Cyanursyra (CYA), även kallad stabilisator eller konditionerare, skyddar klor från solljus. Men CYA är ett tveeggat svärd som orsakar en dramatisk inverkan på klorets effektivitet och sanering. CYA är så viktigt att hålla till ett minimum att vi bestämde oss för att göra Minimal CYA till vår fjärde pelare för proaktiv poolvård.
Cyanursyra fakta
Cyanursyra (CYA) är välkänt i poolbranschen. Den fungerar som en skyddssköld för klor mot solljus. Solens ultravioletta strålar bryter ned klor mycket snabbt, vilket skapar ett problem för utomhuspooler. Studier visar att solljus kan utplåna klor med 75-90 % på bara två timmar. Halveringstiden för klor – när det utsätts för direkt solljus – är cirka 45 minuter. Det betyder att hälften av ditt klor är borta på 45 minuter. Efter ytterligare 45 minuter är ytterligare hälften av kloret borta. Och så vidare.
CYA påverkar vattnet på så många sätt att vi skulle göra branschen en björntjänst om vi ignorerade det. Att förstå CYA är en hörnsten i det vi lär ut, och det finns en växande mängd forskning tillgänglig online1.
En klorstabilisator behövs, annars kommer du att använda (och förlora) klor hela dagen, varje dag. Klor brukade tillsättas dagligen fram till upptäckten av cyanursyra 1956. Den här artikeln kommer att beskriva några saker du bör veta om cyanursyra.
Hur fungerar cyanursyra?
Cyanursyramolekylen är en hexagon med omväxlande kväve- och kolatomer. Det gör det möjligt för tre klormolekyler att fästa vid kvävet och bilda en svag kväve-klorbindning (N-Cl). Eftersom N-Cl-bindningen är svag gör den det möjligt för klor att släppa CYA när det har något att oxidera eller döda. När kloret är knutet till CYA är det dock skyddat från solljus. Cyanursyra är ungefär som ett solskydd för klor.
Vi vet att kväve-klor-bindningen (N-Cl) är svag eftersom det klor som är fäst vid den visar sig fortfarande i ett test av fritt klor. Om bindningen var starkare – som i kloraminer och andra biprodukter från desinfektionsmedel – skulle klor bara synas i ett test av totalt klor, inte fritt klor.
En metafor: Föreställ dig en flytande flotte som klor håller sig fast vid. När det behöver lämna flotten för att oxidera eller döda en bakterie, släpper kloret helt enkelt flotten … och en annan klormolekyl tar sin plats och tar tag i flotten. Så länge kloret håller fast vid flotten är det skyddat från solljus. När den släpper taget är den aktiv fri tillgänglig klor, men sårbar för solljus.
Cyanursyra finns som granulärt fast ämne och som vätska (natriumcyanurat). Vanligast är dock att cyanurinsyra finns i de stabiliserade klorinerna diklor och triklor. Dessa stabiliserade klorer har ca 50-58 % CYA i sina formler.
Varför använda cyanurinsyra?
CYA ger är en stor fördel för klor. CYA kan förlänga livslängden för fritt klor med så mycket som 8 gånger i direkt solljus. För utomhuspooler är det en spelförändring. Med detta sagt ska CYA inte användas i en inomhuspool.
Konventionell visdom inom poolbranschen – åtminstone tills nyligen – föreslår ett idealiskt intervall för CYA på 30-50 ppm, med ett minimum på 10 ppm och ett maximum på 100 ppm. Intervallen varierar beroende på delstaternas lagar. Vi på Orenda rekommenderar så lite som möjligt (helst 30 ppm eller mindre). Varför skiljer vi oss åt? Därför att vi erkänner behovet av klor för att ha lång livslängd i solljuset, men också erkänner dess inverkan på saneringen. Med enzymer kan dessutom klornivåerna vara minimala samtidigt som ett starkt ORP bibehålls.
