre (CYA) er velkendt inden for poolbranchen. Den tjener som et beskyttelsesskjold for klor mod sollys. Solens ultraviolette stråler nedbryder klor meget hurtigt, hvilket skaber et problem for udendørs pools. Undersøgelser viser, at sollys kan udslette kloren med 75-90 % i løbet af to timer. Halveringstiden for klor – når det udsættes for direkte sollys – er ca. 45 minutter. Det betyder, at halvdelen af dit klor er væk i løbet af 45 minutter. Efter yderligere 45 minutter er endnu en halvdel af kloren væk. Og så videre og så videre.
CYA påvirker vandet på så mange måder, at vi ville gøre industrien en bjørnetjeneste, hvis vi ignorerede det. Forståelse af CYA er en hjørnesten i det, vi underviser i, og der er en voksende mængde forskning tilgængelig online1.
Det er nødvendigt med en klorstabilisator, ellers vil du bruge (og miste) klor hele dagen, hver dag. Klor plejede at blive tilsat dagligt indtil opdagelsen af cyanursyre i 1956. Denne artikel vil skitsere et par ting, du bør vide om cyanursyre.
Hvordan virker cyanursyre?
Cyanursyremolekylet er en sekskant med vekslende kvælstof- og kulstofatomer. Det gør det muligt for tre klormolekyler at binde sig til nitrogenet og danne en svag nitrogen-klorbinding (N-Cl). Fordi N-Cl-bindingen er svag, gør den det muligt for klor at slippe CYA, når det har noget at oxidere eller dræbe. Når klor er bundet til CYA, er det imidlertid beskyttet mod sollys. Cyanursyre er en slags solcreme for klor.
Vi ved, at kvælstof-klorbindingen (N-Cl) er svag, fordi det tilknyttede klor stadig kan ses i en test for frit klor. Hvis bindingen var stærkere – som i chloraminer og andre biprodukter fra desinfektionsmidler – ville klor kun kunne ses i en test for total klor og ikke for frit klor.
En metafor: Forestil dig en flydende flåde, som klor holder fast i. Når det skal forlade flåden for at oxidere eller dræbe en bakterie, slipper klor simpelthen flåden … og et andet klormolekyle vil tage dets plads og gribe fat i flåden. Så længe klor holder fast i flåden, er det beskyttet mod sollys. Når det giver slip, er det aktivt frit tilgængeligt klor, men sårbart over for sollys.
Cyanursyre fås som granuleret fast stof og som væske (natriumcyanurat). Oftest findes cyanursyre dog i stabiliserede klorstoffer dichlor og trichlor. Disse stabiliserede kloriner har ca. 50-58 % CYA i deres formler.
Hvorfor bruge cyanursyre?
CYA giver er en stor fordel for klor. CYA kan forlænge levetiden for frit klor med helt op til 8 gange i direkte sollys. For udendørs swimmingpools er det en afgørende ændring. Når det er sagt, skal CYA ikke bruges i en indendørs pool.
Konventionel visdom i poolbranchen – i hvert fald indtil for nylig – foreslår et ideelt interval for CYA på 30-50 ppm, med et minimum på 10 ppm og et maksimum på 100 ppm. Ranges varierer, afhængigt af statens love. Hos Orenda anbefaler vi så lidt som muligt (30 ppm eller mindre, ideelt set). Hvorfor er vi forskellige? Fordi vi anerkender behovet for klor for at have lang levetid i sollys, men også anerkender dets indvirkning på hygiejnen. Desuden kan klorniveauet med enzymer være minimalt, samtidig med at der opretholdes en stærk ORP.
Dosering af CYA korrekt er et spørgsmål om at vide, hvor meget frit tilgængeligt klor (FAC) du ønsker beskyttet, og hvor mange galloner vand der er i poolen. Kilder antyder, at det kræver ca. 10 ppm CYA at beskytte 1 til 1,5 ppm FAC, men vi har endnu ikke fundet et endegyldigt svar på dette. Vi ved dog, at selv små mængder CYA kan beskytte langt størstedelen af hypoklorsyre (HOCl), som er den stærke, dræbende form af klor:
Kilde: The Chlorine/CYA Relationship and Implications for Nitrogen Trichloride, af Richard Falk
Det venstre diagram er uden CYA. Ved 7,5 pH er halvdelen af kloren stærk HOCl, og den anden halvdel er svag OCl-. På det højre diagram falder procentdelen af HOCl til ca. 3 %, hvilket betyder, at ca. 97 % af kloren er bundet til CYA som isocyanurat. Dette er godt for beskyttelsen, men det bremser kloren til desinfektion og oxidation.
