низкий уровень ph в бассейне чем грозит
Что такое pH для бассейна и как измерить параметр?
Отслеживание и корректировка уровня рН воды в бассейнах – обязательный этап их обслуживания и подготовки вне зависимости от типа и объема. Этот показатель регулирует ряд химических и биологических процессов и напрямую влияет на качество воды и эффективность используемых средств для очистки.
Его проверку и регулировку всегда выполняют при первичном заполнении бассейна и далее – с интервалом, зависящим от интенсивности эксплуатации и других внешних факторов.
Понятие кислотно-щелочного баланса и характер его влияния на воду
Водородный показатель или уровень рН – мера кислотности или щелочности воды, отражающая долю активных ионов водорода в водных растворах. При его значении в условиях нормальных температур 7 – щелочным.
Показатель оказывает прямое влияние на скорость протеканиях химических и биологических реакций и активность веществ.
В системах подготовки воды для бассейнов этот показатель отслеживается с целью:
Какие есть нормы?
Требования к воде для плавательных бассейнов прописаны в СанПиНе 2.1.2. 1188-03.
Среда считается наиболее комфортной для купающихся и безопасной для эксплуатации при узком диапазоне рН, а именно – в пределах 7,2-7,4.
Допустимый для бассейнов минимум составляет 7,0, максимум – 7,6, при отклонении в обе стороны водородный показатель нуждается в регулировке.
В частности, при уровне ниже нормы в воде ускоряются кислотные процессы и усиливаются коррозийные воздействия на металлические части, швы и облицовку бассейна. При существенном снижении рН вода бассейна сильно сушит кожные и слизистые покровы, вплоть до жжения в глазах или выпадении волос после купания.
Как измерить уровень кислотности?
Работы по корректировке водородного показателя начинаются с его измерения. Выбор метода и типа тестеров зависит от бюджета и назначения бассейнов.
Для разовых измерений для этих целей лучше подходят одноразовые тестеры (таблетки или тесты-полоски), при высоких требованиях к точности и частых замерах предпочтение отдается цифровому рН-метру.
В видео ниже рассказывается о том, как проверить уровень pH:
рH-метр
Принцип действия приборов для определения рН (например, Мегеон 17001) основан на измерении величины ЭДС, пропорциональной активности ионов водорода в воде бассейна. Большинство современных моделей оснащаются удобными цифровыми дисплеями и отражают значение показателя с высокой точностью.
Действия пользователя при этом минимальны: прибор погружается нужным концом в пробирку с небольшой (25-30 мл) пробой воды, после стабилизации (5-10 с, не более) показания снимаются и используются для принятия решения о корректировке. После применения и перед следующим использованием датчик промывается дистиллированной водой.
Минусов у цифровых рН-метров немного, но они есть. Приборы стоят дороже одноразовых тестов и нуждаются в периодической калибровке (проверочные растворы входят в базовый комплект) и смене батарей. Но при необходимости постоянного мониторинга они однозначно окупаются.
Таблетки
Таблетированные средства для определения рН (например, DPD от HTH) продаются в запакованных блистерах и используются в комплексе с пластиковыми тестерами определенного объема от того же производителя.
Пошаговая инструкция по работе с ними:
Лакмусовая бумажка
Одноразовые тестеры этого типа (например, от GARDEN SHOW) представляют собой полоски, покрытые кислотно-основными индикаторами, меняющими цвет при погружении в жидкую среду.
Примером таких индикаторов служит лакмус, метилоранж и другие красители на органической основе.
Из-за изменения цвета только при смене типа среды и определенного интервала кислотности (1-2 единицы) на полоски обычно наносят смеси из 3-4 таких веществ.
Схема работы с такими тестерами простая:
У большинства производителей универсальных тестеров для бассейна полоски становятся желтыми или красными при попадании в щелочную среду (т.е. при высоком рН) или голубыми или синими – в кислую, но точное значение показателя определяется лишь по шкале в инструкции или на упаковке. Используемые тестеры не пригодны для повторного использования, после получения результата их просто выбрасывают.
Что влияет на параметр?
Этот параметр напрямую зависит от исходной жесткости воды, температуры окружающей среды и других внешних факторов, включая интенсивность использования бассейна, количество и тип вводимых химреагентов и эффективность фильтрации.