Dosering av CYA på rätt sätt är en fråga om att veta hur mycket fritt tillgängligt klor (FAC) du vill ha skyddat och hur många gallon vatten som finns i poolen. Källor menar att det krävs cirka 10 ppm CYA för att skydda 1 till 1,5 ppm FAC, men vi har ännu inte hittat något slutgiltigt svar på detta. Vi vet dock att även små mängder CYA kan skydda den stora majoriteten av hypoklorsyra (HOCl), som är den starka, dödande formen av klor:
Källa: The Chlorine/CYA Relationship and Implications for Nitrogen Trichloride, av Richard Falk
Det vänstra diagrammet är utan CYA. Vid 7,5 pH är hälften av kloret starkt HOCl och den andra hälften svagt OCl-. I det högra diagrammet sjunker andelen HOCl till cirka 3 %, vilket innebär att cirka 97 % av kloret är bundet till CYA som isocyanurat. Detta är bra för skyddet, men det bromsar klor för sanering och oxidation.
Problemet är inte stabilisering av klor. Det är överstabilisering. När vatten avdunstar stannar CYA kvar och stannar kvar i vattnet under lång, lång tid. Detta kan betraktas som en fördel för vissa… men det kan också bli ett problem längre fram, eftersom CYA ackumuleras. För det mesta kan CYA-nivåerna förbli mycket stabila om du inte tillför mer CYA till vattnet. Problemen uppstår när CYA-nivåerna blir för höga.
Problem med cyanurinsyra
Svagare, långsammare klor
Med tanke på att klor är det främsta försvaret mot bakterier och sjukdomar i vattnet är det en dålig idé att försvaga det. Inte nog med att klor måste övervinna oxidantbehovet innan sanering kan ske, det finns en cirka 7,5 % klorreduktionsfaktor med cyanurinsyra mot alger. Så låt oss omsätta denna formel i verkligheten. Om du har 100 ppm CYA är ditt nya minimum för att hålla dig före algtillväxten ungefär 7,5 ppm klor. Kan du upprätthålla det?
Som tidigare nämnts stannar CYA länge i vattnet. Det enklaste och mest prisvärda sättet att minska cyanursyran är att tömma poolen – åtminstone delvis. Det finns vissa produkter som också kan minska CYA, men som i all kemi finns det reaktioner för varje åtgärd. Vi kommer inte att gå in på kemin i detalj, men om du vill lära dig mer uppmanar vi dig att undersöka hur man sänker cyanursyranivåerna.
Missvisande avläsning
Låt oss nu kortfattat prata om hur ORP-sensorer och testkit kan bli lurade av cyanursyra. Ökad cyanursyra sänker ORP. Men om du mäter fritt tillgängligt klor med ett DPD-testkit visas kloret ändå som fritt tillgängligt klor (FAC). Varför är resultaten så inkonsekventa? Vi kan förklara.ORP står för oxidationsreduktionspotential. ORP-sensorer är sonder som omedelbart mäter vattnets konduktivitet (i millivolt, mV). De känner av klor, men inte klor som är kopplat till cyanursyra. Därför kan ORP vara lägre, även om det fria kloret förblir detsamma. Så vad gör poolkemikalieregulatorn när ORP-nivåerna är för låga? Tillsätta mer klor. Ibland krävs det ytterligare kalibrering av styrenheten och sensorerna för att få saker och ting att fungera som de ska. Detta är något att vara medveten om om du har kemisk automation.
Aggressivt vatten (LSI)
En annan mycket viktig sak att förstå om CYA är dess inverkan på Langelier Saturation Index (LSI). Ju högre CYA, desto mer aggressivt vatten. Varför? Därför att CYA faktiskt bidrar till den totala alkaliniteten (det kallas cyanuratalkalinitet). För att exakt beräkna LSI måste vi känna till karbonatalkaliniteten, vilket kräver att man tar bort cyanuratalkaliniteten från den totala alkaliniteten. Se diagrammet nedan och titta på korrigeringsfaktorerna, sedan går vi igenom formeln.
