Статьи про химию

Углекислый газ как альтернатива кислоте

2013-06-03T03:03:50+00:00

Поддержание правильного кислотно-щелочного баланса (pH) воды в бассейне – важный фактор, обеспечивающий безопасность и комфорт купающихся. Компания Pahlеn сегодня предлагает экологичную и безопасную альтернативу кислотам для регулирования pH – углекислый газ (CO2).

Чистая и прозрачная вода в бассейне радует глаз любого владельца. При этом каждый задумывается – а насколько она безопасна? Ведь чистота воды в бассейне обеспечивается множеством факторов и одним из самых важных среди них является фактор химический. На этом фоне вполне естественно стремление многих владельцев бассейнов поменьше «лить химии» в свой бассейн. Поэтому Pahlеn предлагает экологичную, эффективную и безопасную альтернативу кислотам для регулирования pH воды в бассейне – углекислый газ (CO2).

Поддержание правильного кислотно-щелочного баланса (pH) воды в бассейне означает не только то, что вода эффективно обеззараживается и можно спокойно купаться, но и то, что все оборудование бассейна в безопасности и не подвергается коррозии. Использование дезинфицирующих (хлорирующих) агентов, таких как гипохлорит натрия и кальция, приводит к повышению pH воды в бассейне. Для сохранения этого показателя в комфортном интервале 7.2–7.4 необходимо добавлять средства, понижающие pH. Применение углекислого газа СО2 для регулирования pH позволяет максимально продлить срок службы вашего бассейна и всех его компонентов. В то время как минеральные кислоты имеют тенденцию разъедать аксессуары и компоненты бассейна, СО2 просто не может образовывать агрессивную среду.

Как это работает

С химической точки зрения, углекислый газ СО2, растворяясь в воде, переходит в соли слабой угольной кислоты – карбонаты. Эти соли, помимо поддержания общей щелочности воды в бассейне на необходимом уровне, образуют так называемый буфер и за счет этого стабилизируют pH. Применительно к небольшим частным бассейнам, дозирование углекислого газа СО2 производится автоматически под контролем измерительно-дозирующего комплекса MiniMaster. После установки оборудование не требует практически никакого ухода, кроме замены газовых баллонов. Линейка дозирующих СО2 устройств компании Pahlеn также включает модели для общественных бассейнов – это серия Autodos M.

Какие преимущества

В сравнении с кислотами, углекислый газ СО2 является более безопасным и эффективным средством контроля pH. Кислоты, в основном серная и соляная, которые применяются в водоподготовке бассейнов, безусловно, выполняют свои функции, но при их использовании всегда есть риск получить воду, которая будет агрессивна по отношению к купающимся, а также вызывать коррозию металлических конструкций бассейна. При использовании углекислого газа отсутствует риск понижения pH, а следовательно, вода не станет агрессивной. Владельцам бассейнов с нержавеющими закладными деталями важно знать, что использование СО2 даже при случайном передозировании не может вызвать помутнение или коррозию и этим нарушить внешний вид бассейна.

Кислоты требуют специальных условий для хранения и спецодежды для работы с ними: маска, перчатки и т.п. СО2 – это безвредный для здоровья, негорючий и невзрывоопасный газ, являющийся частью воздуха, которым мы дышим, и находящийся в газированной воде, которую мы пьем.

Использование СО2 в качестве средства, регулирующего рН, полностью предотвращает риск образования хлор-газа при смешении по ошибке кислоты и хлорирующего агента. При утечке СО2 не потребуется замена пола или другой ремонт – достаточно будет только проветрить техническое помещение.

Еще один несомненный плюс в том, что оборудование для дозирования СО2 просто в установке и запуске и практически не предполагает сервисного обслуживания.

Периодическая (примерно 1 раз в сезон) замена баллона с углекислотой – единственное, что эта система потребует. Регулирование pH-баланса с помощью углекислого газа подходит для большинства бассейнов, однако перед установкой надо удостовериться, что вода для бассейна не обладает высокой общей щелочностью (>150 мг/л) и высокой жесткостью (>300 мг/л). Также необходимо знать, что расход газа увеличивается при использовании в бассейнах-джакузи. С точки зрения экологии, использование углекислого газа обладает тем преимуществом, что не увеличивает уровень сульфатов и хлоридов в слив ной воде. А в техническом помещении бассейна поддерживается нормальная атмосфера, не вызывающая образования налета на поверхностях и коррозии оборудования.

Выводы

Теперь коротко перечислим все сильные стороны использования углекислого газа СО2 для регулирования кислотно-щелочного баланса (рН) воды бассейна:

Безопасность – исключается риск образование газообразного хлора.

Надежность – простое дозирование без насосов.

Удобство хранения и использования – газ безвреден для здоровья, не горючи не взрывоопасен.

Сохранность бассейна – ни при каких обстоятельствах вода не станет агрессивной и не вызовет коррозии нержавеющих металлических частей бассейна.

Экологичность – нормальная среда в рабочем помещении при использовании СО2. Не повышает уровень хлоридов и сульфатов в воде.

Высокое качество воды – снижает коррозионную опасность воды и обеспечивает стабильное значение pH.

Перекись водорода и кожа

2013-06-02T08:33:59+00:00

Не многие знают, что применение перекиси водорода наносит непоправимый вред коже. Если вы сейчас это не видите, то со временем, через несколько лет, когда придут ваши годы, заметите, что кожа стареет быстрее, а морщин становятся все больше и больше, кожа как бы не справляется со своими обязанностями, начинает капризничать, увядать.

Многие любят использовать для лечение прыщей, да и просто добавлять в маски перекись водорода. Не надо этого делать, никогда!!! Применяйте перекись водорода только по назначению, но никак при лечении прыщей, выведении застойных пятен и т.д.

Чем же так опасна перекись водорода?

Перекись водорода незаметно для вас старит кожу и разрушает защитные свойства кожи путем сильного (очень сильного) воздействия активного атомарного кислорода. Чем, чаще вы используете перекись водорода, тем чаще наносите непоправимый вред коже.

Доказано, что перекись водорода убивает не только бактерии, которые находятся на коже, но и так же все живое находящееся рядом, это происходит из-за того, что очень активные атомы кислорода попадают на кожу, а кожа не может принять столь насыщенный кислород и разрушается. То есть, в первую очередь страдает кожа, так как теряет свою главную функцию – защита от пагубной внешней среды. И на первый взгляд быстрое улучшение кожи, на самом деле ни что иное, как временное явление, а впереди вас ждет новый бум воспалений, потому что незащищенная кожа уже не сможет противостоять новой армии нападающих бактерий.

Я понимаю, что многие могут возразить, мол, я пользовалась, не облезла, все это чушь. Вы можете и в принцев на белом коне верить – это ваше право, но факт есть факт, который доказан научным путем. И я настоятельно советую перекись водорода применять только по назначению, а именно обработке ран.

Если вам так интересны подробности, то почитайте статьи на тему – перенасыщение кислородом. Вот небольшая выдержка:

Люди несведущие утверждают, что в основе лечебного действия перекиси водорода лежит образующийся при ее распаде атомарный кислород. Это — антинаучное представление. В действительности освобождающийся при распаде перекиси атомарный кислород способен убивать живые клетки. На этом основано наружное применение перекиси при обработке ран.

Атомарный кислород, или свободный радикал кислорода, – очень сильный окислитель, легко повреждает живые клетки, ускоряет их старение. Существует даже целая теория возникновения рака, согласно которой опухоли возникают из клеток, поврежденных свободными радикалами кислорода.

Источник: https://elllene.ru

Критика безхлорной дезинфекции бассейнов

2013-06-02T06:31:42+00:00

Почему цветет вода в бассейне?

Бассейн — прекрасная среда для размножения микробов и водорослей. И если нет ничего, что мешает им размножаться, то вода в бассейне будет цвести. Фильтры не задерживают микроорганизмы, поэтому с помощью одной фильтрации проблему решить невозможно. Не поможет размножению и регулярное сервисное обслуживание бассейна.

Это в равной степени относится как к небольшому дачному бассейну, так и к олимпийскому бассейну. Обязательно должны быть химические препараты, которая уничтожают микробы и водоросли. Иначе Ваш бассейн будет правильно назвать «ванна» или «болото». Слово «химия» вызывает у многих священный ужас, но тут нужно понимать, что правильно применяемая химия не способна нанести вред Вашему здоровью, а кишечная палочка, которая в отсутствие химических средств для бассейна с удовольствием будет размножаться у Вас в бассейне — очень даже способна.

Многие читатели могут заметить, что эту информацию они уже видели в инструкциях производителей. И строго следовали этим инструкциям. Тем не менее бассейн все равно цветет. Почему? Я вижу две причины для этого:

1. Производители химии не заинтересованы в том, чтобы Вы обрабатывали свой бассейн самыми оптимальным образом. Средство для бассейна, которое работает лучше всего, чрезвычайно дешево. Сделать сколь нибудь существенную прибыль на нем невозможно. В наше время бизнес-модель «подключение бесплатно — Вы платите только абонентскую плату» доказала свою эффективность. Конечно, хочется брать с владельца бассейна абонентскую плату, да побольше. Приходится изобретать «премиальные» продукты, которые, увы, работают весьма посредственно.

2. Потребители этой самой химии не хотят думать ни о чем. Хочется неких «таблеток для бассейна», которые помогают «от всего», засыпал и забыл. Хотите — получайте. На то, что потребность в этих препаратах зависит от температуры воды, интенсивности использования бассейна и т.п. никто не обращает внимания. Представьте, что Вы хотите узнать сколько нужно бензина, чтобы доехать до дачи и получаете ответ — 15 литров. Сколько километров до дачи, какой у Вас автомобиль продавца не интересует. Просто есть статистика, что среднестатистическому дачнику нужно 15 литров на эти цели. Примерно такие рекомендации дают производители химии для бассейнов.

Метод, который предлагается потребует измерения параметров воды бассейна и несложных расчетов для дозировки препаратов. Эта крайне несложная процедура позволит Вам забыть о том, что такое цветущий бассейн и сэкономит значительную часть средств, которые Вы расходовали на химию. Поверьте, это того стоит.

Химия полезная и вредная или немного о маркетинге

Обслуживание бассейна без использования продукции химической промышленности невозможно. Конечно, химия для бассейна может быть разной. Наверное, есть вредный «химический» элемент хлор, а есть полезный кислород, в общем-то совсем и «не химический»? Так ли это?Давайте посмотрим на классы опасности веществ. Озон, состоящий из чистого кислорода («не химия») входит в самый высокий — I класс опасности (чрезвычайно опасные вещества), хлор («химия») — II (высокоопасные вещества). И это не случайно. Смертельная концентрация «не химического» озона в 10 раз ниже, чем «химического» хлора.

Хлорид натрия, более известный как поваренная соль, мы едим каждый день. То, что несмотря на содержание хлора, соль совсем не пахнет, не на какие мысли не наводит?

Немного забегая вперед я хотел бы коснуться популярного представления о том, что хлор обладает резким неприятными запахом. Дезинфицирующее вещество в бассейне — не хлор, а хлорноватистая кислота, которая обладает едва различимыми запахом. Если не верите — купите бутылку отбеливателя «белизна» и понюхайте. Концентрация хлора в «белизне» в 10 000 раз больше, чем необходимо для эффективного обеззараживания воды в бассейне. Резким запахом обладают хлорамины. При правильной обработке воды их в не должно быть вообще. Но об этом — немного позже.