Причины снижения
Накопление кислоты в бассейне достигается в первую очередь при передозировке средств для водоподготовки, в частности – при активном использовании кислотных реагентов на основе хлора. Помимо этого, стабильно низкий рН наблюдают при заливке бассейна чрезмерно мягкой водой.
В таких случаях достаточно сменить тип дезинфектора, лучше всего – на составы на основе гипохлорида кальция или натрия.
Почему растет показатель?
Накопление щелочи и рост рН происходит:
Способы корректировки
Корректировка этого показателя выполняется с помощью порошковых или концентрированных химических средств, быстро растворяющихся в воде.
Составы вводятся при отсутствии купающихся, с применением стандартных мер безопасности при работе с химическими препаратами.
Что делать, если показатель низкий?
Снижение кислотности достигается с помощью препаратов типа «рН-плюс» (преимущественно на основе карбоната натрия. Пример – составы от HTH), разводимых в чистых пластиковых емкостях или распределительных баках после подбора нужной дозировки.
Полностью растворенные средства заливаются непосредственно в чашу бассейна, в идеале – перед возвратными соплами фильтрационных систем. При повышенных требованиях к точности состав вводится порционно, с контролем рН после ввода новой дозы.
Уменьшение
Снижение концентрации щелочных растворов, доли жестких солей или растворенного углекислого газа достигается путем ввода составов «рН-минус» (например, от фирмы Aqualeon) с добавками или на основе бисульфатов натрия. Порядок действий тот же – препарат растворяется и дозировано вводится в бассейн.
При чрезмерной жесткости воды перед вводом корректирующих препаратов схема действий меняется. Работы начинаются с отключения фильтрационных систем и отстаивания бассейна не менее 12 ч. После это со дна чаши удаляется осадок, и лишь потом в нее вводят понижающие препараты.
Заключение
В заключение стоит отметить, что максимальная эффективность от составов для оптимизации и корректировки рН-баланса достигается при соблюдении всех требований производителей (вплоть до температуры воды растворения) и учете исходной жесткости воды для заливки бассейна при выборе основных дезинфекторов.
Так, при заливке в чашу нейтральной воды оптимальные результаты достигаются при использовании средств на основе дихлора или активного кислорода, мягкой – составов с высоким рН (гипохлориды натрия или кальция), жесткой – трихлорида.
Для чего нужно контролировать pH воды?
Он необходим, как для больших семейных, так и для маленьких детских бассейнов. Давайте, разберемся детально, что это за показатель и почему он так важен.
Что такое уровень pH воды?
От чего зависит уровень кислотно-щелочной среды?
Факторов есть множество. Самые важные из них:
— добавления дезинфицирующих химикатов;
— температура воды;
— интенсивность использования бассейна;
— погодные условия.
Почему так важен баланс pH в бассейне?
При уровне pH выше или ниже нормы, наблюдаются следующие проблемы:
Норма pH и меры контроля
Оптимальное значение показателя – 7,2-7,6.
При минимальном несоответствии нормам, следует принять меры по сбалансированию.
Если показатель pH ниже нормы
Если повышен уровень pH
В результате такой химической реакции начинается процесс осадки кальция в устройствах, вследствие чего ломается водонагреватель и засоряется и может быть полностью расстроена работа системы фильтрации. Снизить уровень pH поможет регулятор «pH-минус». Дозировка и способ применения аналогичный «pH-плюс».
Внимание! Запрещено применять химические реагенты во время пользования бассейном! После добавления в воду, купаться нельзя минимум 30 минут. Не рекомендуется использовать перед фильтрацией. Хранить в сухом, прохладном месте, вне зоны доступа детей.
Давайте же, подведем итог:
Регулирование уровня рН воды в бассейне способствует следующему:
— эффективному действию химических веществ (хлор, альгицид, флокулятор и т.д.), а следовательно, их меньшему расходу;
— продлению службы установок фильтрующей системы, а также улучшению эффективности их работы;
— улучшению эксплуатационных характеристик бассейна, сохранение его облицовки.
И самое главное – это безопасное, здоровое купание, как для взрослых, так и для детей.