Vi måste ta bort cyanuratalkaliniteten från den totala alkaliniteten för att hitta karbonatalkaliniteten. Tumregeln, som du kan se i diagrammet, är att ta bort ungefär 1/3 av CYA ppm från TA ppm. Det ser ut så här:
TA ppm – (CYA ppm x ) = Karbonatalkalinitet
eller, 1/3 tumregeln:
TA ppm – (CYA ppm ÷ 3) = Karbonatalkalinitet
Låtsas vi göra ett exempel för att visa hur allvarligt höga CYA-nivåer kan påverka LSI. I detta exempel använder vi 100 ppm total alkalinitet, ett pH på 7,4 och 90 CYA:
100 ppm – (90 ppm x ) = ? ppm
100 – (27,9) = 72,1 ppm karbonatalkalinitet
Det kanske inte är ett tillräckligt allvarligt exempel. Vad sägs om att använda en pool som har använt triklor i några år…
100 ppm – (200 x ) = ? ppm
100 – (62) = 38 ppm karbonatalkalinitet
Det sista exemplet visar oss hur triklorpooler tenderar att vara mer aggressiva – inte bara på grund av triklors låga pH-värde, utan också på grund av den ackumulerade CYA:s allvarliga påverkan på LSI. Men oroa dig inte, Orenda-appens LSI-kalkylator tar hand om all denna matematik åt dig. Ange bara ditt pH, uppmätt total alkalinitet och CYA, så räknas alla dessa ekvationer in automatiskt.
CDC reglerar CYA-nivåer
Vad är gränsen för CYA? Tja, enligt USA:s Centers for Disease Control (CDC) är den 15 delar per miljon. Närmare bestämt får poolens CYA-nivå inte överstiga 15 ppm i händelse av en fekal incident. Men känner du till några sommarpooler i grannskapet som klarar sig igenom hela säsongen utan en enda fekal incident?
Bättre att vara säker och förberedd än att bli stängd av hälsovårdsdepartementet. Från CDC: Om en fekal incident inträffar, stäng poolen och CYA-nivåerna får inte längre överstiga 15 ppm. Denna gräns har beslutats av praktiska skäl. Visst skulle man kunna ha mer CYA i vattnet, men de klornivåer som krävs för att åstadkomma dödandet av en sjukdom som krypto skulle vara vansinnigt höga.
Varför CDC:s CYA-gränsvärde infördes
Det är mycket enkelt: klorstabilisatorer (som CYA) fördröjer hastigheten med vilken fritt klor dödar patogener. I händelse av en fekal incident är sanering av största vikt för att kväva sjukdomar som cryptosporidium. CYA är bara i vägen. Tekniskt sett kan du ha så mycket CYA som du vill, så länge du upprätthåller förhållandet FC:CYA. Men mot en klorresistent sjukdom som krypto blir det opraktiskt (om inte omöjligt) att döda den med höga CYA-nivåer.
Vi måste vara realistiska här. Om du behandlar kommersiella utomhuspooler är det verkligen svårt att hålla CYA under 15 ppm. Vi förstår det. Men det är inte en ursäkt för att ignorera CDC:s mandat. Så vad kan vi, som branschfolk, göra för att följa denna nya CYA-föreskrift? Vi på Orenda anser att CDC:s gränsvärde på 15 ppm – även om det är en smärtsam förändring för många – erbjuder en möjlighet till nytänkande. Pooler har drivits på samma sätt under så lång tid att det kan vara bra att ändra vårt sätt att tänka på vatten.
CYA kan finnas kvar även efter att du har tömt
Vi har hört många förstahandshistorier om tömning av pooler med hög cyanursyrahalt. En servicetekniker hade till exempel en husägare med en pool med över 100 ppm CYA. Han tömde poolen helt och hållet och fyllde på den igen. Utan att tillsätta något i poolen ännu – förutom kranvatten – var CYA-nivån 30 ppm nästa morgon.
Vi gjorde lite forskning. I inte så vetenskapliga termer tolkar vi resultaten som att en del CYA kan stanna kvar när man tömmer en pool. Det kan avsätta sig på poolens yta när vattnet rinner ut och vänta på att tas upp igen när det fylls på igen. Vi är inte säkra på hur det ser ut eller känns, men det förklarar det mystiska CYA i en nyfylld pool. Kan det vara så att CYA lämnas kvar som salt eller andra mineraler? Det verkar möjligt… men vi kommer att fortsätta att undersöka saken. Om du är kemist eller cyanurinsyreexpert får du gärna väga in och kontakta oss. Vi vill gärna veta mer om det.
Slutsats
Stabilisering är inte problemet… överstabilisering är det. Undvik överstabilisering och det blir mycket lättare att upprätthålla en ren och hälsosam 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.