Какая у этого текста мораль? Пока Вы делаете выводы о пользе или вреде продукта на основании входящих в него атомов, производители химии для бассейнов будут делать на этом деньги, продавая Вам продукты «не содержащие хлора», «не содержащие дигидромонооксида» или чего-нибудь в этом роде. Задумайтесь — в отделах маркетинга производителей может работать не один десяток людей. Компания никогда не стала бы содержать отдел, существование которого не окупается. Оплачиваете работу отделов маркетинга Вы, и делаете это добровольно.Вы вполне можете этого не делать. Покупайте то, что работает, а не красивую этикетку. А я постараюсь помочь Вам в этом.

Что делать для того, чтобы вода радовала вас кристальной чистотой?

Кто виноват выяснили. Будем разбираться что делать.

Для того, чтобы вода радовала вас кристальной чистотой в течение всего сезона необходимо избавляться от всех загрязнителей, которые попадают в бассейн.

Вот полный список этих загрязнителей:

1. Всякого рода листья, пыльца, песок и т.п. Для удаления используется система фильтрации. Если у вас нет системы фильтрации, то ее нужно купить. Единственная альтернатива — менять воду каждые 24 часа.

2. Органические загрязнения. Пот, моча и т.п. Против них необходим окислитель. Хлор — хороший окислитель. Перекись водорода — прекрасный окислитель, на 30% сильнее хлора.

3. Болезнетворные бактерии и микробы. Против них необходимо дезинфицирующее средство.

Хлор — отличное дезинфицирующее средство.

Перекись водорода — очень слабое дезинфицирующее средство, именно поэтому ее приходится употреблять в концентрациях, примерно в 100 раз больших, чем нужно для хлора.

4. Водоросли. Против них необходимо тоже дезинфицирующее средство, но в более высоких концентрациях. Дело в том, что они покрыты чем-то вроде защитной пленки, пробить которую сложнее. Существуют альгициды — вещества, которые направлены именно против водорослей. Именно водоросли вызывают сначала мутность, а затем позеленение воды. Применяя только альгициды можно получить прозрачную воду, полную болезнетворных микробов. Производители химии рекомендуют еще две процедуры — коагуляцию и обработку песка в фильтре. Это — не что иное, как костыли для бассейна-инвалида. Если Вы обслуживаете бассейн правильно, то коагулировать просто нечего. Если в воде нет бактерий, то и в фильтре они тем более не заведутся. Если у Вас проблемы с бассейном, ищите причину, а не тратьте деньги на эту ерунду. То же самое можно сказать и о комплексных средствах, осуществляющих «заточку фильтра и удаление мутного осадка с помощью коагулирующего средства».

Отдельно хочу остановиться на двух подходах к обеззараживанию воды:

1. Позволить микроорганизмам размножаться в бассейне в течение некоторого времени, а затем уничтожить их с помощью ударной дозы химии. Этот подход несколько проще и производители предлагают пользователям именно этот метод. Проблема в том, что он делает практически невозможной точную дозировку химии. Никто не может предсказать сколько бактерий успело размножиться с момента, когда последняя доза дезинфицирующего средства перестала действовать, следовательно нельзя предсказать сколько необходимо вносить. Поэтому предлагается внести некую «средне потолочную» дозу. Достаточно ли ее для эффективного обеззараживания воды в бассейне? Зависит от Вашего везения.

2. Поддерживать такой уровень дезинфицирующего средства, который будет уничтожать все попадающие в бассейн микроорганизмы.

Предупреждать — намного проще, чем лечить. Использование второго подхода к эксплуатации бассейна не намного сложнее первого, и дает гораздо лучший результат.

О фильтрации

С фильтрацией все предельно просто. Вода в бассейне должна фильтроваться. За сутки весь объем воды в бассейне должен проходить через фильтр 2-3 раза. Чем больше нагрузка на бассейн, тем ближе эта цифра должна быть к трем. Практически все бассейны продаются в комплекте с насосом и фильтром. В дешевых бассейнах насос и фильтр могут быть совмещены. Производительность насоса и фильтра должны быть указаны в документации. Поделив объем бассейна на производительность, получим время за которое вода проходит через фильтр один раз. Умножив на 2 или 3 получим количество часов, в течение которых насос должен работать ежедневно. Если Вы собираетесь оставлять бассейн без присмотра, Вам потребуется суточный таймер, который ежедневно будет включать и выключать насос.

Чего делать не надо?

С фильтрацией разобрались. Переходим к химии. В большинстве бассейнов для дезинфекции используются препараты на основе хлора. При неправильном применении таких препаратов бассейн начинает пахнуть. Об этом знают все и поэтому стараются искать альтернативу хлору. Поэтому и я начну с альтернативных препаратов. Их можно разделить на две категории:

1. Откровенно вредные или просто бесполезные.

2. Работающие, но имеющие весьма существенные недостатки.

Начнем с первой категории. В США дезинфицирующее средство для бассейна должно быть одобрено федеральным агентством «United States Environmental Protection Agency» или сокращенно EPA. В противном случае инспектор имеет права закрыть бассейн. И сделает он это потому, что купаться в таком бассейне может быть небезопасно для здоровья. В России Ваш личный бассейн не закроет никто, но рискуете здоровьем Вы точно также, как и в США.

Рассмотрим препараты, не входящие в список EPA.

Активный кислород

«Активный кислород»! Здорово звучит, не правда ли? Или после прочтения раздела «Химия полезная и вредная или немного о маркетинге» уже есть сомнения? Правильно сомневаетесь. «Активный кислород» — название маркетинговое. Химическое название — «Пероксимоносульфат калия». Но хотя бы без хлора! Тогда почему на банке с альгицидом написано "Поли(гидрооксипропилен-диметиламмонийХЛОРИД)? Справедливости ради надо сказать, что этот альгицид действительно практически не пахнет. Но врать-то зачем?

Производитель рекомендует применять дезинфицирующее средство совместно с альгицидом, показывая, что эти препараты значительно усиливают действие друг друга. И эта картинка весьма примечательна:

На этом графике по вертикали указано бактерицидное действие, а по горизонтали — время (5 минут и час).

Но в старых буклетах там была еще одна отметка — 2 час и на этой отметке были нули. То есть средство действует меньше двух часов! Потом распадается. А применять его рекомендуется раз в 5 дней. Все эти 5 дней (без двух часов) бактерии будут с удовольствием размножаться в Вашем бассейне. Если температура воды в бассейне высокая, то 5 дней — более, чем достаточно для того, чтобы водоросли превратили бассейн в болото. Кишечная палочка способна делиться один раз в полчаса. За сутки одна палочка может превратиться в миллиарды. Через 4 дня вода в Вашем бассейне будет не лучше, чем вода из лужи.На западе пероксимоносульфат калия используется только как шоковое средство, т.е. средство, позволяющее очистить заросший бассейн. Для дезинфекции он не подходит.

Перекись водорода

Вряд ли Вы найдете производителя химии, который рекомендовал бы использование перекиси водорода (также известна под названием пергидроль) для дезинфекции бассейна. В некоторых системах перекись используется как шоковое средство (т.е. применяющееся когда бассейн зарос и нужно массово уничтожить расплодившуюся в нем органику). Тем не менее в сети можно встретить рекомендацию использовать перекись. Перекись водорода распадается на воду и кислород. Не обладает запахом. Относительно дешева. Отличное решение? НЕТ!

Да, распадается на воду и кислород. И что из этого? До того, как распадется она легко повреждает живые клетки, прочитайте, например:

Почему нельзя использовать перекись водорода при уходе за кожей?

Еще сушит кожу, обесцвечивает волосы, в больших концентрациях вызывает ожоги более болезненные, чем соляная кислота. Если сомневаетесь — поищите в google про «ожог перекисью водорода», много интересного найдете.

При всем при этом перекись — очень слабое дезинфицирующее средство. Для эффективного уничтожения микроорганизмов концентрация перекиси в бассейне должна быть как минимум 50-100 г/м³. А на форумах предлагается и поболее. Это всего в 300-600 раз меньше того, что продается в пузырьках в аптеке. Ожогов от такой концентрации не будет, но и пользы для здоровья не будет тоже. Единственное, что внушает небольшой оптимизм, это то, что перекись распадается под действием ультрафиолета. Скорее всего уже через сутки в открытом бассейне ничего не останется. Да, микробы, конечно, будут размножаться, но в данном случае уж лучше пусть будут микробы...

Еще пара способов облегчить Ваш кошелек

Теперь рассмотрим препараты, которые одобрены американским агентством EPA. Их всего три:

1. Бром

2. Бигуаниды

3. Хлор

При правильном применении этих препаратов Вы можете быть уверены, что вода в бассейне вполне безопасна для купания. Начну опять с альтернатив хлору — брома и бигуанидов. У этих препаратов нет хлорного запаха, но есть свои существенные недостатки. Начнем с того, что они дороже. Но может переплата имеет смысл? Попробуем разобраться.

Бром

Препараты на основе брома дороже препаратов на основе хлора. Бром доступен только в медленнорастворимых таблетках, которые должны растворяться только в специальных (недешевых) броматорах. Обладает «химическим» запахом. Требуемая для эффективной дезинфекции концентрация — выше, чем у хлора. Разлагается под действием ультрафиолета. Хлор тоже разлагается, но для хлора существует стабилизатор, замедляющий этот процесс. Для брома стабилизатора нет, поэтому он практически непригоден для бассейнов под открытым небом.

А где же преимущества?

Заглянем в рекламный буклет:

Реклама	на самом деле
бром не имеет неприятного запаха, который отличает хлор	бром имеет свой собственный «химический» запах.
бром щадит кожу и глаза	аллергические реакции на бром встречаются чаще, чем аллергические реакции на хлор (не хлорамины).
бром не содержит извести, имеет нейтральную реакцию ph и подходит для применения в в любой воде	Большинство препаратов на основе хлора тоже не содержат извести. Отрегулировать уровень ph как правило не составляет проблемы.
бром обеспечивает оптимальный уровень дезинфекции воды благодаря устойчивости к высоким значениям ph.	при низких уровнях ph оптимальный уровень дезинфекции воды обеспечивает именно хлор. При высоких ph (около 8.0) бром выходит в лидеры. И это фактически единственная разумная область применения брома — гидромассажные бассейны, где трудно удержать ph под контролем.

Бигуаниды

Бигуаниды, а точнее полигексаметилен бигуанид обладает дезинфицирующими свойствами, а значит подходит для дезинфекции воды в бассейне. В России бигуаниды для бассейна продаются под торговой маркой «Дезавид-Бас». На западе начало использования бигуанидов было положено компанией «Arch Chemicals» выпустившей средство «Baquacil». После того, как закончился срок действия патента, появились конкуренты — «SoftSwim», «Clear Comfort» и т.д. В России эти продукты не продаются, но нам может быть интересно почитать отзывы о них.

Бигуаниды обладают уникальным механизмом действия: молекулярная цепочка бигуанидов как бы «прилипает» к стенкам клеток бактерий уменьшая ее проницаемость, что приводит к гибели бактерий. Клетки высших организмов, в частности человека, имеют более сложные защитные структуры, поэтому бигуаниды обладают очень низкой токсичностью для человека. Полигексаметилен бигуанид не разрушается под действием ультрафиолета, а расходуется только по прямому назначению — на дезинфекцию.