Влияние уровня pH на качество воды в бассейне
Уровень pH является важнейшим качественным показателем состояния воды в бассейне. И хотя об этом пишется и говорится очень много, владельцы домашних водоемов часто обходят этот вопрос стороной, а зря… Вместе с тем количество бассейнов по стране неуклонно растет, и многие просто не задумываются, что подвергают свое здоровье опасности.
Компания KAFKO Украина постоянно напоминает своим клиентам о необходимости поддержания pH воды в приемлемом диапазоне и в этой статье еще раз постараемся объяснить простым языком, почему это так важно. Большинство информации в широком доступе посвященной этому вопросу сводится к влиянию уровня pH на состояние материалов: низкий уровень – идеальные условия для повышенной коррозии, высокий – отличная питательная среда для микроорганизмов. При этом как высокий, так и низкий уровень водородного показателя снижают эффективность воздействия химических препаратов, которые добавляют в воду. Однако, это далеко не все, на что влияет уровень рН воды в бассейне. Попробуем прояснить, почему стоит уделять этому больше внимания.
Вода является одним из самых удивительных веществ на нашей планете. Это единственная жидкость, которая расширяется при замерзании, обладает памятью и может находится в трех агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. К удивительным свойствам воды относится и то, что она может при определенных условиях распадаться на водород и гидроксид-ионы. Датский химик Серенсен ввел понятие водородного показателя pH, указывающего на количество несвязанных ионов водорода в воде.
В чистой дистиллированной воле уровень pH равен 7. Чем сильнее этот показатель отклоняется в меньшую сторону, тем среда более кислотная и, соответственно, чем выше – тем среда более щелочная.
Существует немало способов измерять водородный показатель, подробно на этом останавливаться не стоит. Вопрос выбора – целиком и полностью на потребителе, как, собственно, и вопрос регулирования щелочного баланса. Существует масса препаратов, цена и качество которых у разных производителей может отличаться. Гранулированные препараты для ручного дозирования – наиболее доступные и распространенные вещества для регулирования pH. Основным требованием к этой группе относится минимальное влагопоглощение. Качественные гранулированные препараты имеют хорошую скорость растворения, благодаря чему вода очень хорошо насыщается ионами водорода. Отлично справляются со своей задачей и жидкие препараты. На нашем рынке неплохо себя зарекомендовала продукция немецких производителей – например, Chemoform и Dinotec.
Уровень pH критически важен для любых живых организмов. Он влияет на обмен веществ, способность клеток к делению, восприимчивость организма к воздействию токсичных веществ и т.д. В целом, уровень pH для организма не менее важен, чем состояние окружающей среды. Подержание водородного показателя на уровне – это, минимум, 50% успеха в борьбе с водорослями и бактериями в бассейне.
Влияние водородного показателя на качество и скорость химических реакций
По сути, бассейн представляют собой большую ёмкость, в которой не прекращая перемешивается и одновременно фильтруется вода. Она содержит ряд химических веществ, к которым добавляется большое количество микроскопических живых организмов и примесей органической и неорганической природы. Сложно описать то огромное многообразие процессов, которые происходят в воде, но все они оказывают большое влияние на её качество. Один немаловажный аспект в этом комплексе – зависимость качества и скорости окисления органических веществ в воде бассейна от уровня pH.
Если говорить о самых распространённых и часто применяемых дезинфектантах, то это, безусловно, окислители. Принцип действия – окисление органических веществ или, проще говоря, микробов. Исследования показали, что эффективность этих веществ сильно зависит от водородного показателя среды. Эту способность окислителей называют редокс или окислительно-восстановительный потенциал.
В таких реакциях происходит присоединение и передача электронов, а RedOx характеризует степень активности электронов. Это один из ключевых показателей эффективности обеззараживания бассейна, на который обращают внимание при дезинфекции воды. Для правильной оценки используют таблицу зависимости продолжительности жизни микроорганизмов (E-Coli) от показателя RedOx. Если уровень рН в среде выше 7.8, то интенсивность окислительных процессов существенно падает и уже не зависит от количества добавленных в воду обеззараживающих веществ. По этой причине в бассейнах общественного пользования не рекомендуется устанавливать специальные станции, автоматически дозирующие окислитель по показателям редокс-потенциала. По некоторым причинам уровень рН в воде может существенно вырасти и превысить норму, а показатель RedOx при этом будет низким. Из-за этого автоматическая станция будет «считать», что количество окислителя в воде низкое и добавлять его в повышенной и опасной для человека концентрации.От уровня водородного показателя зависит эффективность многих других процедур по дезинфекции воды. В частности, это касается применения сульфата алюминия в процессе коагуляции. Рекомендуется внимательно проверять, при каких уровнях рН производитель рекомендует проводить процедуру с каждым конкретным продуктом перед проведением любой процедуры дезинфекции. Незначительное отклонение от рекомендованной рН нормы перечёркивает эффект от процедуры, так как процесс флокуляции может и вовсе не состояться. Кроме того, уже флоккулированные частицы становятся чересчур мелкими чтобы пройти в фильтр, и вода в бассейне становится мутной.
