Syanuurihappo (CYA), jota kutsutaan myös stabilointiaineeksi tai hoitoaineeksi, suojaa klooria auringonvalolta. CYA on kuitenkin kaksiteräinen miekka, joka aiheuttaa dramaattisia vaikutuksia kloorin tehoon ja desinfiointiin. CYA on niin tärkeää pitää minimissään, että päätimme tehdä Minimaalinen CYA neljännestä ennakoivan uima-altaan hoidon pilarista.
Syanuurihappofaktat
Syanuurihappo (CYA) tunnetaan hyvin uima-allasalalla. Se toimii kloorin suojakilpenä auringonvaloa vastaan. Auringon ultraviolettisäteet hajottavat kloorin hyvin nopeasti, mikä aiheuttaa ongelman ulkouima-altaissa. Tutkimukset osoittavat, että auringonvalo voi tuhota kloorin 75-90 prosenttia kahdessa tunnissa. Suoralle auringonvalolle altistuneen kloorin puoliintumisaika on noin 45 minuuttia. Tämä tarkoittaa, että puolet kloorista häviää 45 minuutissa. Seuraavat 45 minuuttia myöhemmin puolet kloorista on kadonnut. Ja niin edelleen ja niin edelleen.
CYA vaikuttaa veteen niin monin tavoin, että tekisimme karhunpalveluksen teollisuudelle, jos jättäisimme sen huomiotta. CYA:n ymmärtäminen on opetuksemme kulmakivi, ja verkossa on saatavilla yhä enemmän tutkimustietoa1.
Kloorin stabilointia tarvitaan, muuten käytät (ja menetät) klooria koko päivän, joka päivä. Klooria lisättiin ennen päivittäin, kunnes syaanihappo löydettiin vuonna 1956. Tässä artikkelissa kerrotaan muutamia asioita, jotka sinun tulisi tietää syaanihaposta.
Miten syaanihappo toimii?
Syaanihappomolekyyli on kuusikulmio, jossa typpi- ja hiiliatomit vuorottelevat. Se mahdollistaa kolmen kloorimolekyylin kiinnittymisen typpeen muodostaen heikon typpi-kloorisidoksen (N-Cl). Koska N-Cl-sidos on heikko, se mahdollistaa kloorin päästämisen irti CYA:sta, kun sillä on jotain hapettavaa tai tappavaa. Kun kloori on kiinnittynyt CYA:han, se on kuitenkin suojassa auringonvalolta. Syaanihappo on ikään kuin kloorin aurinkosuoja.
Tiedämme, että typpi-kloorisidos (N-Cl) on heikko, koska siihen kiinnittynyt kloori näkyy edelleen vapaan kloorin testissä. Jos sidos olisi vahvempi – kuten kloramiinien ja muiden desinfiointiaineiden sivutuotteiden sidos – kloori näkyisi vain kokonaisklooritestissä, ei vapaan kloorin testissä.
Metafora: Kuvittele kelluva lautta, johon kloori tarttuu. Kun sen on poistuttava lautalta hapettaakseen tai tappaakseen bakteerin, kloori yksinkertaisesti päästää lautasta irti… ja toinen kloorimolekyyli ottaa sen paikan ja tarttuu lautaan. Niin kauan kuin kloori on kiinni lautassa, se on suojassa auringonvalolta. Kun se päästää irti, se on aktiivista vapaata käytettävissä olevaa klooria, mutta altis auringonvalolle.
Syanuurihappoa on saatavilla rakeisena kiinteänä ja nestemäisenä (natriumsyanuraatti). Yleisimmin syanuurihappoa esiintyy kuitenkin stabiloituina kloorina dikloori ja trikloori. Näiden stabiloitujen kloorien kaavoissa on noin 50-58 % CYA:ta.
Miksi käyttää syanuurihappoa?