Бигуаниды являются средством для дезинфекции, но не обладают окисляющей способностью. Поэтому, для окисления пота, мочи и т.п. необходимо использовать перекись водорода. Я уже писал о перекиси, но в данном случае речь идет о весьма незначительных концентрациях, поэтому замечания из той статьи в данном случае можно не учитывать.

Так что же, бигуаниды — идеальное средство для бассейна? Тогда почему google по запросу baquacil problems (проблемы с baquacil) выдает столько результатов? Попробуем разобраться.

Комплексы, состоящие из бактерий с «налипшими» на них бигуанидами задерживаются фильтром, значительно увеличивая нагрузку на него. Дешевые картриджные фильтры забиваются очень быстро. Так как в них не предусмотрена обратная промывка они практически не пригодны для эксплуатации совместно с бигуанидами. С песочными фильтрами ситуация лучше, но и в них интервал между заменами песка существенно сокращается. Впрочем, с этим недостатком можно было бы мириться.

Гораздо большая проблема заключается в том, что некоторые микроорганизмы, например, Pseudomonas aeruginosa способны развивать резистивность к этому дезинфицирующему средству. Вот в этот момент и начинаются проблемы. Бассейн, так радовавший кристально чистой водой первый сезон, становится мутным. Можно было бы попробовать уничтожить бактерии ударной дозой хлора, но бигуаниды вступают с хлором в реакцию, окрашивая воду. Поэтому у фирмы — производителя baquacil есть широкий спектр весьма недешевых препаратов на эти случаи. В России этих препаратов нет, придется менять воду. На www.troublefreepool.com можно найти вопросы людей, которыми не помогла и замена воды. Возможно, резистивные бактерии переживают ее на стенках бассейна и в трубах системы фильтрации. Впрочем, это только мои догадки.

Использовать бигуаниды для дезинфекции воды в бассейне или нет? Решайте сами. Однозначно можно сказать, что они не нанесут вреда Вашему здоровью. Если у Вас аллергия на хлор, то это может быть хорошей альтернативой. Возможно, Вы попадете в число тех счастливчиков, у которых резистивные бактерии не развиваются совсем. Я экспериментировать не стал. Для тех, кто эксперименты любит дам два совета, почерпнутые из англоязычного интернета:

1. Регулярно добавляйте перекись водорода согласно рекомендациями производителя! Не добавив ее Вы не получите проблем немедленно, но долгосрочный эффект может быть крайне негативным.

2. Если Ваш бассейн помутнел переходите на хлор. Шансов выиграть войну с резистивными бактериями у Вас немного.

Игрушки для самых богатых

Речь пойдет об озонаторе и очистке воды ультрафиолетом. Цены на озонаторы начинаются в районе 2000 $, на ультрафиолетовые установки — от 350 $. Такие дорогие установки уж точно должны работать! И они действительно работают. Озонатор исключительно эффективно уничтожает все микроорганизмы, содержащиеся в проходящей через него воде. Ультрафиолетовая установка не столь эффективна, но, безусловно, делает свою работу.

Проблема заключается в том, что и бактерии и особенно водоросли способны прилипать и размножаться на стенках бассейна. В систему фильтрации они никогда не попадут, а затем настанет момент, когда никакая фильтрация не помогает. Поэтому дезинфицирующее средство обязательно должно содержаться в воде бассейна. По немецкому стандарту DIN 19643 содержание свободного хлора в воде, обрабатываемой ультрафиолетом должно быть от 0,3 до 0,6 г/м³, а в необрабатываемой — 0,2 до 0,5 г/м³. Почувствовать разницу между 0,2 и 0,3 г/м³ практически невозможно.

А если не видно разницы, зачем платить больше? Наконец, не могу не сказать, что и озон и ультрафиолет эффективно разрушает свободный хлор в воде бассейна. Как не странно это звучит, для поддержания достаточного уровня свободного хлора в бассейне с озонатором или ультрафиолетовой установкой, Вам понадобится тратить больше хлора, а не меньше.

Химия, которая работает

Автор забраковал уже почти все химикаты! Что же осталось? Хлор? Этот ядовитый газ с резким запахом? Ужас!

Спешу успокоить — в бассейне действующим веществом является не хлор, хлорноватистая кислота (ее как правило называют «свободным хлором»). Запах у нее есть, но совершенно не резкий, а очень и очень умеренный. Скорее всего Вы просто не будете его замечать. А как же «больничный» запах знакомый нам по общественным бассейнам? Это запах хлораминов (их называют «связанным хлором») — продуктов неполного расщепления органики хлорноватистой кислотой. В правильно обрабатываемом бассейне хлораминов быть не должно. Если неприятный запах присутствует — это сигнал: что-то пошло не так, необходимо принимать меры.

Как правило связанный хлор появляется при недостатке свободного хлора. Для того, чтобы расщепить связанный хлор необходимо увеличить концентрацию свободного. Т.е. чтобы устранить хлорный запах нужно добавить хлор! О препаратах на основе хлора поговорим мы поговорим чуть позже, а пока запомним важный вывод — концентрация свободного хлора в бассейне должна быть достаточной, а не низкой! Если в Вашем бассейне появился неприятный запах, то понижая концентрацию хлора Вы можете усилить запах, причем многократно! Избегайте использования препаратов с «пониженными содержанием хлора». Стоят они дороже, а пользы от «пониженного содержания» никакой (хорошо, если нет вреда).Хлор прекрасно справляется со всеми возлагаемыми на химию для бассейна задачами:

1. хлор окисляет органические загрязнители.

2. хлор исключительно эффективно уничтожает болезнетворные бактерии и микробов.

3. хлор уничтожает водоросли.

Единственный по настоящему существенный недостаток хлора, это то, что он разлагается под действием ультрафиолетовых лучей. Но с этим недостатком можно справиться при помощи стабилизатора.

Основные препараты на основе хлора

Как я сказал недостатком хлора является то, что он распадается под действием солнечных лучей. И распадается очень быстро. Если в бассейне нет никаких стабилизирующих препаратов, то половина свободного хлора распадется примерно в течение 35 минут. К счастью существует препарат, решающий эту проблему — циануровая кислота. Циануровая кислота защищает хлор от ультрафиолета, уменьшая его потери. Обратной стороной защитного действия является то, что стабилизатор связывает часть хлора ослабляя его дезинфицирующе действие. При применении стабилизатора в бассейне требуемый уровень хлора будет выше, чем в бассейне без стабилизатора, но этого не надо боятся. Циануровая кислота «связывает» излишки, создавая, что-то вроде резерва.

Ключевым моментом правильной обработки бассейна является поддержание правильного соотношения стабилизатора и хлора:

Содержание стабилизатора, мг/м³	Минимальный уровень свободного хлора, г/м³	Целевой уровень свободного хлора, г/м³	Шоковый уровень свободного хлора, г/м³
20	2	3	10
30	2	4	12
40	3	5	16
50	4	6	20
60	5	7	24
70	5	8	28
80	6	9	31
90	7	10	35
100	7	12	39

Производители химии предлагают широкий выбор препаратов содержащих хлор и стабилизатор одновременно, выдавая это за достоинство. На самом деле это недостаток. Хлор в бассейне постоянно расходуется на дезинфекцию. Стабилизатор остается в бассейне до тех пор, пока Вы не поменяете воду. В результате концентрация стабилизатора вырастает до уровней, на которых любые безопасные концентрации хлора перестают работать. Тесты показывают, что уровень хлора зашкаливает, но это не мешает бассейну цвести.

Регулируем ph

Наконец мы готовы перейти к обработке воды в бассейне. Но прежде всего нам понадобится тестер. Сразу исключим тестовые полоски. Производитель ведь не напрасно предупреждает, что с ними «измерение уровня ph становится похожим на детскую игру». Просто, как детская игра, и польза, как от детской игры, так как точность просто никакая. Нам понадобится тестовый набор содержащий способный измерять ph и содержание свободного хлора. Для измерения ph используются таблетки «phenol red», для измерения хлора — DPD1. Если тестер способен дополнительно измерять общую щелочность и связанный хлор хорошо. А если есть измерение циануровой кислоты — отлично. Если нет — не беда, обойдемся.

Не буду повторять то, что написано в инструкциях к тестеру, ничего сложного в тестировании нет. Обращу внимание только на один момент. Если Вы уже добавляли хлор в бассейн и его концентрация превысила 10 г/м³, то это вызывает «отбеливание» DPD1 и может показаться, что хлора нет. От этого недостатка свободен FAS-DPD, но он в России не продается. Поэтому внимательно следите за реакцией, когда бросаете DPD1 в воду. Если на несколько секунд появилась окраска, а затем исчезла, значит концентрация хлора в Вашем бассейне больше 10 г/м³. Для того, чтобы определить концентрацию хлора разбавьте воду бассейна, например в соотношении один к пяти, повторите тест, а затем умножьте результат на 5.Измерьте ph.

Ph меньше 7.2 может вызывать раздражение глаз.

Ph меньше 6.8 может повреждать металлические детали в бассейне.

Ph более 7.8 может вызывать появление кальциевых отложений.

Производители рекомендуют поддерживать уровень ph до 7.4, утверждая, что при более высоких уровнях ph хлор теряет дезинфицирующую способность. Это действительно так, но в воде не содержащей стабилизатор. В присутствие стабилизатора ситуация меняется и хлор сохраняет дезинфицирующую способность до значительно более высоких значений ph.

В большинстве бассейнов ph имеет тенденцию повышаться со временем. Аэрация бассейна (гидромассаж, фонтаны, активные игры) поднимает ph.

Поднять ph можно с помощью хозяйственной (стиральной) соды (не путайте с пищевой!). Если Вы не можете купить хозяйственную соду, используйте препарат «ph+». Поднимать ph Вам понадобится не более одного раза за сезон, поэтому много денег Вы на это не потратите.

Для понижения ph используйте препарат «ph-». Дешевая альтернатива — соляная кислота не продается в магазинах и крайне опасна. Используйте ее только, если Вы умеете с ней обращаться. Строго соблюдайте технику безопасности. Вполне возможно, что поднявшись до 7.6-7.8 ph практически перестанет повышаться.

На препаратах ph+ и ph- указана дозировка, но фактически дозировка очень сильно зависит от щелочности воды. Если Вы знаете щелочность Вашей воды или тестер позволяет ее измерить, используйте калькулятор для точной дозировки. Если нет — следуйте рекомендациями производителя, контролируя результат. Если Вы заметите, что ph меняется слишком сильно, рекомендую поднять щелочность добавив 90 г обычной пищевой (не хозяйственной или стиральной) соды на кубометр воды. Это позволит сократить расход ph "-".

Дезинфицируем воду

Наконец ph отрегулирован, и мы можем приступить к хлорированию воды. Наша цель — добавить 30 г стабилизатора на кубометр воды и поддерживать содержание хлора на уровне 2-6 г на кубометр. Нам понадобится:1. 30 г стабилизатора на каждый кубометр вашего бассейна. 1 кг хватит на бассейн объемом в 33 м³ в течение сезона. ИЛИ2. 60 г препарата на основе дихлора на каждый кубометр вашего бассейна. 1 кг хватит на бассейн объемом в 16 м³ в течение сезона.3. Отбеливатель. Предсказать его расход практически невозможно. Первоначально потребуется 100мл на на каждый кубометр воды.