Как уровень рН зависит от щелочности среды
Почему-то для некоторых уровень рН и общая щелочность воды – одинаковые понятия, но на самом деле это не так. На самом деле щелочность – это характеристика воды на содержание всех щелочных веществ. Водородный показатель и щелочность действительно тесно связаны: уровень щелочности среды напрямую влияет на уровень рН.
При низком содержании щелочных веществ в воде показатель рН становится нестабильным. Для серьёзного скачка его уровня достаточно добавить в воду даже небольшое количество кислотного и щелочного средства. Если же содержания щелочных веществ в воде наоборот высокое, то вода становится инертной к кислотным средствам дезинфекции. В таком случае для нормализации водородного показателя приходится использовать специальное средство. Важно поддерживать уровень щелочности среды на показателе 80-120 ppm – это идеальный показатель. Тогда отклонение уровня рН от нормы будут незначительными и не повлияют на эффективность дезинфекции воды.
Уровень рН в жёсткой воде
У солей есть свойство кристаллизироваться при высоких уровнях рН среды. Из-за этого жесткость воды часто связывают с водородным показателем, считая, что понижение его уровня снижает жёсткость воды. На самом деле это не совсем так. Жесткая вода требует применения широкого спектра средств для снижения рН, поскольку соли постоянной жесткости имеют щелочную реакцию. А вот в чрезмерно мягкой воде уровень рН нестабилен – постоянно падает и поднимается из-за низкого показателя щелочной реакции. В этом вопросе необходимо придерживаться «золотой середины». В бассейне уровень постоянной жесткости в идеале должен составлять 3.0 — 3.5 мг-экв/л.
Итак, все вышеупомянутые факты говорят о том, что следить за правильным уровнем рН в бассейне очень важно. Это позволит избежать массы проблем, свзязанных с уходом за водой, сэкономит время и деньги. Заботиться об этом важно в комплексе со всеми теми показателями, от которых зависит рН. Тогда водородный показатель в бассейнах всегда будет в норме – на уровне 7.0 — 7.4.
База знаний
Уже неоднократно говорилось и писалось о том, что уровень рН воды в бассейне — это крайне важный показатель. Уровень просвещенности в вопросах водоподготовки растет быстрее количества самих бассейнов, но, даже по сегодняшним наблюдениям, «Его Величеству рН» все еще уделяется недостаточно внимания.
Мы постоянно твердим о необходимости корректировки уровня рН и при этом не заботимся о том, чтобы убедительно объяснить, насколько и почему это важно. Объяснения, встречающиеся в статьях и обзорах, посвященных обработке воды, зачастую сводятся к внешним проявлениям, сопровождающим изменения уровня рН. Если уровень низкий — жди в гости повышенную коррозию, если высокий — быстрее растут водоросли, ускоренными темпами выделяется известь, раздражаются слизистые, и в обоих случаях неэффективно работают химпрепараты. Все это, разумеется, никто не собирается оспаривать. Но это далеко не всё, что заставляет уважать рН в нашем нелегком деле «чистовододеланья». Давайте попробуем немного расширить круг знаний любознательного читателя, да и «швиммайстера» тоже.
уровень рН — это отрицательный десятичный логарифм молярной концентрации свободных диссоциированных ионов водорода. Думаю, стоит поподробнее разобраться, что же это такое.
