A stabilizátornak vagy kondicionálónak is nevezett cianursav (CYA) védi a klórt a napfénytől. A CYA azonban kétélű kard, amely drámai hatást gyakorol a klór hatékonyságára és a fertőtlenítésre. A CYA-t annyira fontos minimálisra csökkenteni, hogy úgy döntöttünk, a minimális CYA-t a proaktív medenceápolás negyedik pillérévé tesszük.
Cyanursav tények
A cianursav (CYA) jól ismert a medenceiparban. A klór védőpajzsként szolgál a napfény ellen. A Nap ultraibolya sugarai nagyon gyorsan lebontják a klórt, ami problémát jelent a kültéri medencékben. Tanulmányok azt mutatják, hogy a napfény két óra alatt 75-90%-ban elpusztíthatja a klórt. A klór felezési ideje – közvetlen napfénynek kitéve – körülbelül 45 perc. Ez azt jelenti, hogy a klór fele 45 perc alatt eltűnik. További 45 perc múlva a klór újabb fele eltűnik. És így tovább és így tovább.
A klór olyan sokféleképpen hat a vízre, hogy rossz szolgálatot tennénk az iparágnak, ha figyelmen kívül hagynánk. A CYA megértése az egyik sarokköve annak, amit tanítunk, és egyre több kutatás érhető el az interneten1.
Klórstabilizátorra van szükség, különben egész nap, minden nap klórt használ (és veszít). Régebben naponta adagoltak klórt egészen a cianursav 1956-os felfedezéséig. Ez a cikk felvázol néhány dolgot, amit a cianursavról tudni kell.
Hogyan működik a cianursav?
A cianursav molekula egy hatszög, amelyben nitrogén- és szénatomok váltakoznak. Ez lehetővé teszi, hogy három klórmolekula kapcsolódjon a nitrogénhez, gyenge nitrogén-klór kötést (N-Cl) képezve. Mivel az N-Cl kötés gyenge, lehetővé teszi, hogy a klór elengedje a CYA-t, ha van mit oxidálnia vagy megölnie. A CYA-hoz kapcsolódva azonban a klór védve van a napfénytől. A cianursav egyfajta naptej a klór számára.
Azért tudjuk, hogy a nitrogén-klór (N-Cl) kötés gyenge, mert a szabad klór tesztben a hozzá kapcsolódó klór még mindig megjelenik. Ha a kötés erősebb lenne – mint a klóraminok és más fertőtlenítőszerek melléktermékei -, a klór csak a teljes klórtesztben jelenne meg, a szabad klórban nem.
Egy metafora: Képzeljünk el egy úszó tutajt, amibe a klór kapaszkodik. Amikor el kell hagynia a tutajt, hogy oxidáljon vagy elpusztítson egy baktériumot, a klór egyszerűen elengedi a tutajt… és egy másik klórmolekula veszi át a helyét, és megragadja a tutajt. Amíg a klór a tutajon marad, addig védve van a napfénytől. Ha elengedi, akkor aktív, szabadon hozzáférhető klór, de a napfénynek kiszolgáltatott.
A cianursav granulált szilárd és folyékony formában (nátrium-cianurát) is kapható. Leggyakrabban azonban a cianursav a stabilizált diklór- és triklór-kloridokban található meg. Ezeknek a stabilizált klórvegyületeknek a képleteiben körülbelül 50-58% CYA van.
Miért használjunk cianursavat?
A CYA hatalmas előnye a klórnak. A CYA közvetlen napfényben akár 8-szorosára is meghosszabbíthatja a szabad klór élettartamát. A kültéri medencék esetében ez mindent megváltoztat. Ennek ellenére a CYA nem használható beltéri medencékben.
A medenceiparban a hagyományos bölcsesség szerint – legalábbis a közelmúltig – a CYA ideális tartománya 30-50 ppm, minimum 10 ppm és maximum 100 ppm. A tartományok az állami törvényektől függően változnak. Mi az Orendánál a lehető legalacsonyabb értéket javasoljuk (ideális esetben 30 ppm vagy annál kevesebb). Miért különbözünk? Mert felismerjük, hogy a klórnak hosszú élettartamra van szüksége a napfényben, de azt is, hogy milyen hatással van a higiéniára. Ezenkívül az enzimekkel a klórszint minimális lehet, miközben erős ORP-t tarthatunk fenn.