Problemet er ikke stabilisering af klor. Det er overstabilisering. Når vandet fordamper, bliver CYA tilbage og bliver i vandet i lang, lang tid. Dette kan betragtes som en fordel for nogle…men det kan også være et problem hen ad vejen, fordi CYA’en vil ophobes. For det meste kan CYA-niveauet forblive meget stabilt, hvis du ikke tilføjer mere af det til vandet. Problemerne opstår, når CYA-niveauet bliver for højt.
Problemer med cyanursyre
Svækket, langsommere klor
Da klor er det forreste forsvar mod bakterier og sygdomme i vandet, er det en dårlig idé at svække det. Ikke alene skal klor overvinde oxidationsmiddelbehovet, før der kan ske en sanering, der er ca. 7,5 % klorreduktionsfaktor med cyanursyre mod alger. Så lad os omsætte denne formel til den virkelige verden. Hvis du har 100ppm CYA, er dit nye minimum for at holde dig foran algevækst ca. 7,5ppm klor. Kan du opretholde det?
Som tidligere nævnt forbliver CYA i vandet i lang tid. Den nemmeste og mest overkommelige måde at reducere cyanursyre på er at tømme poolen – i hvert fald delvist. Der findes også nogle produkter, der kan reducere CYA, men som med al kemi er der reaktioner for hver handling. Vi vil ikke gå i dybden med kemien, men hvis du gerne vil vide mere, opfordrer vi dig til at undersøge, hvordan du kan sænke cyanursyreniveauet.
Misvisende aflæsning
Lad os nu kort tale om, hvordan ORP-sensorer og testsæt kan blive snydt af cyanursyre. Stigende cyanursyre sænker ORP. Men hvis du måler frit tilgængeligt klor på et DPD-testsæt, vises kloren alligevel som frit tilgængeligt klor (FAC). Hvorfor denne uoverensstemmelse i resultaterne? Vi kan forklare det.ORP står for oxidationsreduktionspotentiale. ORP-sensorer er sonder, der øjeblikkeligt måler vandets ledningsevne (i millivolt, mV). De registrerer klor, men ikke klor, der er bundet til cyanurinsyre. Som følge heraf kan ORP være lavere, selv om det frie klor forbliver det samme. Så hvad gør den kemiske poolregulator, når ORP-niveauet er for lavt? Tilsætte mere klor. Nogle gange er det nødvendigt med yderligere kalibrering af regulatoren og sensorerne for at få tingene til at fungere korrekt. Dette er noget, man skal være opmærksom på, hvis man har kemisk automatisering.
Aggressivt vand (LSI)
En anden meget vigtig ting at forstå om CYA er dets indvirkning på Langelier Saturation Index (LSI). Jo højere CYA, jo mere aggressivt er vandet. Hvorfor? Fordi CYA faktisk bidrager til den samlede alkalinitet (det kaldes cyanuratalkalinitet). For at kunne beregne LSI nøjagtigt skal vi kende karbonatalkaliniteten, hvilket kræver, at cyanuratalkaliniteten fjernes fra den samlede alkalinitet. Se skemaet nedenfor og se på korrektionsfaktorerne, hvorefter vi gennemgår formlen.
Vi skal fjerne cyanuratalkaliniteten fra den samlede alkalinitet for at finde karbonatalkaliniteten. Tommelfingerreglen er, som du kan se i skemaet, at fjerne ca. 1/3 af CYA ppm fra TA ppm. Det ser således ud:
TA ppm – (CYA ppm x ) = Carbonat Alkalinitet
eller, 1/3 tommelfingerreglen:
TA ppm – (CYA ppm ÷ 3) = Carbonat Alkalinitet
Lad os lave et eksempel for at vise, hvor alvorligt høje CYA-niveauer kan påvirke LSI’en. I dette eksempel bruger vi 100 ppm total alkalinitet, en pH-værdi på 7,4 og 90 CYA:
100 ppm – (90 ppm x ) = ? ppm
100 – (27,9) = 72,1 ppm Carbonat Alkalinitet
Det er måske ikke et tilstrækkeligt alvorligt eksempel. Hvad med at bruge et bassin, der har brugt trichlor i et par år…
100 ppm – (200 x ) = ? ppm
100 – (62) = 38 ppm Carbonat Alkalinitet
Det sidste eksempel viser os, hvordan trichlorbassiner har tendens til at være mere aggressive – ikke kun på grund af trichlors lave pH, men også på grund af akkumuleret CYA’s alvorlige indvirkning på LSI. Men bare rolig, Orenda App’s LSI-beregner tager sig af al denne matematik for dig. Du skal blot indtaste din pH-værdi, målt total alkalinitet og CYA, og alle disse ligninger indregnes automatisk.
