Celková alkalita a jej význam pri úprave vody
Celková alkalita a jej význam pri úprave vody
Vieme, že čím nižšie je pH, tým vyššia je účinnosť chlóru a tým viac vzrastá hodnota oxidačne redukčného potenciálu. Preto je dobré vedieť, čím možno najlepšie ovplyvniť zmeny pH vo vode.
Niektorí prevádzkovatelia bazénov vo svojej praxi narazili na problém s úpravou pH. Buď pH takmer samovoľne klesá, a to najmä pri dezinfekcii pomocou plynného chlóru, alebo naopak do vody môžete liať nepredstaviteľné množstvo prípravku na zníženie pH, ale to klesne len minimálne. Čím sú tieto problémy spôsobené? Odpoveď je relatívne jednoduchá: príliš nízka alebo príliš vysoká celková alkalita.
Všetci, ktorí majú čo do činenia s úpravou bazénovej vody, často kladú svojim dodávateľom bazénovej chémie otázku, o koľko sa zvýši alebo zníži pH po pridaní 1 kg príslušného prípravku. Potrebný výpočet je veľmi ťažký. Najlepšie sa na takúto otázku získa odpoveď jednoduchým vyskúšaním dávky prípravku v menšom meradle. Nie je to síce metóda vedecká, za to je najjednoduchšia, najrýchlejšia a najpresnejšia. Jednoducho nalejete do vedra 10 litrov vody z bazéna a zmeriate pH, následne pridáte napr. 1 ml prípravku na jeho zníženie. Po riadnom zamiešaní znova zmeriate pH a zistíte, o koľko sa znížilo. Potom už jednoduchým prepočtom prevediete dávku na celý objem bazéna.
To, že nemožno jednoducho spočítať, o koľko sa pH zmení, spôsobuje práve hodnota celkovej alkality. Ak je táto hodnota príliš vysoká, býva tiež príliš vysoké pH, a navyše vykazuje vysokú mieru stability – má tzv. vysoké pufračné schopnosti. Ak je celková alkalita (CA) príliš nízka, pH nie je stabilný a má veľmi veľké a časté výkyvy.
CA je daná najmä tzv. uhličitanovou rovnováhou. Vo vode sa prirodzene vyskytujú uhličitanové anióny (CO32-), hydrogénuhličitanové anióny (HCO3-) a kyselina uhličitá (H2CO3). Medzi jednotlivými aniónmi aj kyselinou uhličitou existuje rovnováha. Látka, ktorá je kyslá, dokáže zo svojej molekuly odštiepiť vodík. Taký odštiepený vodík (H+) je práve nositeľom kyslosti. Naopak látka zásaditá, zvyšujúca pH, je schopná uvoľnený vodíkový katión prijať a tým pH zvýšiť. Kyselina uhličitá (H2CO3) je síce kyselina slabá, ale je schopná odštiepiť postupne dva vodíkové katióny. Uhličitanový anión (CO32-) naopak dokáže dva vodíkové katióny prijať. Najzaujímavejší je ale hydrogénuhličitanový anión, ten totiž dokáže jeden vodík odštiepiť (v takom prípade sa chová ako kyselina), ale tiež môže jeden vodík prijať (chová sa ako zásada). Hydrogénuhličitanový anión teda dokáže neutralizovať prídavok kyseliny aj prídavok zásady, vplyvom čoho nedôjde k žiadnej zmene pH. Uhličitanovú rovnováhu vyjadruje nasledujúce rovnice:
H2CO3 ↔ HCO3- ↔ CO32-
Príliš vysoká celková alkalita je teda daná vysokým obsahom hydrogénuhličitanových aniónov. Voda s vysokou CA má veľkú neutralizačnú kapacitu a je veľmi ťažké zmeniť jej pH. Najskôr je nutné spotrebovať, zneutralizovať, vo vode prítomné hydrogénuhličitanové anióny a až potom sa začne pH meniť. Voda s vysokou CA máva väčšinou aj vysoké pH, a to sa nedarí znížiť. V takom prípade silne rastie spotreba kyseliny, ale aj dezinfekcia, pretože ako už bolo spomenuté, pri vyššom pH významne klesá účinnosť chlóru.
Príliš nízka celková alkalita znamená, že vo vode je málo hydrogénuhličitanových iónov. Potom stačí aj veľmi malá dávka patričného prípravku na veľmi prudké zníženie alebo zvýšenie pH. V takej vode sa napríklad veľmi výrazne zníži pH (aj na hodnoty okolo 4,00) jednoduchým dávkovaním plynného chlóru a pridávanie prípravku na zvýšenie pH ho nestačí zvyšovať. Aj voda so správnou celkovou alkalitou sa môže pri dávkovaní plynného chlóru zmeniť na z hľadiska úpravy pH nestabilnú, pretože pridávaný chlór „spotrebováva“ hydrogénuhličitanové anióny. Väčšinou však k tomu nedôjde, pretože dopúšťacia voda prináša nové a toto negatívne pôsobenie chlorácie je eliminované.
Pri svojej praxi som sa stretol s oboma prípadmi. Vysokú celkovú alkalitu väčšinou máva voda vo vonkajších kúpaliskách, ktoré používajú ako zdroj vody studňu alebo vrt. Nízku celkovú alkalitu väčšinou máva voda z povrchového zdroja.
V našich podmienkach sa optimálna hodnota celkovej alkality pohybuje medzi 80 až 120 mg/l vo forme CaCO3 (uhličitanu vápenatého). Na zmeranie celkovej alkality existujú testery, ale na jej presné zmeranie možno lepšie použiť dokonalejších fotometrov.
Teraz prejdime k tomu, ako zmeniť celkovú alkalitu. Pokiaľ potrebujeme CA zvýšiť, je nutné do vody vpraviť hydrogénuhličitanové ióny, pridaním prípravku Alkalita Plus sa zvýši celková alkalita, ale príliš sa nezvýši pH. Zníženie je ale trochu zložitejšie. CA možno znížiť iba tak, že hydrogénuhličitanové a uhličitanové anióny sa dostatočným znížením hodnoty pH prevedú až na kyselinu uhličitú, a tá sa ďalej rozloží na oxid uhličitý (CO2), ktorý z vody vyprchá. Takéto zníženie pH ale nemožno dosiahnuť štandardným dávkovaním prípravkov na zníženie pH, pretože pH je nutné znížiť až na hodnoty okolo 4,00.
135/2004 Zb. neukladá povinnosť sledovať ako jeden z parametrov kvality vody hodnotu celkovej alkality. Na základe vyššie uvedených informácií ale odporúčam pri vonkajších bazénoch zistiť hodnotu CA aspoň na začiatku sezóny pred zahájením napúšťania, pri bazénoch s celoročnou prevádzkou potom minimálne dvakrát ročne. Vždy by sa malo pristúpiť k zisteniu hodnoty CA pri výskyte problémov s úpravou pH, a to ako pri výraznej nestabilite pH, tak pri praktickej nemožnosti jeho zmeny a jeho vysokej stabilite.