Если Вы купили стабилизатор, то начинайте растворять его. Растворяется он медленно, на это уйдет примерно неделя. Если используете дихлор — отмерьте 60 г на кубометр и отложите его. Если вода в Вашем бассейне не содержит хлора (например вода из колодца или скважины) — добавьте 11 г дихлора на кубометр. Если вода из хлорируемого водопровода — используйте калькулятор, чтобы рассчитать дозу. Дождитесь, когда дихлор растворится и можете купаться.

В следующие дни Вам необходимо:

Измерять и регулировать ph как описано в предыдущей главе. Когда Вы убедитесь, что ph не изменяется сильно, можете начать делать это еженедельно
Измерять содержимое хлора и доводить его значение до 6г/м³ с помощью отмеренного дихлора. Как только он закончится, переходите на отбеливатель. Его дозировку тоже можно рассчитать с помощью калькулятора.

Некоторое время Вам будет необходимо измерять уровень свободного хлора ежедневно. Скорее всего окажется, что он изменяется каждый день на одну и ту же величину. В этом случае можете постепенно сокращать частоту измерений. Но хотя бы раз в неделю измерять уровень хлора нужно обязательно.

Вот и все. Выполняя эти рекомендации Вы сможете содержать воду в бассейн в идеальной чистоте в течение всего сезона.

Боремся с водорослями

Цианобактерии, или сине-зелёные водоросли — одни из старейших организмов на нашей планете. Бассейн для них — прекрасная среда для существования и размножения. Водоросли не опасны для здоровья, но купаться в мутной зеленой воде, полной водорослей вряд ли кому понравится. Для борьбы с водорослями применяются альгициды, т.е вещества, уничтожающие водоросли. В отличие от бактерий, водоросли покрыты чем-то вроде защитной пленки, затрудняющей действие дезинфицирующего средства. Самый лучший альгицид — это опять-таки хлор. Хотя концентрация хлора, необходимая для уничтожения водорослей выше, чем концентрация, необходимая для уничтожения бактерий, она все равно невелика и не создаст дискомфорта для купания.

То, что продается под названием «альгициды» правильнее было бы назвать «альгистатами», т.е. веществами затрудняющими рост водорослей. Они не уничтожают водоросли, а «смывают» с них защитную пленку, позволяя дезинфицирующему средству выполнить свою работу. Именно поэтому бесполезно применять большие дозы альгицида, когда бассейн зарос. В этом случае альгицид — дополнительный компонент, позволяющий ударной дозе хлора легче выполнить свою работу.

Чем аккуратнее Вы поддерживаете уровень хлора в Вашем бассейне, тем меньше потребность в специальном альгициде. Однако если уровень хлора в Вашем бассейне падает ниже концентрации, при которой хлор уничтожает водоросли, имеет смысл воспользоваться альгицидом.

Альгицид не разрушается солнечными лучами, поэтому поддерживать его постоянную концентрацию очень легко.Рассмотрим основные имеющиеся в продаже альгициды:

Альгицицы на основе четвертичных соединений аммония. Наиболее известные — «дезальгин» производства «Байрол», Альгитинн изготавливаемый «Маркопул кемикалс», «Альгицид» производства «hth». Эти альгициды пенятся и обладают неприятным запахом. Я не рекомендую их применять. Лучше просто повысить содержание хлора в бассейне.
Альгицицы на основе поличетвертичных соединений аммония. «Дезальгин джет» производства «Байрол», «Альгитинн непенящийся» изготавливаемый «Маркопул кемикалс», «Альгицид непенящийся» производства «hth». Стоят дороже, но не имеют неприятных побочных эффектов. Рекомендуются в случае, если Вам сложно поддерживать постоянную концентрацию хлора, или Вы собираетесь надолго оставить бассейн без присмотра. Помните, что совсем без хлора эти препараты бесполезны.

Если Вы в отъезде

Описанный метод требует ежедневного контроля и коррекции параметров воды. А если Вам необходимо надолго оставить бассейн без присмотра? Для этого случая могу предложить следующее решение:1. Подключите систему фильтрации к суточному таймеру, а как описано в главе «о фильтрации»2. Накройте бассейн непрозрачным покрывалом. Это позволит защитить воду от ненужных потерь хлора.3. Доведите уровень хлора до 12 г/м³. Используйте калькулятор для расчета необходимого количества отбеливателя.4. Добавьте альгицид (лучше непенящийся) в соответствии с рекомендациями производителя.5. Этих мер должно хватить на полторы-две недели. Если Вы не сможете обслуживать бассейн в течение более длительного срока, вам понадобится дозатор-поплавок и медленнорастворимые таблетки трихлора. Добавьте 18 г на кубометр воды. Помните, что когда таблетки растворяться, уровень стабилизатора в Вашем бассейне поднимется на 10 г/м³ и уровень свободного хлора, который Вам необходимо поддерживать, увеличится. Определите новый целевой уровень по таблице из главы «Хлор и стабилизатор» и в дальнейшем ориентируйтесь на него.

Приводим в чувство заросший бассейн

Что же делать если Вы ослабили контроль и появились первые признаки размножения водорослей (мутная вода, неприятный «хлорный» запах)? В этом случае необходимо произвести «ударную» или «шоковую» дезинфекцию. Для «шоковой» дезинфекции Вам необходимо знать текущие уровни свободного хлора и стабилизатора. Уровень свободного хлора можно определить с помощью тестера, а вот со стабилизатором, если его уровень Вам не известен, сложнее. Если Ваш тестер не определяет уровень стабилизатора (а большинство доступных тестеров его не определяет), попробуйте вспомнить сколько и каких химикатов Вы уже добавили. Если сделать это невозможно даже приблизительно, Вам необходимо заменить воду. Добавляя химикаты наугад Вы рано или поздно вновь вернетесь к цветущему бассейну. Теперь с помощью калькулятора рассчитайте уровень стабилизатора. Если его значение превышает 100 г/м³, Вам необходимо понизить его. Сделать это можно только частичной заменой воды. Если значение меньше 100 г/м³, определите шоковый уровень свободного хлора по таблице из главы «хлор и стабилизатор».

Для шоковой дезинфекции подходят только отбеливатель и жидкий хлор. Препараты, поднимающие уровень стабилизатора (дихлор, трихлор) только замедлят процессы окисления органики. Рассчитайте количество отбеливателя, необходимое для того, чтобы довести уровень свободного хлора до шокового. Шоковые уровни рассчитаны так, чтобы максимально быстро уничтожить органические загрязнения не нанеся вреда бассейну и оборудованию. Добавьте отбеливатель и поддерживайте шоковый уровень свободного хлора, измеряя его по крайней мере два раза в сутки (можно чаще, вплоть до одного раза в час), до тех пор пока:

1. Вода не очистится

2. Исчезнет «хлорный» запах

3. Потери свободного хлора за ночь не станут меньше 1 г/м³

После этого подождите пока уровень свободного хлора не снизится до целевого и начинайте купаться.

Рекомендуем ознакомиться:

Инструкция по эксплуатации бассейнов от Lovibond

Инструкция по эксплуатации бассейнов от Pahlen

Bayrol-Инструкция по применению химии

Маркопул Кемиклс-Инструкция по применению

Статья: Озонирование - лучший метод дезинфекции

2013-05-28T05:11:55+00:00

Озонирование как лучший метод водоподготовки воды в бассейне

В этом материале хотелось бы обратить внимание на системы обработки циркуляционной воды бассейнов комбинированным методом с применением озона. При этом мы не будем критиковать «волшебные» методы водоподготовки, чрезвычайно активно рекламируемые сейчас, такие, например, как метод «активного кислорода» (кислородно-пероксидный метод) или метод обработки воды серебром. Просто скажем, что в качестве самостоятельных технологических решений для систем очистки воды в общественных бассейнах, например, в Германии, они запрещены. Так же не будем противопоставлять озонирование методу обработки воды ультрафиолетовым облучением. УФ облучение достаточно хорошо изучено, давно и широко применяется, и заслуженно является одним из лучших способов борьбы с бактериями, в том числе, в воде.
Мы же расскажем о некоторых тонкостях и преимуществах метода озонирования, что, как нам кажется, будет полезно знать и заказчикам, и эксплуатирующим организациям, и всем, кто интересуется системами очистки воды в бассейнах.

Применение озона в циркуляционной системе подготовки воды в бассейне можно назвать оптимальным как с точки зрения технологичности метода (способа), так и с точки зрения эффективности воздействия озона на загрязнения, содержащиеся в воде.
Если есть готовность пойти на несколько большие инвестиционные и эксплуатационные затраты для достижения превосходных бактериологических, химических и органолептических показателей воды в бассейне, то озонирование никого не разочарует. Эффективность озонирования подтверждается, например, тем, что в Германии в терапевтических бассейнах медицинских учреждений, в соответствии с немецкими законами, применение этого метода является обязательным. Очистка воды в бассейнах комбинированным методом с применением озона широко распространена во Франции, Японии, Германии, США, Австралии и ряде других стран.

Озон (О₃), активная форма кислорода (О₂), является сильнейшим и самым чистым средством дезинфекции и окисления в технологии водоподготовки. Эти свойства обусловлены высокой энергией его разложения (распада) и высвобождаемого при этом кислорода, что ведет к значительному снижению в воде уровня органических и неорганических примесей, таких, например, как мочевина, гуминовые и фульво-кислоты и т.п. К тому же, при использовании озонирования и хлорирования разрушаются, обычно сопутствующие процессу хлорирования продукты, такие как хлорамины, тригалогенметаны и т.д. Одновременно, вода сохраняется абсолютно прозрачной. Кроме того, озонирование позволяет снижать дозу вводимого хлора, требующегося для поддержания бактерицидности воды в бассейне, до минимума, ниже порога чувствительности человеческого осязания, то есть с 0,3 – 0,5мг/л, до 0,1 – 0,3мг/л, что уменьшает, соответственно, количество активного хлора в так называемой «зоне дыхания» пловцов, плюс уменьшает глазные, слизистые и кожные аллергические и прочие реакции на воду со стороны купающихся.