Den CDC regulerer CYA-niveauerne
Hvad er grænsen for CYA? Tja, ifølge US Centers for Disease Control (CDC) er den 15 dele pr. million. Mere specifikt må poolens CYA-niveau i tilfælde af en fækal hændelse ikke overstige 15 ppm. Men kender du nogen sommerbade i nabolaget, der kan klare sig gennem hele sæsonen uden en eneste fækal hændelse?
Bedre at være sikker og forberedt end at blive lukket af sundhedsstyrelsen. Fra CDC: I tilfælde af en fækal hændelse skal du lukke poolen, og CYA-niveauet må ikke længere overstige 15 ppm. Denne grænse blev besluttet af praktiske årsager. Selvfølgelig kunne man have mere CYA i vandet, men de klorniveauer, der er nødvendige for at opnå aflivning af en sygdom som krypto, ville være vanvittigt høje.
Hvorfor CDC’s CYA-grænse er sket
Det er meget enkelt: Klorstabilisatorer (som CYA) sænker den hastighed, hvormed frit klor dræber patogener. I tilfælde af en fækal hændelse er sanitet af afgørende betydning for at nedkæmpe sygdomme som cryptosporidium. CYA er bare i vejen. Teknisk set kan du have så meget CYA, som du vil, så længe du opretholder FC:CYA-forholdet. Men over for en klorresistent sygdom som crypto bliver det upraktisk (hvis ikke umuligt) at dræbe den med høje CYA-niveauer.
Lad os nu være realistiske. Hvis du behandler udendørs kommercielle pools, er det virkelig svært at holde CYA under 15ppm. Vi forstår det godt. Men det er ikke en undskyldning for at ignorere CDC’s mandat. Så hvad kan vi som branchefolk gøre for at overholde denne nye CYA-forordning? Hos Orenda er det vores opfattelse, at CDC’s grænseværdi på 15 ppm – selv om det er en smertefuld ændring for mange – giver mulighed for at tænke nyt. Pools er blevet drevet på samme måde i så lang tid, at det kan være godt at ændre den måde, vi tænker om vand på.
CYA kan forblive, selv efter at du har tømt det
Vi har hørt adskillige førstehåndshistorier om tømning af pools med høj cyanursyre. For eksempel havde en servicetekniker en husejer med en pool med over 100ppm CYA. Drænede poolen helt og fyldte den igen. Uden at tilsætte noget til poolen endnu – ud over vand fra hanen – var CYA-niveauet 30 ppm den næste morgen.
Vi foretog nogle undersøgelser. I ikke så videnskabelige vendinger fortolker vi resultaterne således, at der kan blive noget CYA tilbage, når man tømmer en pool. Det kan aflejre sig på poolens overflade, når vandet løber ud, og vente på at blive absorberet igen, når det fyldes igen. Vi er ikke sikre på, hvordan det ser ud eller føles, men det forklarer det mystiske CYA i en nyligt genopfyldt pool. Kan det være, at CYA bliver efterladt ligesom salt eller andre mineraler? Det synes muligt … men vi vil fortsætte med at undersøge det. Hvis du er kemiker eller ekspert i cyanursyre, bedes du veje ind og kontakte os. Vi vil meget gerne vide mere om det.
Konklusion
Stabilisering er ikke problemet … overstabilisering er det. Undgå overstabilisering, og det vil være meget lettere at opretholde en ren og sund pool.
1 Falk, R.A.; Blatchley, E.R., III; Kuechler, T.C.; Meyer, E.M.; Pickens, S.R.; Suppes, L.M. Assessing the Impact of Cyanuric Acid on Bather’s Risk of Gastrointestinal Illness at Swimming Pools. Water. 2019, 11, 1314.