Начнем с того, что вода — самое необыкновенное вещество на нашей планете. Примеры необыкновенности воды многие знают. Это и то, что только вода на планете существует одновременно в трех агрегатных состояниях, и то, что она обладает памятью, и то, что это единственная жидкость, расширяющаяся при замерзании, и ещё огромное количество необычных её свойств. Особенно важно такое свойство воды, как способность ее молекул распадаться или, иначе сказать, диссоциировать на ионы водорода Н- и гидроксил-ионы ОН-. Такому распаду подвержены (в т.н. идеальных условиях) примерно 0,0000018 г воды на каждый литр. Это количество соответствует 10-7 моля. Отсюда тот самый логарифм равен 7. Вот так, чтобы избежать неудобств, связанных с применением чисел с отрицательными показателями степени, датским химиком Сёренсеном было введено понятие водородного показателя — рН (р — начальная буква датского слова potenz-математическая степень, Н — символ водорода). Проще говоря, водородный показатель характеризует концентрацию свободных ионов водорода в воде.
Как мы уже говорили, в идеально чистой дистиллированной воде рН = 7. Кроме того, в любом растворе, в котором концентрации ионов водорода и гидроксила одинаковы, рН = 7. Такой раствор называется нейтральным. И, соответственно, чем дальше рН отклоняется от 7 в ту или другую сторону, тем раствор либо более кислый, либо более щелочной.
Как измерить водородный показатель, читатели наверняка знают, поэтому подробно об этом рассказывать незачем. Скажу только, что существует множество способов и средств измерения (калориметрические, фотометрические, потенциометрические) от лакмусовых бумажек до цифровых фотометров. Какими препаратами пользоваться, решать также должны сами потребители. Хочется только сказать, что и состав и качество таких препаратов у разных производителей также отличается. Гранулированные препараты для ручного дозирования должны быть адаптированы для минимального влагопоглощения, т.к. действующее вещество очень гигроскопично. Они должны максимально подвержены гидролизу (способны максимально насыщать воду свободными ионами водорода), иметь хорошую скорость растворения. К жидким препаратам также предъявляются всё более высокие требования: наличие стабилизаторов, ингибиторов коррозии, катализаторов, ускоряющих процесс диссоциации. ООО «Лайнэкс» уделяет большое внимание изучению этих качеств, и, на основании имеющегося опыта, можно с уверенностью сказать, что такими качествами в полной мере обладают препараты немецких производителей Chemoform и Dinotec.
Важность показателя рН велика и в природе, и в технике. Организм человека всецело зависит от уровня рН крови, кожи, слез, мочи, желудочного сока и даже волос. От этого зависит состояние соответствующих органов и, самое главное, миллионов химических процессов, происходящих в его тканях и органах. В зависимости от уровня рН находится даже степень токсичности загрязняющих веществ, т.е. их способность отравлять человека. Для микроорганизмов, обитающих в водной среде, также немаловажен водородный показатель этой самой среды. Ведь от него зависят процессы обмена веществ, подвижность, способность клеток к делению, состояние их оболочки, устойчивость к дезинфектантам. В общем, получается, что уровень рН среды обитания для микроорганизмов даже важнее, чем состояние атмосферы для нас с вами. А это значит, что поддержка нужного показателя рН — уже полдела на пути борьбы с водорослями и бактериями в бассейне.
Влияние уровня рН на скорость и качество химических процессов
Чаша бассейна, глазами химика, — это большая колба с постоянно перемешивающейся и одновременно фильтрующейся водой, куда добавляются различные химические вещества и в то же время попадает огромное количество микроскопических живых существ, органических и неорганических примесей. Есть теория, утверждающая, что именно в таких условиях на Земле зародилась жизнь. Весь комплекс того, что там происходит, нет смысла даже представлять. Мы же не задумываемся о взаимосвязи и глубине всех процессов, обеспечивающих, например, наше самочувствие. Но некоторые аспекты химических процессов действительно оказывают большое значение на их результат. Одним из них является существенная зависимость скорости и качества окисления органических веществ в воде бассейна.
Практически все дезинфектанты, которые мы применяем, принадлежат к разряду окислителей, чем они, собственно, и обязаны своим полезным свойствам. И хлор, и бром, и кислород, и «супермен» озон — все, как один, дезинфицируют воду путем окисления органики, т.е. ненавистных микробов. Их способность окислять, оказывается, почти напрямую зависит от водородного показателя среды. Эту способность (потенциал) так и называют — редокс потенциал или окислительно-восстановительный потенциал.