          Так как наши СанПиНы не дают четких методик обработки воды с помощью озонирования (несмотря на то, что этот метод указан в качестве одного из основных в п. 3.4 в СанПиН 2.1.2.1188-03 и в СанПиН 2.1.2.1331-03), обратимся к немецким стандартам, принятым почти во всём мире как эталон, а именно к DIN 19643, часть 3 и 4, регламентирующих системы водоподготовки плавательных бассейнов, в т.ч. и с помощью озонирования.
Сам озон подвержен очень быстрому распаду, что не позволяет хранить его (а также транспортировать) ни в сжиженном виде, ни в виде раствора. Этим определяется обязательное расположение оборудования генерирования озона в непосредственной близости от места его ввода в систему циркуляции воды бассейна в процессе прямого, или так называемого, косвенного озонирования. В соответствии с вышеуказанными нормативами озон требуется вводить в воду в следующих дозах относительно единицы обрабатываемой воды и ее температуры:
≤ 28 С                          ≥ 0,8 г/м3
28 - 32 С                      ≥1,0 г/м3
33 - 35 С                      ≥1,2 г/м3
≥ 35 С                          ≥ 1,5 г/м3
Увеличение дозы вводимого озона при температуре воды > 28 С связано с тем, что с повышением температуры происходит значительное ускорение реакции распада озона, а также падает его растворимость в воде.
Озон вводится в воду в виде озоно-воздушной смеси (ОВС), получаемой из окружающего воздуха в установке генерирования озона - озонаторе. Для того чтобы говорить о каком-либо эффективном воздействии на воду, озона в озоновоздушной смеси должно быть не менее 20г на 1м³ воздуха. Об этом говорит пункт 4.4.1 DIN 19643 часть 4. В настоящий момент, такую концентрацию дают озоногенераторы, работающие на принципе барьерного разряда. То есть, если мы говорим об озонировании, как методе обработки воды, мы говорим об оборудовании, способном вырабатывать необходимое количество озона, с требуемой концентрацией в озоно-воздушной смеси. Поэтому, хотелось бы обратить особое внимание технических специалистов, заказчиков, инвесторов и потребителей, и предостеречь от сомнительной практики продаж и приобретения «озонаторов», в которых лозунг «озон» служит лишь для внушения потребителю – «купи!», в то время, как предлагаемое оборудование производит лишь «озоновый запах». К этим, так называемым «озонаторам», можно отнести устройства, работающие на принципе ультрафиолетового облучения воздуха, и устройства на коронном разряде. В этих «озонаторах» невозможно достичь не только требуемой концентрации озона (которая, например, в «УФ-озонаторах» колеблется от 0,6 до, максимум, 6 г/м³), но и стабильной производительности. И, как следствие, невозможно измерить и контролировать то, что эти устройства производят. В «УФ-озонаторах» озон вообще является побочным продуктом и может служить лишь рекламной вывеской (но никак не описываемым «правильным продуктом»).
Стоит обратить внимание на технические характеристики подобных устройств (все-таки, называть их «озонаторами» язык не поворачивается). Во-первых, в этих данных никогда не приводится величина концентрации озона в озоновоздушной смеси, и, во-вторых, практически, никогда не указывается производительность устройства. Обычно, пишут «достаточно для бассейна объемом Х м³», или «достаточно для циркуляционного расхода Y м³/ч». Хотелось бы спросить производителя и продавца, что это за техническая категория - «достаточно»!? К тому же, в рекомендациях по установке подобных устройств, в схеме водоподготовки может отсутствовать или реакционная емкость, или деструктор остаточного озона, либо указывается точка ввода «озона» в трубопровод, непосредственно подающий отфильтрованную воду в чашу бассейна, что уже указывает на «неправильность» технологии и применяемого в ней оборудования.
СанПин 2.1.2.568-96 указывал в п.2.16, что «Озонаторная установка должна быть оснащена дегазатором для удаления озона из озоно-воздушной смеси, а также иметь камеру смешения для контакта воды с озоном». В новом СанПин 2.1.2.1188-03 вышеприведенная фраза сократилась в п.2.16 до «Озонаторная установка должна иметь дегазатор для нейтрализации непрореагировавшего озона, выбрасываемого в атмосферу». Даже эти несовершенные описания говорят нам о некоторых обязательных атрибутах в составе оборудования озонирования.

Нормы DIN 19643 часть 3 предусматривают следующую методику обработки циркуляционной воды в бассейне: «флокуляция —› песчано-гравийный напорный фильтр —› озонирование —› реакционная емкость —› многослойный сорбционный фильтр —› хлорирование и коррекция pH».
Озон, вырабатываемый озонатором, подается, в виде озоно-воздушной смеси, в воду через специальный инжектор.
Так как степень эффективности обработки воды озоном зависит от времени его нахождения в воде и степени его перемешивания с ней, то применяются, как правило, турбулентные смесители, после которых вода, перемешанная с озоно-воздушной смесью, попадает в реакционную емкость. Принято, что время контакта озона с обрабатываемой водой должно составлять не менее 3 минут, соответственно, объем реакционной емкости рассчитывается по следующей формуле:

V=Q*3/60 (м³), где:

V-объём реакционной емкости м³;
Q - циркуляционный расход, м³/ч.
В этот расчет нельзя включать объем следующего по циркуляционному контуру многослойного сорбционного фильтра, в котором, на ступени активированного угля, непрореагировавший в реакционной емкости озон в процессе каталитического и химического разложения превращается в углекислоту (СО₂) и кислород (О₂). Скорость потока на этих фильтрах не может превышать 50 м³/ч.
Содержание озона в воде перед фильтром с активированным углем не должно превышать 0,01 мг/л. А в воде бассейна озон должен отсутствовать.
Возможный остаток непрореагировавшего озона по вентиляционным трубопроводам от реакционной емкости и многослойного сорбционного фильтра должен проходить через деструктор озона, после которого содержание озона в воздухе не должно превышать 0,1 ppm (0,1г на 1кг воздуха), и далее этот трубопровод должен выходить на улицу для последующего рассеивания. (для справки: озон - бесцветный, сильно-пахнущий и крайне опасный газ, тяжелее воздуха в 1,6 раза).
Для обеспечения безопасной эксплуатации все установки озонирования содержат аварийный датчик уровня озона в воздухе рабочей зоны озонатора в зависимости от принятой схемы автоматизации оборудования, и, в случае превышения содержания озона выше нормируемых предельных величин, либо сигнализируют о возникшей неисправности, либо автоматически отключают озонаторную установку с выдачей соответствующего аварийного сигнала.
Укажем основные достоинства озона для обработки воды в бассейне, обусловленные его физическими и химическими свойствами:
- быстрое и гарантированное уничтожение болезнетворных бактерий;
- инактивирование вирусов;
- снижение уровня органических загрязнений (например, мочевины и т.п.);
- снижение уровня неорганических загрязнений (растворенное железо, марганец и т.п.);
- исключение в бассейне запаха азотсодержащих соединений (например, хлорамины и т.п.);
- улучшение органолептических свойств воды (вкус и эстетический вид за счет окисления и обогащения воды кислородом);
- предотвращение или снижение реакций кожи и слизистой глаз.
Озонирование предоставляет возможность снизить в циркуляционной воде содержание тяжело удаляемых другими методами соединений железа, марганца, серы и азота. Железо, например, после озонирования в виде хлопьев гидроксида железа задерживается на последующем фильтре. Т.е. этот метод усиливает и поддерживает флокуляцию, что не происходит ни при каком другом комбинированном методе водоочистки.
В заключение хотелось бы еще раз определить те немногие, но обязательные условия проведения процесса и атрибуты оборудования водоочистки, при наличии которых можно говорить об озонировании:
- концентрация озона в ОВС ≈ 20г О₃/м³;
- указана производительность озонатора в г/ч;
- инжектор;
- смеситель (не обязателен, но значительно повышает эффективность озонирования);
- реакционная емкость (контактный резервуар);
- многослойный сорбционный фильтр;
- дегазатор (деструктор остаточного озона);
- аварийная система контроля содержания озона в воздухе рабочей зоны озоногенератора.

В общем и целом, исходя из нашей длительной практики проектирования, монтажа и эксплуатации систем водоподготовки общественных (особенно) и частных бассейнов, можно уверенно утверждать, метод озонирования представляет посетителям и большого водного комплекса, и малого бассейна самую лучшую воду для здоровья, плавания и развлечений.

Эффективность сочетания в водоподготовке методов хлорирования и озонирования.

Вода - главная составляющая любого водного комплекса - спортивного или оздоровительно-развлекательного - будь то аквапарк или плавательный бассейн. И именно о том, как сделать и поддерживать ее чистой, приятной и безопасной для здоровья детей и взрослых, спортсменов и просто купающихся, мы сегодня и поговорим.
Под безопасностью мы будем понимать высокую и стабильную санитарно-эпидемиологическую надежность воды в сочетании с тем, что ее качество строго соответствует нормативным требованиям по химическому составу и органолептическим свойствам.
Начнем по порядку. От печки, с того, как обеспечивают безопасность и комфорт купающихся современные технологии водоподготовки бассейнов.
Современные технологии подготовки и очистки циркуляционной воды включают в себя следующие основные этапы:
коагуляцию (флокуляцию)
фильтрование
дезинфекцию и окисление
а также дополнительные стадии:
сорбционную доочистку
регулирование рН
корректировку жесткости и щелочности циркуляционной воды.
Чтобы эти процессы реализовывались в полной мере и в полном объеме, бассейн сам по себе или в составе аквапарка должен:

1) обладать хорошими гидравлическими характеристиками, т.е. не иметь «мертвых» зон и завихрений, чтобы в процессе циркуляции вода за короткий промежуток времени равномерно покрывала все пространство в бассейне и также кратчайшим путем, отработанная, удалялась из бассейна через перелив;

2) заполняться и подпитываться только водой, имеющей эпидемиологическую и санитарно-гигиеническую чистоту питьевой воды;

3) иметь соответствующую систему подготовки и очистки воды, а также быть оборудованным автоматической системой контроля качества воды и дозирования реагентов;

4) иметь систему отвода промывных вод в канализацию, обеспечивающую эффективную промывку фильтров в полном объеме.

Аквапарк же, в дополнение к сказанному, должен иметь еще более совершенный уровень водоподготовки, который учитывал бы все особенности аквапарка по сравнению с просто бассейном и гарантировал посетителям безопасный и комфортный отдых.
При этом мы упростим себе задачу и будем считать, что исходная вода, используемая для первоначального заполнения и подпитки, полностью удовлетворяет нормативным требованиям и по органолептическим, и по химическим, и по санитарно-эпидемиологическим показателям.
Кстати о нормативах. Очень бы хотелось в своей работе руководствоваться только российскими стандартами. Ведь есть и СанПиН по бассейнам, и СанПиН по аквапаркам, и СанПиН по питьевой воде.
Но изложенные в них требования и рекомендации в лучшем случае скупы и неинформативны, а зачастую противоречивы и непоследовательны. Если честно, создать бассейн, а тем более аквапарк, как комплекс, включающий развитую индустрию водных развлечений и комфортного отдыха, на основе только этих нормативов, даже приложив все свои знания и немалый опыт, практически невозможно.
Вместе с тем, в Европе, как и во всем мире, уже не одно десятилетие существуют нормативные документы, в которых четко, подробно, доходчиво последовательно и обоснованно изложены и соответствующие требования, и условия их выполнения, и руководство к действию. Более того, на основе этих стандартов построены и уже много лет успешно эксплуатируются сотни бассейнов и аквапарков, и открытых и крытых – на любой вкус! Выпущен целый ряд книг и пособий, которые помогают грамотно, ответственно и рационально создавать индустрию спорта, здоровья и развлечений на воде. Поэтому, следуя скупой букве российских стандартов, мы в своей работе не можем не использовать и европейский опыт, и, в частности, немецкие стандарты (DiN’ы), тем более что заметная часть технологического оборудования наших объектов импортируется из стран Европы - Германии, Испании, Италии, Швеции.
Итак, что же обуславливает важность и необходимость как самой дезинфекции, так и оптимального сочетания ее с другими процессами водоочистки?
В воду бассейна с посетителями или из окружающей среды постоянно попадают разного рода загрязнения. Даже после основательной очистки тела купальщика, в воду, в частности, из полости рта, со слизистых поверхностей, с кожных покровов, попадает около 35 миллионов бактерий, а также от 2 до 5г органических субстанций, таких как частицы кожи, волокна текстиля, волосы, остатки косметики, средств по уходу за телом – т.е. питающих эти бактерии веществ. Эмпирически принимается во внимание, что купальщик, большей частью непреднамеренно, принимает внутрь во время купания от 50 до 60 мл бассейновой воды. Это еще раз убеждает нас в том, что вода должна соответствовать действующим предписаниям по гигиене и ни в коем случае не должна быть ни возбудителем, ни переносчиком болезни. Это значит, что при эффективной и правильной водоподготовке вредные для здоровья микробиологические загрязнения, такие как бактерии, вирусы, водоросли или их споры оптимально дезактивируют и одновременно удаляют из воды бассейна вместе с питающей их средой, а все прочие органические и неорганические примеси окисляют и переводят во взвешенное состояние, а затем отфильтровывают.
Таким образом, процессы очистки и дезинфекции воды бассейна как реагентные, так и безреагентные должны обеспечить инактивацию микроорганизмов, разрушение и удаление их субстанций и питающей их среды фильтрованием. Способные к окислению органические материалы в воде бассейна, которые не будут поддаваться фильтрованию, нужно частично разрушать или сокращать добавлением окислителя и переводить в фильтруемую форму.
Обеспечить и гарантировать это можно только при соблюдении трех простых и важных условий, известных в мире уже почти 20 лет!