A CYA megfelelő adagolása annak a kérdésnek a függvénye, hogy mennyi szabad rendelkezésre álló klórt (FAC) szeretne védeni, és hány gallon víz van a medencében. A források szerint körülbelül 10 ppm CYA szükséges 1-1,5 ppm FAC védelméhez, de erre még nem találtunk végleges választ. Azt azonban tudjuk, hogy még kis mennyiségű CYA is képes megvédeni a hipoklórsav (HOCl) túlnyomó többségét, amely a klór erős, gyilkos formája:
Forrás: The Chlorine/CYA Relationship and Implications for Nitrogen Trichloride, by Richard Falk
A bal oldali ábra CYA nélkül készült. A 7,5 pH-nál a klór fele erős HOCl, a másik fele pedig gyenge OCl-. A jobb oldali ábrán a HOCl százalékos aránya kb. 3%-ra csökken, ami azt jelenti, hogy a klór kb. 97%-a izocianurát formájában a CYA-hoz kötődik. Ez jó a védelem szempontjából, de lelassítja a klór fertőtlenítését és oxidációját.”
A probléma nem a klór stabilizálása. Hanem a túlstabilizálás. Amikor a víz elpárolog, a CYA ott marad, és hosszú-hosszú ideig a vízben marad. Ez egyesek számára előnynek tekinthető…de az út során problémát is okozhat, mert a CYA felhalmozódik. A legtöbb esetben a CYA szintje nagyon stabil maradhat, ha nem adunk belőle többet a vízhez. A problémák akkor jelentkeznek, amikor a CYA szintje túl magasra emelkedik.
Problémák a cianursavval
Gyengébb, lassabb klór
Mivel a klór a vízben lévő baktériumok és betegségek elleni első vonalbeli védelem, gyengítése rossz ötlet. Nemcsak a klórnak kell legyőznie az oxidálószer-igényt, mielőtt a fertőtlenítés megtörténhetne, hanem a cianursavval körülbelül 7,5%-os klórcsökkentő tényező van az algák ellen. Tehát helyezzük át ezt a képletet a való világba. Ha 100 ppm CYA van, akkor az új minimum az algásodás megelőzéséhez körülbelül 7,5 ppm klór. El tudja ezt tartani?
Amint korábban említettük, a CYA hosszú ideig marad a vízben. A cianursav csökkentésének legegyszerűbb és legolcsóbb módja a medence leeresztése – legalábbis részben. Vannak olyan termékek, amelyek szintén képesek csökkenteni a CYA-t, de mint minden kémia esetében, itt is minden műveletnek vannak reakciói. Nem fogunk belemenni a kémia gyomrába, de ha többet szeretne megtudni, javasoljuk, hogy kutasson utána, hogyan csökkentheti a cianursavszintet.
Megtévesztő leolvasás
Most beszéljünk röviden arról, hogy az ORP-érzékelőket és a tesztkészleteket hogyan lehet becsapni a cianursavval. A cianursav növelése csökkenti az ORP-t. Mégis, ha egy DPD tesztkészlettel mérjük a szabadon rendelkezésre álló klórt, a klór szabad rendelkezésre álló klórként (FAC) jelenik meg. Miért ilyen ellentmondásosak az eredmények? Meg tudjuk magyarázni. Az ORP az oxidációs redukciós potenciált jelenti. Az ORP-érzékelők olyan szondák, amelyek azonnal mérik a víz vezetőképességét (millivoltban, mV-ban). Érzékelik a klórt, de a cianursavhoz kötött klórt nem. Ennek eredményeképpen az ORP alacsonyabb lehet, még akkor is, ha a szabad klór nem változik. Mit tesz tehát a medencekémiai szabályozó, ha az ORP-szint túl alacsony? Több klórt ad hozzá. Néha a szabályozó és az érzékelők további kalibrálására van szükség ahhoz, hogy a dolgok megfelelően működjenek. Ezzel érdemes tisztában lenni, ha van kémiai automatizálás.
Agresszív víz (LSI)
A másik nagyon fontos dolog, amit a CYA-val kapcsolatban meg kell érteni, az a Langelier telítettségi indexre (LSI) gyakorolt hatása. Minél magasabb a CYA, annál agresszívabb a víz. Miért? Mert a CYA valójában hozzájárul az összes lúgossághoz (cianurátlúgosságnak nevezik). Az LSI pontos kiszámításához ismernünk kell a karbonátlúgosságot, amihez a cianurátlúgosságot el kell távolítani az összes lúgosságból. Tekintse meg az alábbi táblázatot, és nézze meg a korrekciós tényezőket, majd menjünk végig a képleten.
