Совместимость умягчителей (стабилизаторов) жесткости воды бассейна с перекисью водорода

Введение

После обработки воды бассейна перекисью водорода в воде появилась белесая, не оседающая и не захватываемая фильтром муть. Чаще всего в интернете это объясняют избыточным содержанием солей жесткости или говорят в воде было много извести (кальция). Для ряда ситуаций такое объяснение бывает правильным. Но причин появления мути в этом случае в действительности много больше. И чтобы использовать верный способ избавления от мути надо понимать, что ее вызвало.

1. В некоторых случаях достаточно опустить рН до 7-7,2 и муть исчезает. Значит причиной помутнения был выход за пределы растворимости каких-то солей или от повысившегося рН, или от изменившейся температуры воды, или от одновременного действия этих факторов.
2. Появление мути могло быть результатом окисления избытка органических примесей, находившихся в вашей исходной воде. Особенно это проявляется, когда используют воду из природного водоема (озера, реки и т.п.) или скважены. В этом случае применение флокулянта (коагулянта) поможет высадить ее в осадок. А вот собрать осадок получится лишь при наличии песочного фильтра, а не «тренировочной» китайской бутафории – картриджных фильтров.
3. Есть другие причины. Например, несовместимость ранее использованной химии с перекисью водорода, прошедший ливень и другие варианты.
4. И наконец, причиной возникновения мути был избыток солей металлов в исходной воде. Это и любимый кальций, и магний, и железо, и медь и т. д. И опять же применение флокулянта (коагулянта) поможет высадить муть в осадок. При этом если в воде было много железа, то осадок будет бурого цвета за счет перехода железа в трехвалентное состояние и последующего гидролиза. Но можно пойти и другим путем, а именно выполнить предварительную водоподготовку. На этой стадии удалить либо органику, либо ионы мешающих металлов. Органику обычно удаляют либо предварительным шоковым хлорированием, либо несколькими стадиями обработки воды перекисью водорода. А металлы, скажем железо, предварительной аэрацией воды.

Можно ионы металлов (особенно кальция) также удалить с помощью препаратов с общим названием умягчители (стабилизаторы). Вот об этих препаратах и поговорим подробнее.

Обычно мы не знаем точный состав препарата, используемого для водоподготовки в бассейне. Это и коммерческая тайна, но чаще сознательное дозирование информации для обычного пользователя (чтобы не умничал). Убогость текстов инструкции всегда будет объяснена заботой о пользователе, мол, зачем ему лишняя информация, которая неизвестно куда заведет. С другой стороны, пусть дергается, совершает лишние действия. Это ж приводит к расходу реагентов, а значит к их продажам. Так что умнейте сами, если не хотите, чтобы вами умничали.

Для примера, на сайте производителя препарата Metall- Ex – CHEMOFORM в инструкции к препарату написано: содержит комплексообразователи на основе 1-дифосфорной кислоты, 1-гидроксиэтилен-1. Если вы химик, то поймете, что эта фраза ни о чем. В ней приведены два фрагмента из названия используемого соединения не имеющие заключительного смысла. Из нее невозможно предположить, как будет реагировать это (эти) абсолютно не понятное вещество в различных реакциях. Но что изменится, если вы будете знать, что там должно быть написано Водный раствор 1-гидроксиэтилиден-1,1-дифосфоновой кислоты (HEDP)? Ровным счетом ничего и придется тупо следовать рекомендациям в инструкции. А для специалиста это информация о том, что можно ожидать от HEDP в различных реакциях. Например, можно ли использовать Metall- Ex в сочетании с перекисью водорода. Что Metall- Ex и Аквадиметалл в бассейновой практике совместимы с хлорирующими препаратами в инструкции все же указано.

Чаще всего в качестве стабилизаторов жесткости в воде бассейнов применяются полимеры и сополимеры различных насыщенных и ненасыщенных карбоновых или поликарбоновых кислот. К таковым относится стабилизатор жесткости Кальцинекс Пул (Calcinex Pool) фирмы Bayrol и средство для удаления ионов металлов из воды бассейна Аквадеметалл, производитель Маркопул Кемиклс (в характеристиках указано: на основе органических кислот). Препараты стабильны к хлору, рН – нейтральны, без фосфатов, не вносит никаких питательных дополнительных веществ для водорослей в воду, предотвращает выпадение жестких образований в воде. При их внесении не происходит помутнение и образование известковых отложений в бассейнах, связывают металлы в воде и не допускают окрашивание воды ионами металлов.

Как работает стабилизатор жесткости или средство, удаляющее ионы металлов? Стабилизаторы в буквальном смысле ионы металлов никуда не удаляют, а комплексуют, т.е. образуют с ними связь и это выводит металлы из ненужных для нас реакций. Скажем, нейтрализует их. Например, Кальцинекс предотвращает образование твердых отложений на поверхностях. При этом умягчители (или по-другому стабилизаторы) лучше или хуже (в зависимости от тонкостей своей структуры) связывают как ионы кальция и магния (именно ионы жесткости), так и ионы других металлов. В известном смысле их можно называть препаратами для удаления ионов металлов, в том числе и тяжелых металлов, хотя, повторюсь, чаще всего никуда они не удаляются.

Стабилизаторы жесткости в воде бассейнов не надо путать с препаратами для очистки поверхностей от отложений металлов. У последних назначение убрать эти отложения с поверхности, но не из воды бассейна.

Чтобы ответить можно ли их применять вместе с перекисью водорода надо понять, как они будут себя вести в присутствии разбавленной (если вы не вылили в бассейн десяток канистр концентрированной перекиси) перекиси водорода.