1. Постоянная дезинфекция в самом бассейне, когда в воде бассейна постоянно находится соответствующий избыток свободного действенного дезинфектанта, чтобы достаточно эффективно и длительно воздействовать на воду.

2. Удаление (окисление) органических примесей, которые не могут улавливаться фильтровальной установкой. Это означает, что дезинфектант должен обладать свойствами окислителя, либо окислитель должен постоянно вводиться дополнительно.

3. Простая и надежная возможность измерения дезинфицирующего воздействия в воде плавательного бассейна.

Казалось бы так просто и четко! И все знают ответ:
Только хлор и содержащие его реагенты отвечают всем этим требованиям! Но снова и снова наше внимание стараются привлечь к «революционным» дезинфицирующим средствам или способам дезинфекции, представляя дело так, как будто удалось найти решение всех проблем.
Хлор - но ведь это слишком просто, доступно, дешево и совсем немодно! Обойдемся без него – ведь есть ультрафиолет, бром, иод, кислород, медь, серебро и еще целый «вагон и маленькая тележка» бесхлорных методов и безреагентных процессов!
Мы критиковали и будем их критиковать, потому что и здравый смысл, и профессиональные знания, и накопленный опыт доказывают нам, что хлор - один из самых надежных в эпидемиологическом отношении дезинфектантов, обладающий длительным обеззараживающим эффектом. И потому он должен являться обязательной составляющей процесса обеззараживания и очистки воды современного бассейна.
Конечно, при неграмотном подходе или неэффективных режимах проведения процесса хлорирования (передозировка) возникает целый ряд неприятных проблем, которые прежде всего касаются ухудшения органолептических показателей воды и вызывают у посетителей раздражение слизистой, сухость кожи и т.п. Это, в основном, связано с тем, что, реагируя с органическими загрязнениями воды бассейна, хлор образует трудноокисляемые галогенпроизводные углеводородов (галометаны, хлорфенолы), а с мочевиной - хлорамины и т.п. Поэтому, обеспечивая с помощью хлорирования барьерный эффект обеззараживания, целесообразно комбинировать его с другими методами обработки воды, что позволяет снижать уровень остаточного хлора в воде бассейна.
Интересным и достаточно распространенным является сочетание процессов хлорирования и УФ-обеззараживания.
Однако, самым грамотным, эффективным, надежным и перспективным способом, гарантирующим эпидемиологическую безопасность, свежесть и комфортность воды бассейна, можно считаем комбинацию методов хлорирования и озонирования. И вот почему.
Озонирование является одним из самых современных методов обработки воды бассейна.
Озон (О3), по своим бактерицидным свойствам, является одним из сильнейших и чистейших окислителей, которые применяются, в том числе, и для обработки воды бассейна.
Озон, кроме того, приемлем для окружающей среды, так как он очень быстро реагирует с веществами, содержащимися в воде, и затем очень быстро, не оставляя неприятных осадков, преобразуется в кислород
Озон, несмотря на свою очень короткую «жизнедеятельность», обладает целым рядом преимуществ. Он имеет более высокий, по сравнению с другими химическими элементами, окислительный потенциал, а значит, и более выраженное бактерицидное действие. Озон характеризуется высокой проникающей способностью и поражающим действием – он разрушает даже протоплазму клеток. Скорость реакций окисления с участием озона в 15-20 раз выше, чем с хлором. Требуемая доза озона обычно в 2-3 раза меньше, чем доза хлора. Озон способствует более эффективному протеканию процессов осветления, удаляет из воды запахи и привкусы, разрушает как саму мочевину, так и хлорамины, трудноокисляемые хлорорганические соединения (тригалогенметаны, хлорфенолы), делая воду бассейна кристально чистой и комфортной для плавания и купания.
К недостаткам озона можно отнести:
1) короткий срок жизни (отсутствие пролонгирующего действия)
2) образование в ряде случаев продуктов окисления - карбонильных соединений, перекисных радикалов, диоксинов и т.п., что особенно ощутимо при окислении вод с повышенной цветностью.
Однако, в первом случае на помощь как раз и приходит хлор, который обеспечивает тот пролонгирующий эффект, которого так недостает озону, а во втором – активированный уголь, в процессе адсорбции на котором все эти примеси эффективно и полностью удаляются из воды на стадии ее сорбционной доочистки.
Из всего вышесказанного следует, что действие озона универсально: и бактериологическое, и органолептическое, и физическое, и, если бы не отсутствие пролонгирующего эффекта, он был бы действительно незаменим.
Кроме того, окисляя компоненты свежей воды, а также вносимые купающимися неподвластные хлору органические и неорганические загрязнения (мочевину, углеводороды, фенолы, красители), озон не только делает воду бассейна кристально чистой и комфортной для купающихся, но и заметно снижает расход вводимого гипохлорита натрия, оставляя хлору лишь роль барьера и хранителя благополучной эпидемиологической обстановки в чаше.
Таким образом, комплексное использование метода озонирования и хлорирования позволяет, по сравнению с технологией без озонирования, не только снизить до 0,3мг/л «барьерный» уровень хлора как дезинфектанта, но и заметно уменьшить его расход как окислителя.
К тому же, озон, делая воду чистой и свободной от органики и мочевины, заметно снижает степень перехода свободного, более реакционно способного и органолептически приемлемого хлора, в связанное состояние, тем самым также способствуя экономии применяемых хлорсодержащих реагентов и повышению эффективности их использования.
В итоге, в зависимости от характера водоисточника и качества исходной воды, которая используется для заполнения и подпитки бассейна, а также условий эксплуатации бассейна (температуры и состава воды, чистоплотности купающихся, профессионализма и компетентности обслуживающего персонала), применение озонирования обеспечит не только кристально чистую, приятную и в высшей степени надежную в санитарно-эпидемиологическом отношении воду бассейна, но и снижение расхода хлорсодержащих реагентов на 50-70%.

И при этом абсолютно гарантирована полная комфортность и высокая эпидемиологическая безопасность воды бассейна, а значит, и хорошее самочувствие купающихся, их бодрый настрой и, что очень важно - желание посетить бассейн или аквапарк снова.

Автор: Андрей Халтурин, исполнительный директор ЗАО «ЭКТИС»

Химия: pH-таблицы

2013-05-02T14:34:32+00:00

Таблица pH бытовых веществ, материалов и продуктов

Вещество	pH
Электролит в свинцовых аккумуляторах	<1.0
Желудочный сок	1,0—2,0
Лимонный сок	2,5±0,5
Лимонад Кола	2,5
Уксус	2,9
Яблочный сок	3,5±1,0
Пиво	4,5
Кофе	5,0
Модный шампунь	5,5
Чай	5,5
Кислотный дождь	< 5,6
Кожа здорового человека	~6,5
Слюна	6,35—6,85
Молоко	6,6-6,9
Чистая вода	7,0
Кровь	7,36—7,44
Морская вода	8,0
Мыло (жировое) для рук	9,0—10,0
Нашатырный спирт	11,5
Отбеливатель (хлорка)	12,5
Раствор соды	13,5

Изменение окраски кислотно-основных индикаторов в зависимости от pH раствора. Лакмус, фенолфтолеин, метилоранж

Название	Окраска индикатора в среде
Название	*Кислая [H+] > [OH-] рН < 7**	Нейтральная[H+] = [OH-] рН = 7	Щелочная [OH-] > [H+] рН > 7
Лакмус	красный	фиолетовый	синий
Фенолфталеин	бесцветный	бесцветный	малиновый
Метилоранж	розовый	оранжевый	желтый

Водородный показатель (pH) некоторых распространенных продуктов питания

Продукт	Приблизительный уровень pH	Продукт	Приблизительный уровень pH
Абрикосовый нектар	3.8	Малина	3.2 - 3.6
Абрикосы	3.3 - 4.8	Мамалыга	6.8 - 8.0
Авокадо	6.3 - 6.6	Манго	5.8 - 6.0
Алое Вера	6.1	Маслины	6.0 - 7.0
Апельсины	3.0 - 4.0	Масло	6.1 - 6.4
Арахисовое масло	6.3	Меласса (черная патока)	4.9 - 5.4
Арбуз	5.2 - 5.6	Молоко	6.4 - 6.8
Артишоки	5.5 - 6.0	Морковь	5.9 - 6.3
Бананы	4.5 - 5.2	Морское ушко	6.1 - 6.5
Батат (сладкий картофель)	5.3 - 5.6	Мука пшеничная	5.5 - 6.5
Батат (сладкий картофель), вареный.	5.5 - 6.8	Мякоть томата	4.3 - 4.5
Белый хлеб	5.0 - 6.2	Нектарины	3.9 - 4.2
Бобы	5.6 - 6.5	Овощной сок	3.9 - 4.3
Брокколи	5.3	Окунь, морской, жаренный	6.6 - 6.8
Вино	2.8 - 3.8	Оливки	3.6 - 3.6
Виноград	3.5 - 4.5	Пахта	4.4 - 4.8
Вишня	3.2 - 4.5	Персики	3.4 - 4.1
Газированные напитки	2.0 - 4.0	Печень трески	6.2
Горох	5.8 - 6.4	Пиво	4.0 - 5.0
Горчица	3.5 - 6.0	Питьевая вода	6.5 - 8.0
Грейпфрут	3.0 - 3.7	Помидоры	4.3 - 4.9
Груши	3.6 - 4.0	Ревень	3.1 - 3.2
Дыня	6.0 - 6.7	Сардины	5.7 - 6.6
Ежевика	3.9 - 4.5	Свежие яйца	7.6 - 8.0
Изюм	2.8 - 3.0	Свекла	4.9 - 6.6
Кактус	4.7	Сельдерей	5.7 - 6.0
Кальмары	5.8	Сельдь	6.1
Каперсы	6.0	Сидр	2.9 - 3.3
Капуста	5.2 - 5.4	Соевое молоко	7.0
Каракатица	6.3	Соевый соус	4.4 - 5.4
Карп	6.0	Соус Карри	6.0
Картофель	5.6 - 6.0	Соус Чили	2.8 - 3.7
Кетчуп	3.9	Спаржа	6.0 - 6.7
Кислая капуста	3.4 - 3.6	Сыр	4.8 - 6.4
Кленовый сироп	4.6 - 5.5	Томатный сок	4.1 - 4.6
Клубника, земляника	3.0 - 3.9	Тунец	5.9 -6.1
Клубничный (земляничный) джем	3.0 - 3.4	Турнепс (репа)	5.2 - 5.6
Клюквенный сок	2.3 - 2.5	Тыква	4.8 - 5.2
Кокос	5.5 - 7.8	Уксус	2.4 - 3.4
Кокосовое молоко	6.1 - 7.0	Уксус яблочный	3.1
Крабовое мясо	6.5 - 7.0	Устрицы	5.7 - 6.2
Красный перец	4.6 - 5.2	Финики	6.5 - 8.5
Креветки	6.8 - 7.0	Фруктовое желе	2.8 - 3.4
Крекеры	6.5 - 8.5	Фруктовый джем	3.5 - 4.0
Крыжовник	2.8 - 3.1	Фруктовый коктейль	3.6 - 4.0
Кукуруза	5.9 - 7.3	Херес	3.4
Курага( сушеные абрикосы)	3.4 - 3.8	Хрен	5.4
Лайм	1.8 - 2.0	Чай	7.2
Лаймовый сок	2.0 - 2.4	Черника	3.1 - 3.4
Лимоны	2.2 - 2.4	Шпинат	5.5 - 6.8
Лимонный сок	2.0 - 2.6	Яблоки	3.3 - 3.9
Лосось	6.1 - 6.3
Лук-порей	5.5 - 6.2