CYA:n tarjoama hyöty kloorille on valtava. CYA voi pidentää vapaan kloorin käyttöikää jopa 8-kertaiseksi suorassa auringonvalossa. Ulkouima-altaissa se muuttaa pelin. Tästä huolimatta CYA:ta ei tule käyttää sisätiloissa.
Allasalan perinteinen viisaus – ainakin viime aikoihin asti – ehdottaa, että CYA:n ihanteellinen vaihteluväli on 30-50ppm, vähintään 10ppm ja enintään 100ppm. Vaihteluvälit vaihtelevat osavaltioiden lakien mukaan. Me Orendalla suosittelemme mahdollisimman vähän (mieluiten 30 ppm tai vähemmän). Miksi olemme eri mieltä? Koska tunnustamme, että kloorin on oltava pitkäikäistä auringonvalossa, mutta tunnustamme myös sen vaikutuksen hygieniaan. Lisäksi entsyymien avulla klooripitoisuus voi olla minimaalinen ja samalla ylläpitää vahvaa ORP:tä.
CYA:n oikeanlainen annostelu riippuu siitä, kuinka paljon vapaata käytettävissä olevaa klooria (FAC) haluat suojata ja kuinka monta gallonaa vettä altaassa on. Lähteiden mukaan tarvitaan noin 10 ppm CYA:ta suojaamaan 1 – 1,5 ppm FAC, mutta emme ole vielä löytäneet lopullista vastausta tähän. The Chlorine/CYA Relationship and Implications for Nitrogen Trichloride, Richard Falk
Vasemmalla oleva kaavio on ilman CYA:ta. pH:ssa 7,5 puolet kloorista on vahvaa HOCl:ää ja toinen puoli on heikkoa OCl-. Oikeanpuoleisessa kaaviossa HOCl:n osuus putoaa noin 3 %:iin, mikä tarkoittaa, että noin 97 % kloorista on sitoutunut CYA:han isosyanuraattina. Tämä on hyvä suojauksen kannalta, mutta se hidastaa kloorin desinfiointia ja hapettumista.
Ongelma ei ole kloorin stabilointi. Se on liiallinen stabilointi. Kun vesi haihtuu, CYA jää jäljelle ja pysyy vedessä pitkään, pitkään. Tätä voidaan pitää joidenkin kannalta etuna…mutta se voi olla myös ongelma myöhemmin, koska CYA kertyy. Suurimmaksi osaksi CYA-tasot voivat pysyä hyvin vakaina, jos et lisää sitä veteen. Ongelmat syntyvät, kun CYA-tasot nousevat liian korkeiksi.
Syanuurihapon ongelmat
Heikompi, hitaampi kloori
Koska kloori on etulinjan puolustus vedessä olevia pöpöjä ja tauteja vastaan, sen heikentäminen on huono idea. Sen lisäksi, että kloorin on voitettava hapettimen tarve ennen kuin hygienisointi voi tapahtua, syaanihapolla on noin 7,5 %:n kloorin vähennyskerroin levää vastaan. Laitetaanpa siis tämä kaava reaalimaailmaan. Jos CYA:ta on 100 ppm, uusi vähimmäismääräsi levänkasvun estämiseksi on noin 7,5 ppm klooria. Pystytkö ylläpitämään sitä?
Kuten aiemmin mainittiin, CYA pysyy vedessä pitkään. Helpoin ja edullisin tapa vähentää syanuurihappoa on tyhjentää allas – ainakin osittain. On olemassa joitakin tuotteita, jotka voivat myös vähentää CYA:ta, mutta kuten kaikessa kemiassa, jokaiseen toimenpiteeseen liittyy reaktioita. Emme lähde syventymään kemiaan, mutta jos haluat oppia lisää, kehotamme sinua tutkimaan, miten syanuurihappopitoisuuksia voidaan alentaa.