A karbonátlúgosság megtalálásához a cianurátlúgosságot el kell távolítanunk az összes lúgosságból. Az ökölszabály, ahogy a táblázatban is látható, hogy a TA ppm-ből a CYA ppm kb. 1/3-át kell eltávolítani. Ez így néz ki:
TA ppm – (CYA ppm x ) = karbonátlúgosság
vagy, az 1/3-os ökölszabály:
TA ppm – (CYA ppm ÷ 3) = karbonátlúgosság
Mutatunk egy példát annak bemutatására, hogy a magas CYA-szint milyen súlyos hatással lehet az LSI-re. Ebben a példában használjunk 100 ppm teljes lúgosságot, 7,4 pH-t és 90 CYA-t:
100 ppm – (90 ppm x ) = ? ppm
100 – (27,9) = 72,1 ppm karbonátlúgosság
Ez talán nem elég súlyos példa. Mi lenne, ha egy olyan medencét használnánk, amely néhány éve triklórt használ…
100 ppm – (200 x ) = ? ppm
100 – (62) = 38 ppm karbonátalkalinitás
Az utolsó példa megmutatja, hogy a triklórmedencék általában agresszívebbek – nem csak a triklór alacsony pH-ja miatt, hanem a felhalmozott CYA súlyos hatása miatt az LSI-re. Ne aggódjon azonban, az Orenda App LSI-kalkulátora gondoskodik az összes ilyen matematikai feladatról. Csak adja meg a pH-t, a mért teljes lúgosságot és a CYA-t, és az egész egyenletet automatikusan figyelembe veszi.
A CDC szabályozza a CYA-szinteket
Mi a CYA határértéke? Nos, az amerikai járványügyi központok (CDC) szerint ez 15 ppm. Konkrétan, ürülékkel kapcsolatos incidens esetén a medence CYA-szintje nem haladhatja meg a 15 ppm-et. De ismer olyan környékbeli nyári medencét, amely az egész szezont egyetlen fekáliás incidens nélkül vészeli át?
Jobb biztonságban lenni és felkészülni, mint hogy az egészségügyi hivatal bezárja a medencét. A CDC-től: CYA szintje nem haladhatja meg a 15 ppm-et. Ezt a határértéket gyakorlati okokból határozták meg. Persze, lehetne több CYA a vízben, de a klórszint, amely egy olyan betegség elpusztításához szükséges, mint a crypto, őrülten magas lenne.
Miért történt a CDC CYA határérték
Ez nagyon egyszerű: a klórstabilizátorok (mint a CYA) lelassítják a szabad klórnak a kórokozók elpusztításának sebességét. Fekáliás incidens esetén a higiénia a legfontosabb az olyan betegségek elfojtásában, mint a cryptosporidium. A CYA csak útban van. Technikailag annyi CYA-t használhat, amennyit csak akar, amíg fenntartja az FC:CYA arányt. De egy olyan klórrezisztens betegséggel szemben, mint a crypto, kivitelezhetetlenné (ha nem lehetetlenné) válik a magas CYA-szintekkel való elpusztítása.
Legyünk realisták. Ha kültéri kereskedelmi medencéket kezelsz, a CYA-t 15 ppm alatt tartani nagyon nehéz. Értjük. De ez nem mentség a CDC megbízásának figyelmen kívül hagyására. Mit tehetünk tehát mi, az iparág szakemberei, hogy megfeleljünk ennek az új CYA-rendeletnek? Az Orendánál az a véleményünk, hogy a CDC 15 ppm-es határértéke – bár sokak számára fájdalmas változás – lehetőséget kínál az új gondolkodásra. A medencéket oly sokáig ugyanúgy üzemeltették; a vízről való gondolkodásmód megváltoztatása jó dolog lehet.
A CYA még a leeresztés után is megmaradhat
Számos első kézből származó történetet hallottunk a magas cianursavtartalmú medencék leeresztéséről. Például egy szerviztechnikusnak volt egy háztulajdonosa, akinek a medencéje több mint 100 ppm CYA-t tartalmazott. Teljesen leeresztette a medencét, és újra feltöltötte. Anélkül, hogy bármit is tett volna a medencébe – a csapvízen kívül -, a CYA-szint másnap reggelre 30 ppm volt.
Egy kis kutatást végeztünk. Nem túl tudományosan fogalmazva, úgy értelmezzük az eredményeket, hogy a medence leeresztésekor némi CYA maradhat hátra. A víz lefolyása közben lerakódhat a medence felszínén, és várhat arra, hogy újratöltéskor újra felszívódjon. Nem tudjuk biztosan, hogy ez hogyan néz ki vagy milyen érzés, de ez megmagyarázza a rejtélyes CYA-t egy újratöltött medencében. Lehet, hogy a CYA úgy marad hátra, mint a só vagy más ásványi anyagok? Lehetségesnek tűnik… de tovább vizsgáljuk a kérdést. Ha Ön vegyész vagy cianursav-szakértő, kérjük, mérlegeljen és lépjen kapcsolatba velünk. Szeretnénk többet tudni erről.
Konklúzió
Nem a stabilizáció a probléma… hanem a túlstabilizáció. Kerülje a túlstabilizálást, és sokkal könnyebb lesz egy tiszta és egészséges medence fenntartása.
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.