Химия: Водородный показатель pH

2013-05-02T13:58:04+00:00

Водородный показатель pH

Водоро́дный показа́тель, pH (произносится «пэ аш», английское произношение англ. pH — piː'eɪtʃ, «пи эйч») — мера активности (в очень разбавленных растворах она эквивалентна концентрации) ионов водорода в растворе, и количественно выражающая его кислотность, вычисляется как отрицательный (взятый с обратным знаком) десятичный логарифм активности водородных ионов, выраженной в молях на один литр:

История

Это понятие было введено в 1909 году датским химиком Сёренсеном. Показатель называется pH, по первым буквам латинских слов potentia hydrogeni — сила водорода, или pondus hydrogeni — вес водорода. Вообще в химии сочетанием pX принято обозначать величину, равную −lg X, а буква H в данном случае обозначает концентрацию ионов водорода (H⁺), или, точнее, термодинамическую активность гидроксоний-ионов.

Уравнения, связывающие pH и pOH

Вывод значения pH

В чистой воде при 25 °C концентрации ионов водорода ([H⁺]) и гидроксид-ионов ([OH⁻]) одинаковы и составляют 10⁻⁷ моль/л, это напрямую следует из определения ионного произведения воды, которое равно [H⁺] · [OH⁻] и составляет 10⁻¹⁴ моль²/л² (при 25 °C).

Когда концентрации обоих видов ионов в растворе одинаковы, говорят, что раствор имеет нейтральную реакцию. При добавлении к воде кислоты концентрация ионов водорода увеличивается, а концентрация гидроксид-ионов соответственно уменьшается, при добавлении основания — наоборот, повышается содержание гидроксид-ионов, а концентрация ионов водорода падает. Когда [H⁺] > [OH⁻] говорят, что раствор является кислым, а при [OH⁻] > [H⁺] — щелочным.

Для удобства представления, чтобы избавиться от отрицательного показателя степени, вместо концентраций ионов водорода пользуются их десятичным логарифмом, взятым с обратным знаком, который собственно и является водородным показателем — pH.

pOH

Несколько меньшее распространение получила обратная pH величина — показатель основности раствора, pOH, равная отрицательному десятичному логарифму концентрации в растворе ионов OH⁻:

как в любом водном растворе при 25 °C , очевидно, что при этой температуре:

Значения pH в растворах различной кислотности

Вопреки распространённому мнению, pH может изменяться не только в интервале от 0 до 14, а может и выходить за эти пределы. Например, при концентрации ионов водорода [H⁺] = 10⁻¹⁵ моль /л, pH = 15, при концентрации ионов гидроксида 10 моль /л pOH = −1.

Некоторые значения pH
Вещество	pH
Электролит в свинцовых аккумуляторах	<1.0
Желудочный сок	1,0—2,0
Лимонный сок (5% р-р лимонной кислоты)	2,0±0,3
Пищевой уксус	2,4
Кока-кола	3,0±0,3
Яблочный сок	3,0
Пиво	4,5
Кофе	5,0
Шампунь	5,5
Чай	5,5
Кожа здорового человека	5,5
Кислотный дождь	< 5,6
Слюна	6,8–7,4 ^[1]
Молоко	6,6-6,9
Чистая вода	7,0
Кровь	7,36—7,44
Морская вода	8,0
Мыло (жировое) для рук	9,0—10,0
Нашатырный спирт	11,5
Отбеливатель (хлорная известь)	12,5
Концентрированные растворы щелочей	>13

Так как при 25 °C (стандартных условиях) [H⁺] · [OH⁻] = 10⁻¹⁴, то понятно, что при этой температуре pH + pOH = 14.

Так как в кислых растворах [H⁺] > 10⁻⁷, то у кислых растворов pH < 7, аналогично, у щелочных растворов pH > 7, pH нейтральных растворов равен 7. При более высоких температурах константа электролитической диссоциации воды повышается, соответственно увеличивается ионное произведение воды, поэтому нейтральной оказывается pH < 7 (что соответствует одновременно возросшим концентрациям как H⁺, так и OH⁻); при понижении температуры, напротив, нейтральная pH возрастает.

Методы определения значения pH

Для определения значения pH растворов широко используют несколько методик. Водородный показатель можно приблизительно оценивать с помощью индикаторов, точно измерять pH-метром или определять аналитически путём, проведением кислотно-основного титрования.

Для грубой оценки концентрации водородных ионов широко используются кислотно-основные индикаторы — органические вещества-красители, цвет которых зависит от pH среды. К наиболее известным индикаторам принадлежат лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый (метилоранж) и другие. Индикаторы способны существовать в двух по-разному окрашенных формах — либо в кислотной, либо в основной. Изменение цвета каждого индикатора происходит в своём интервале кислотности, обычно составляющем 1–2 единицы.
Для расширения рабочего интервала измерения pH используют так называемый универсальный индикатор, представляющий собой смесь из нескольких индикаторов. Универсальный индикатор последовательно меняет цвет с красного через жёлтый, зелёный, синий до фиолетового при переходе из кислой области в щелочную. Определения pH индикаторным методом затруднено для мутных или окрашенных растворов.
Использование специального прибора — pH-метра — позволяет измерять pH в более широком диапазоне и более точно (до 0,01 единицы pH), чем с помощью индикаторов. Ионометрический метод определения pH основывается на измерении милливольтметром-ионометром ЭДС гальванической цепи, включающей специальный стеклянный электрод, потенциал которого зависит от концентрации ионов H⁺ в окружающем растворе. Способ отличается удобством и высокой точностью, особенно после калибровки индикаторного электрода в избранном диапазоне рН, позволяет измерять pH непрозрачных и цветных растворов и потому широко используется.
Аналитический объёмный метод — кислотно-основное титрование — также даёт точные результаты определения кислотности растворов. Раствор известной концентрации (титрант) по каплям добавляется к исследуемому раствору. При их смешивании протекает химическая реакции. Точка эквивалентности — момент, когда титранта точно хватает, чтобы полностью завершить реакцию, — фиксируется с помощью индикатора. Далее, зная концентрацию и объём добавленного раствора титранта, вычисляется кислотность раствора.
Влияние температуры на значения pH

0,001 моль/Л HCl при 20 °C имеет pH=3, при 30 °C pH=3

0,001 моль/Л NaOH при 20 °C имеет pH=11,73, при 30 °C pH=10,83

Влияние температуры на значения pH объясняется различной диссоциацией ионов водорода (H⁺) и не является ошибкой эксперимента. Температурный эффект невозможно компенсировать за счет электроники pH-метра.

Роль pH в химии и биологии

Кислотность среды имеет важное значение для множества химических процессов, и возможность протекания или результат той или иной реакции часто зависит от pH среды. Для поддержания определённого значения pH в реакционной системе при проведении лабораторных исследований или на производстве применяют буферные растворы, которые позволяют сохранять практически постоянное значение pH при разбавлении или при добавлении в раствор небольших количеств кислоты или щёлочи.

Водородный показатель pH широко используется для характеристики кислотно-основных свойств различных биологических сред.

Кислотность реакционной среды особое значение имеет для биохимических реакций, протекающих в живых системах. Концентрация в растворе ионов водорода часто оказывает влияние на физико-химические свойства и биологическую активность белков и нуклеиновых кислот, поэтому для нормального функционирования организма поддержание кислотно-основного гомеостаза является задачей исключительной важности. Динамическое поддержание оптимального pH биологических жидкостей достигается благодаря действию буферных систем организма.

Источник: Википедия

Химия: О хлоре в бассейне

2013-05-02T12:36:29+00:00

О хлоре в бассейне

Когда мы говорим об основном из этапов водоподготовки в бассейнах – дезинфекции, то не стоит подразумевать её буквально. Средства и методы, используемые при этом, призваны выполнять комплексные функции, а не только вести борьбу с болезнетворными микроорганизмами. К числу таких функций относятся и стабилизация буферных свойств воды, и частичная коагуляция взвешенных частиц, и окисление множества органических веществ, заносящихся в воду пловцами, и уничтожение безвредных, но малоприятных обитателей бассейнов: водорослей, пыльцы и спор растений, а также простейших. При этом каждый из методов и препаратов дезинфекционной обработки обладает своим уникальным набором как «полезных сопутствующих свойств», так и – не будем кривить душой – вредных тоже.
Современные технологии водоподготовки имеют в своём арсенале множество способов реагентной и безреагентной обработки воды в целях дезинфекции. Разумеется, как несовершенен окружающий нас мир, так же точно не может отличаться совершенством любой из таких способов. У всех них имеются свои достоинства и, как и положено для баланса и гармонии, свои недостатки.
В вопросе, что лучше, а что хуже, и какое «из двух зол» выбирать, все зависит от поставленных целей. И уж как только речь заходит о дезинфекции воды в бассейне, сразу возникают ассоциации со словом «хлор». И это справедливо, т.к. сегодня хлорирование – по-прежнему самый недорогой и доступный способ обеззараживания воды в бассейне. Вот об этом способе обработки воды и поговорим подробнее.
Хлор (греч. сhloros – «зеленовато-желтый», «бледно-зеленый») – это желто-зеленый газ с резким удушливым запахом, очень ядовит, почти в 2,5 раза тяжелее воздуха. Умеренно растворим в воде: 3 объема хлора в 1 объеме воды. При этом происходит частичное химическое взаимодействие его с водой, однако большая часть растворенного хлора присутствует в виде молекул. Ядовитость газа, названного за свой цвет, объясняется его большой химической активностью. Он легко вступает в соединение почти со всеми химическими элементами, в т.ч. со многими металлами (натрием, калием, медью, оловом и др.). При химическом взаимодействии хлора с другими элементами выделяется большое количество тепла и света. Отнимая водород от воды, входящей в состав каждой клетки растительных и животных организмов, хлор тем самым разрушает их структуру, что влечет гибель всего живого – от едва различимых под микроскопом бактерий до крупных животных.
Активность хлора «убивает» и его самого: в природе в свободном состоянии он не встречается. Если же где-либо и образуется при редких условиях (например, при извержениях подводных морских вулканов), то в очень небольших количествах, и тотчас же исчезает в результате взаимодействия с окружающими веществами.
В 1772 г. английский химик Пристли, изучив свойства раствора «соляного спирта» в воде, назвал его соляной кислотой. В 1774 г. шведский химик Шееле нашел, что соляная кислота при нагревании с двуокисью марганца (минерал пиролюзит), дает желто-зеленый газ – хлор.
Однако только в 1810 г. Дэви установил, что хлор – это химический элемент и назвал его chlorine. В 1813 г. Гей-Люссак предложил для этого элемента название «хлор».
Впервые хлор был использован в медицине. Раствор хлора в воде («хлорная вода») рекомендовался как дезинфицирующее вещество врачам и студентам-медикам при их работе с заразными больными. В 30-х годах прошлого столетия хлорную воду уже широко использовали для ингаляций при туберкулезе легких, дифтерии и некоторых других болезнях.
С развитием техники, область применения хлора все более и более расширялась. Он стал применяться при изготовлении многочисленных химических соединений в анилиново-красочной и фармацевтической промышленностях, в металлургии, в производстве соляной кислоты, хлорной извести, гипохлоритов и т. д.
Как мы знаем, в первую мировую войну хлор нашел неожиданное применение как оружие массового уничтожения. Вскоре после хлора был применен другой удушающий газ – фосген – соединение хлора с окисью углерода, а с 1917 г. массовое применение нашел иприт, также содержащий хлор. Всего известно более 50 боевых отравляющих веществ, 95% которых – производные хлора.
Только не надо пугаться: для обработки воды в бассейнах используются вовсе не ядовитые свойства хлора, а свойства окислительные. Мало того, при растворении газообразного хлора в воде дезинфицирующий эффект проявляется совсем даже не благодаря ему. Дело в том, что при взаимодействии хлора с водой происходит реакция:

Н2О + Cl2 = НClO + НСl

Хлорноватистая кислота НClO, которая образуется наряду с соляной кислотой, полностью разлагается с выделением чрезвычайно реакционно-способного атомарного кислорода:

НClO = НСl + О

Ему, в конечном счёте, и следует приписать все заслуги в борьбе со всевозможной органикой.
Да и применение для этих целей хлор-газа уходит в небытие по причине многих недостатков: сложность точного дозирования, опасность при транспортировке и хранении баллонов, раздражающее действие хлора на слизистые и кожу человека. Хотя и сейчас такой способ обработки применяется достаточно широко (особенно это касается старых общественных бассейнов), но в своей многолетней практике я не помню ни одного заказчика, который пожелал бы использовать этот один из самых дешевых способов водоподготовки.
Следующий часто применяемый хлорсодержащий препарат – гипохлорит натрия – является солью той же хлорноватистой кислоты. Это жидкость с содержанием активного хлора до 15-17%, которая выпускается промышленностью в огромнейших количествах.
Промышленный гипохлорит содержит в огромных количествах железо и щелочь, что просто противопоказано для бассейна. Иногда через пару суток заметны характерные рыжие разводы вокруг донных форсунок, которые, кстати, очистить достаточно сложно, а расход рН регуляторов возрастает в несколько раз. К тому же сам по себе гипохлорит натрия нестабилен, и в промышленном варианте потери активного хлора в его составе могут достигать 1% в сутки. Чтобы избежать этого, следует применять лишь качественные препараты, выпускаемые специально для применения в бассейнах. Они имеют в своём составе гораздо меньше железа, щёлочи, а главное – стабилизаторы, позволяющие избежать потерь активного хлора, и использовать его даже спустя год.
Вырабатывать гипохлорит натрия можно и непосредственно на месте использования. Мировым лидером по производству электролизных установок для получения гипохлорита является немецкая фирма Dinotec. Главное их преимущество заключается в использовании мембранно-ячеистого электролиза, что обеспечивает проникновение через мембрану лишь «нужных» ионов и исключает засаливание или защелачивание готового продукта. Кроме того, установки Dinotec имеют огромный КПД: из 1,7 кг поваренной соли вы можете получить 1 кг активного хлора, что соответствует его содержанию примерно в 7 кг промышленного гипохлорита.
Таким образом, то количество хлора, которое содержится в стандартной канистре 30-35 кг гипохлорита натрия, требует 8-9 кг соли. В общественных бассейнах, где необходимо использование контрольно-измерительного и дозирующего оборудования, этот препарат пока занимает лидирующие позиции.

Общепринятые наименования	Наименование по СанПиН	Английские названия	Пояснения	Химическая форма
Активный хлор	Активный хлор	Active chlorine (Residual chlorine)	Равновесная концентрация хлорноватистой кислоты, зависящая от рН и pКHClO при данной температуре	[HClO]
Свободный хлор (Остаточный хлор)	Свободный остаточный хлор	Free chlorine Total residual chlorine(Total free chlorine)	Общая концентрация хлорноватистой кислоты, зависящая от pКHClO при данной температуре	[HClO] + [ClO]
Связанный хлор	Связанный остаточный хлор	Combined chlorine	Общая концентрация органических и неорганических хлораминов	[NH3nCln]+ [RNH2nCln]
Общий хлор	Общий остаточный хлор (Остаточный активный хлор)	Total chlorine	Суммарная концентрация всех форм хлорноватистой кислоты, неорганических и органических хлораминов. Зависит от первоначальной дозы хлорирующего агента в процессе дезинфекции	[HClO]+ [ClO]+[NH3nCln]+ [RNH2nCln],где n=3–трихлорамин n=2–дихлорамины n=1 – хлорамины

А вот в бассейнах домашних (частных) самыми популярными за последнее десятилетие стали хлорпрепараты органического происхождения. Во всём мире они в настоящее время считаются самыми популярными средствами – в первую очередь, благодаря простоте использования, минимальным побочным эффектам и высокому содержанию активного хлора – от 55 до 90%. Это препараты на основе трихлоризоциануровой кислоты и её солей. Выпускаются они в виде таблеток или гранулята. Содержат добавки, влияющие на растворимость (т.н. «быстрый» и «медленный» хлор), и т.н. стабилизаторы хлора. При взаимодействии с водой они высвобождают активный хлор, который при определенных обстоятельствах провоцирует появление в воде все той же хлорноватистой кислоты. Дальше механизм действия тот же.

Наибольшее преимущество этой группы препаратов – стабильность. Изоциануровая кислота, остающаяся в воде после выделения активного хлора, удерживает его ионы, не давая им разлагаться под воздействием света, тепла и ионов тяжелых металлов. Самый их существенный недостаток тоже связан с изоциануровой кислотой. Дело в том, что она не разлагается, в силу чего её концентрация постепенно растёт, а при достижении 40 мг/л и более существенно поднимается «плодовитость» бактерий и водорослей. Низкие же концентрации не дают хлору долго задерживаться на боевом посту. Хлоризоцианураты практически не влияют на жесткость воды, что тоже немаловажно. Выпускаются такие препараты, в силу своей популярности, многими производителями. Но выбирать их тоже надо осмотрительно и по разным критериям: содержание активного хлора, наличие нерастворимых примесей, скорость растворения, степень стабилизации и т.д.

Неорганические препараты на основе активного хлора тоже могут производиться в форме таблеток либо гранулята. Основное действующее вещество – гипохлорит кальция. Главное его преимущество – более высокое содержание активного хлора в быстродействующих препаратах (до 75% против 55-60%), быстрое насыщение хлором воды, отсутствие эффекта «подкармливания» органики продуктами разложения. Недостатки: более высокая цена, повышение жесткости воды из-за насыщения её кальцием, более низкая стабильность, чем у хлоциануратов.

В последнее время всё большую популярность приобретают хлорбромные препараты, содержащие одновременно и активный хлор и активный бром (в соотношении примерно 3:1). Эффективность обработки воды у них ничуть не ниже, но в то же время есть свои преимущества: отсутствие запаха, более длительное накопление нежелательных количеств стабилизатора, более высокая устойчивость к повышенным температурам, солнцу и т.д.

Есть ещё один, весьма популярный способ получить гипохлорит-ионы в воде бассейна. Этот способ часто называют «французским», т.к. впервые его начали применять французы. Метод принадлежит к безреагентным (хотя такое утверждение было бы не совсем верным, т.к. реагент всё же присутствует). Речь идёт о проточном электролизе, когда в воду бассейна добавляется поваренная соль, а в систему циркуляции встроена электролизная установка. Электроды её выполнены из титана, покрытого оксидом рутения, либо платиновой чернью. Соль, растворённая в воде (концентрация соли в 5-8 раз ниже, чем в морской) под воздействием постоянного тока низкого напряжения преобразуется опять-таки в гипохлорит-ионы, то есть в те же ионы хлорноватистой кислоты. Но, в силу обратимости реакции, после прохождения воды через электролизную установку снова образуется соль. Правда, хлор (вернее, атомарный кислород) успевает сделать своё дело, и процесс дезинфекции происходит достаточно эффективно. При этом запах хлора почти отсутствует – так, как если бы его и не было. Недостатки: всего один, но весьма существенный – глобальная коррозия и ржавение всего нержавеющего.

Кстати, «запах хлора» – словосочетание неправильное: хлор запаха не имеет, он лишь обладает удушающим действием. Пахнут на самом деле производные хлора. Большей частью это хлорамины. Ударное хлорирование позволяет их доокислить и избежать неприятных обонятельных ощущений. Еще лучше использовать параллельно с хлорной обработкой ультрафиолет или озон. Но об этом подробнее – в следующих выпусках нашего журнала.

А напоследок хотелось бы попробовать разобраться вот с этой терминологией: «связанный хлор», «остаточный хлор», «свободный хлор», «активный хлор», «общий хлор»...

При растворении хлора в воде в небольших концентрациях (на уровне мг/л), практически весь он реагирует с водой с образованием соляной (HCl) и хлорноватистой (HClO) кислот. Хлорноватистая кислота является слабой и потому дислоцирует не полностью. Степень диссоциации зависит от рН и температуры. «Хлорирующей» способностью обладает только недиссоциированная форма, поэтому при рН более 8 эффективность обеззараживания резко снижается. Каждая из форм хлора получила свое название и, к сожалению, не одно.
Существует огромная путаница в наименованиях различных форм хлора в воде. Так, например, в методике йодометрического титрования по СанПиН происходит определение «активного» хлора, хотя по сути своей титрование всегда определяет не равновесную, а общую концентрацию, т.е. «свободный хлор». Таких примеров масса и фактически в каждой отрасли сложились свои, зачастую противоречащие друг другу термины. Вот лишь приблизительная и далеко не полная таблица наименований форм хлора (см. таблицу).
В скобках приведены редко используемые и иногда не совсем верно интерпретируемые термины.

Химия (статьи pdf, doc)

2013-04-06T15:45:17+00:00

• РАСТВОРЫ ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ - основные свойства и использование при обработке воды

• Питьевая вода. Некоторые изученные примеры влияния вредных примесей на наше здоровье

• О хлоре в бассейне

• Описание и сравнительный анализ систем водоподготовки на основе системы Easiflo (гипохлорита кальция hth) и системы на основе гипохлорита натрия (жидкого хлора)

• Озонирование как лучший метод водоподготовки воды в бассейне

• Описание титанового коагулянта

• Влияние pH на эффективность дезинфекции хлора(график)

• График Редокса (Rx)