Hämärtävä lukema
Keskustellaan nyt lyhyesti siitä, miten syanuurihappo voi huijata ORP-antureita ja testisarjoja. Syaanihapon lisääminen laskee ORP:tä. Jos kuitenkin mitataan vapaata käytettävissä olevaa klooria DPD-testipaketilla, klooria näkyy vapaana käytettävissä olevana kloorina (FAC). Miksi tulokset ovat epäjohdonmukaisia? Voimme selittää.ORP tarkoittaa hapetus-pelkistyspotentiaalia. ORP-anturit ovat antureita, jotka mittaavat välittömästi veden johtavuuden (millivolteina, mV). Ne aistivat kloorin, mutta eivät syanuurihappoon sitoutunutta klooria. Tämän seurauksena ORP voi olla alhaisempi, vaikka vapaa kloori pysyisikin samana. Mitä altaan kemikaalisäädin sitten tekee, kun ORP-tasot ovat liian alhaiset? Lisää klooria. Joskus tarvitaan ohjaimen ja antureiden lisäkalibrointia, jotta asiat saadaan toimimaan oikein. Tästä kannattaa olla tietoinen, jos käytössäsi on kemiallinen automaatio.
Agressiivinen vesi (LSI)
Toinen erittäin tärkeä asia, joka on ymmärrettävä CYA:sta, on sen vaikutus Langelierin kylläisyysindeksiin (LSI). Mitä korkeampi CYA on, sitä aggressiivisempi vesi on. Miksi? Koska CYA itse asiassa vaikuttaa kokonaisalkaliniteettiin (sitä kutsutaan syanuraattialkaliniteetiksi). Jotta voimme laskea LSI:n tarkasti, meidän on tiedettävä karbonaattialkaliniteetti, mikä edellyttää syanuraattialkaliniteetin poistamista kokonaisalkaliniteetista. Katso alla olevaa taulukkoa ja katso korjauskertoimet, minkä jälkeen käymme kaavan läpi.
Meidän on poistettava syanuraattialkaliniteetti kokonaisalkaliniteetista, jotta löydämme karbonaattialkaliniteetin. Nyrkkisääntö, kuten näet taulukosta, on poistaa noin 1/3 CYA ppm:stä TA ppm:stä. Se näyttää tältä:
TA ppm – (CYA ppm x ) = karbonaattialkaliniteetti
tai 1/3 nyrkkisääntö:
TA ppm – (CYA ppm ÷ 3) = karbonaattialkaliniteetti
Tehdään esimerkki, jolla osoitetaan, miten vakavasti korkeat CYA-pitoisuudet voivat vaikuttaa LSI:hen. Tässä esimerkissä käytetään 100 ppm kokonaisalkaliniteettia, pH-arvoa 7,4 ja 90 CYA:
100 ppm – (90 ppm x ) = ? ppm
100 – (27,9) = 72,1 ppm karbonaattialkaliniteetti
Tämä ei ehkä ole riittävän vakava esimerkki. Entäpä jos käytämme allasta, jossa on käytetty triklooria muutaman vuoden ajan…
100 ppm – (200 x ) = ? ppm
100 – (62) = 38 ppm karbonaatti-alkaliniteetti
Viimeinen esimerkki osoittaa, kuinka trikloori-altaat ovat yleensä aggressiivisempia – ei ainoastaan trikloorin alhaisen pH:n vuoksi, vaan myös kertyneen CYA:n ankaran vaikutuksen vuoksi LSI:hen. Älä kuitenkaan huoli, Orenda-sovelluksen LSI-laskuri hoitaa kaiken tämän matematiikan puolestasi. Syötä vain pH, mitattu kokonaisalkaliteetti ja CYA, ja kaikki tämä yhtälö otetaan huomioon automaattisesti.
CDC säätelee CYA-tasoja
Mikä on CYA:n raja? No, Yhdysvaltain CDC:n (Centers for Disease Control) mukaan se on 15 osaa per miljoona. Tarkemmin sanottuna ulostetapahtuman sattuessa altaan CYA-taso ei saa ylittää 15 ppm. Mutta tiedätkö yhtään lähialueen kesäallasta, joka selviäisi koko kauden ilman yhtäkään ulosteperäistä tapausta?