  В инструкции, например, к Кальцинекс пул (Байрол) и Metall-Ex (CHEMOFORM), Аквадиметалл * (Маркопул) указано, что они устойчивы к хлору. Поэтому, говорить будем только о перекисной схеме. По этой схеме обработку воды проводят:

• либо активным кислородом. Это общее коммерческое название препаратов в твердом состоянии, т.к. в жидком – под названием Жидкий активный кислород продают перекись водорода, в лучшем случае с какими-то стабилизирующими добавками.
• либо перекисью водорода.

В случае, когда вы используете только перекись водорода без каких-либо других обработок, то ионы кальция и магния при значительной жесткости воды могут образовывать осадок или тонкую взвесь (муть) в воде и в этом случае их (в виде осадка) лучше выводить из воды флокулянтом вместе с фильтрацией.

Однако вы хотите применить в своей схеме водоподготовки еще и умягчитель или стабилизатор ионов металлов. Возможны разные последовательности внесения стабилизатора (умягчителя) в схеме водоочистки «с перекисью».

1. Вариант применения умягчителя сразу после заполнения бассейна водой, т.е. до шоковой обработки дезинфектантом. Умягчитель, как ему и положено, образовал комплексы с доступными ему ионами металлов. Затем мы вносим в воду перекись водорода. В случае Кальцинекс пул и  Аквадеметалла перекись будет реагировать с умягчителем и разрушать эти комплексы, но не все и не так быстро, как хотелось бы **. Поэтому ионы металлов, особенно способные катализировать распад перекиси (железа, меди, марганца, кобальта, хрома и их солей), в случае высвобождения начнут содействовать распаду перекиси. Как результат, распад перекиси ускорится. Если же этих металлов-катализаторов в воде было мало или вообще не было, то никакого ускорения наблюдаться не будет.  Но, перекись водорода будет разрушать и молекулы умягчителя, особенно если поликарбоновые кислоты, его образовавшие, были ненасыщенными. В результате мы увидим понижение рН (повышение кислотности воды). Оно происходит за счет появления и диссоциации карбоновых кислот ***, выделяющихся при разложении полимеров.  Препарат Metall-Ex устойчив к действию перекиси водорода и закомплексованные им металлы не повлияют на разложение перекиси.
2. Теперь внесем Кальцинекс после обработки воды перекисью, в момент, когда перекись уже прореагировала в своей ударной концентрации и ее содержание в воде снизилось. Т.е. вы уже собираетесь купаться. В этом случае, умягчитель максимально сработает по назначению. Особенно Metall-Ex. Более того, он свяжет остаточное количество ионов металлов, катализирующих распад перекиси, и т. о. стабилизирует ее остаточную концентрацию. Как результат, перекись медленнее будет разлагаться.
3. А вот если внести Кальцинекс сразу после ударного воздействия перекиси, когда ее концентрация в воде бассейна высокая то, скорее всего, как комплексообразователь он свяжет недоокисленные перекисью ионы металлов и как следствие замедлит распад перекиси (дольше придется ждать момента начала купания) и повысит рН за счет продуктов собственного распада — органических кислот. Т. е. попросту вы переведете продукт и отодвинете сроки купания. А вот Metall-Ex будет работать на связывание ионов металла, чем также стабилизирует перекись и замедлит время ее распада.

Вывод.

Наиболее оптимально использование стабилизатора против железа и ионов тяжелых металлов (особенно если вы не знаете природы металла) в период готовности воды к купанию, т. е. после максимального снижения концентрации перекиси. При этом любой из этих препаратов одновременно выступит стабилизатором перекиси водорода и замедлит ее разложение.

К этим рассуждениям стоит добавить, что химические процессы очень многовариантны и медленны. Это в электрофизике щелкнул выключателем и моментально свет есть или его нет. А тут мы рассмотрели всего три последовательности внесения продукта и уже получили разные результаты. А если начать учитывать состав примесей в воде, их реакционную или каталитическую активность, температуру, время воздействия, концентрации реагентов, рН среды и т. д., то можно накопать еще кучу вариантов, куда потечет реакция. Поэтому в химии интуиция и опыт играют первостепенное значение и сама химия — скорее искусство, чем наука.

* В инструкции к Аквадиметалл указано: «Препарат  образует с ионами металлов нерастворимые соединения, которые улавливаются фильтром (осаждаются на фильтре) и затем удаляются из него в процессе обратной промывки». Не зная точного состава препарата (коммерческая тайна), невозможно проверить образует ли он комплексы, остающиеся в растворе, или выводит ионы металлов в осадок.

** В обычно используемых растворах с массовой долей 20% пероксид водорода довольно сильный окислитель, в разбавленных растворах его окислительная активность снижается. Окислительное действие разбавленных растворов Н₂О₂ больше всего проявляется в кислой среде, например, при взаимодействии со щавелевой кислотой.

H₂O₂ + H₂C₂O₄ = 2H₂O + 2CO₂↑

*** В разбавленных растворах перекиси водорода (такую низкую концентрацию мы и имеем в бассейновой воде) окислительные свойства перекиси снижены. Карбоновые кислоты являются уже последней стадией окисления альдегидов или кетонов и им окисляться без разрушения уже некуда. Поэтому такие кислоты будут устойчивы в воде бассейна и будут работать как комплексоны. Но вот уже образовавшиеся комплексы с ионами металла будут опять разрушаться. Реакция равновесна.

Оптимально, это напишите мне по электронной почте (ссылка здесь Контакты) и закажите онлайн сопровождение запуска бассейна или выхода из проблемной ситуации. С помощью видео-чата мы совместно найдем решение и выработаем регламент ухода именно за вашим бассейном с учетом специфики вашей воды, с учетом возможностей установленного у вас оборудования и ваших предпочтений к химии.

В Телеграм у нас есть закрытая группа. Как в нее вступить и что вы от этого получите, узнайте из виджета на Главной странице, правый сайдбар.