Редокс-потенциал (от англ. RedOx — Reduction/Oxidation) характеризует степень активности электронов в окислительно-восстановительных реакциях, т.е. реакциях, связанных с присоединением или передачей электронов. Этот показатель имеет огромную важность в процессе обработки воды в бассейне, потому что позволяет оценить эффективность её обеззараживания. Чем выше концентрация окислителя, тем он выше. В частности, при обслуживании бассейнов, используется таблица зависимости продолжительности жизни типичных микроорганизмов (E-Coli) от величины редокс-потенциала. Но при значениях рН выше 7.8 интенсивность окислительных процессов снижается и уже почти не зависит от количества обеззараживателей, которые мы добавляем в воду. По этой причине автоматические станции, дозирующие хлор по показателям RedOx, не рекомендуют использовать в общественных бассейнах.
По какой-то причине уровень рН может возрасти до «неприличного», при этом RedOx будет низким, и станция, сочтя количество хлора недостаточным, будет дозировать его в чрезмерных количествах. В таких случаях нужно измерять и непосредственную концентрацию активного хлора.
Многие другие процессы, на которые мы пытаемся повлиять, делая воду чище, тоже зависимы от настроения «его Величества рН». Например, коагуляция с использованием солей железа не так сильно зависит от уровня рН, как с использованием сульфата алюминия. Даже при незначительных отклонениях водородного показателя от требуемой величины мы не только не достигнем желаемого результата, но можем сделать так, что уже флоккулированные частицы будут достаточно мелкими, чтобы через фильтр, и вода останется мутной. Либо процесс флокуляции может и вовсе не состояться. В связи с этим, рекомендуем обязательно справиться о том, при каких уровнях рН рекомендует применять свои продукты производитель.
Зависимость рН от щелочности воды
Очень часто уровень рН путают с таким показателем, как общая щелочность воды. Но рН не напрямую связан с водородным показателем и имеет лишь косвенную зависимость. Щелочность характеризуется совокупным количеством всех щелочных веществ: карбонатов, бикарбонатов, гидроксидов и т.д. Но вот на изменения уровня рН она влияет достаточно сильно. Если общая щелочность воды низкая, то такая вода считается нестабильной и для серьёзного скачка водородного показателя достаточно добавления небольшого количества любого вещества, могущего повлиять на изменение уровня рН, будь то кислотное или щелочное средство. И, наоборот, при высокой общей щелочности вода слишком инертна к добавлению таких средств. В этой ситуации даже небольшой корректировки уровня рН можно добиться, только используя значительное количество средств для его регулировки. Нужно найти золотую середину, и можно быть спокойным: колебания водородного показателя будут весьма незначительными. Это «золото» находится на уровне 80-120 ppm.
Идеальный показатель щелочности воды находится на уровне 80 — 120 ppm
Зависимость рН от жесткости воды
В связи со способностью солей жесткости кристаллизоваться при высоких уровнях рН воды, жесткость воды тоже зачастую связывают с водородным показателем, считая, что понижение уровня рН снижает жесткость воды. Строго говоря, это совершенно не так. Просто жесткая вода требует применения гораздо большего количества средств для снижения уровня рН, т.к. соли постоянной (карбонатной) жесткости обладают щелочной реакцией. Но в слишком мягкой воде «наше Величество» вообще ведет себя, как настроение у капризной барышни, — то резко вверх, то резко вниз. А все потому, что вышеупомянутая общая щелочность низкая (из-за низкого содержания карбонатов). Снова нужно искать золотую серединку. Для карбонатной жесткости воды в бассейне эта серединка находится на уровне 3.0 — 3.5 мг-экв/л.
Идеальный показатель жесткости воды находится
на уровне 3.0 — 3.5 мг-экв/л
Итак, учитывая, что любые рассуждения должны привести к какому-то выводу, приходим к заключению, что во избежание массы неприятностей, для облегчения ухода за водой и во избежание облегчения кошелька, Его Величество уровень рН все-таки следует уважать. И доказать свое уважение можно только заботясь о нем, в комплексе со всем тем, от чего он зависит. И да пребудет в норме водородный показатель в наших бассейнах 7.0 — 7.4