Parempi olla varuillaan ja varautunut kuin joutua terveysviraston sulkemaksi. CDC:ltä: CYA-taso ei saa enää ylittää 15 ppm. Tähän rajaan päädyttiin käytännön syistä. Toki vedessä voisi olla enemmän CYA:ta, mutta krypton kaltaisen taudin tappamiseen tarvittavat kloorimäärät olisivat järjettömän korkeita.
Miksi CDC:n CYA-raja syntyi
Se on hyvin yksinkertaista: kloorin stabilisaattorit (kuten CYA) hidastavat vapaan kloorin nopeutta, jolla vapaa kloori tappaa taudinaiheuttajia. Ulosteperäisen vaaratilanteen sattuessa puhtaanapito on ensiarvoisen tärkeää kryptosporidiumin kaltaisten tautien tukahduttamiseksi. CYA on vain tiellä. Teknisesti ottaen CYA:ta voi olla niin paljon kuin haluat, kunhan säilytät FC:CYA-suhteen. Mutta kryptosporidion kaltaista kloorille vastustuskykyistä tautia vastaan on epäkäytännöllistä (ellei mahdotonta) tappaa sitä suurilla CYA-pitoisuuksilla.
Mennäänpä asiaan. Jos hoidat kaupallisia ulkouima-altaita, CYA:n pitäminen alle 15 ppm:n on todella vaikeaa. Ymmärrämme sen. Mutta se ei ole tekosyy jättää CDC:n toimeksiantoa huomiotta. Mitä me alan ammattilaiset voimme tehdä noudattaaksemme tätä uutta CYA-asetusta? Olemme Orendassa sitä mieltä, että CDC:n asettama 15 ppm:n raja-arvo – vaikka se onkin monille tuskallinen muutos – tarjoaa mahdollisuuden uuteen ajatteluun. Uima-altaita on käytetty samalla tavalla niin pitkään; ajattelutavan muuttaminen vedestä voi olla hyvä asia.
CYA voi jäädä jäljelle myös tyhjennyksen jälkeen
Olemme kuulleet lukuisia omakohtaisia tarinoita korkean syanuurihappopitoisuuden altaiden tyhjentämisestä. Esimerkiksi eräällä huoltoteknikolla oli asunnonomistaja, jonka altaassa oli yli 100 ppm CYA:ta. Tyhjensi altaan kokonaan ja täytti sen uudelleen. Ilman, että altaaseen oli vielä lisätty mitään – vesijohtoveden lisäksi – CYA-pitoisuus oli seuraavana aamuna 30 ppm.
Tutkimme asiaa. Ei niin tieteellisesti ilmaistuna tulkitsemme löydökset siten, että osa CYA:sta voi jäädä jäljelle, kun allas tyhjennetään. Se voi laskeutua altaan pinnalle veden tyhjennyttyä ja odottaa, että se imeytyy uudelleen, kun vesi täytetään uudelleen. Emme ole varmoja, miltä se näyttää tai tuntuu, mutta se selittää mystisen CYA:n vastatäytetyssä altaassa. Voisiko olla, että CYA:ta jää jäljelle kuten suolaa tai muita mineraaleja? Se vaikuttaa mahdolliselta… mutta jatkamme asian tutkimista. Jos olet kemisti tai syanuurihappoasiantuntija, punnitse ja ota meihin yhteyttä. Haluaisimme mielellämme tietää asiasta lisää.
Johtopäätös
Stabilointi ei ole ongelma…ylistabilointi on. Vältä ylistabilointia, niin on paljon helpompaa ylläpitää puhdasta ja terveellistä uima-allasta.
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 Gastrointestinaalinen sairastumisriski uima-altaissa. Water. 2019, 11, 1314.
