В северных широтах активный кислород является особенно популярным дезинфицирующим средством, альтернативным хлору. Однако для целей измерения важно, содержит ли используемая среда персульфат или пероксид. Вода, обеззараженная персульфатсодержащими средами, измеряется по методу DPD N° 4. При использовании дезинфицирующих средств, содержащих перекись, таблетки перекиси водорода применяются в сочетании с таблетками Acidifying PT. В обоих случаях обозначение "активный кислород (O2)" на самом деле вводит в заблуждение. Окисляет (дезинфицирует) не молекулярный кислород, а радикал кислорода, который довольно быстро соединяется с другим радикалом и образует молекулярный кислород (воздух, которым дышат). Это же является и главным недостатком данного метода, поскольку эффект дезинфекции длится недолго и его действие довольно ограничено. Поэтому, как правило, при использовании активного кислорода для дезинфекции хлор добавляют через регулярные промежутки времени. Однако при использовании метода DPD N° 4 возможны ложные показания (при одновременном использовании хлора и активного кислорода), так как содержащийся в таблетках йодид калия каталитически расщепляет персульфаты и таким образом указывается сумма персульфата и хлора.
KS4,3 Кислотность также известна как m-щелочность, общая щелочность, гидрокарбонатная жесткость, кислотная буферная способность, временная жесткость... Щелочность характеризует способность воды буферизировать повышение ph под воздействием химических веществ (флокулянты, средства дезинфекции - например, хлорные препараты - понижающие или повышающие pH). Для обеспечения достаточного буферного эффекта щелочность должна составлять не менее 0,7 моль/м3 и/или ммоль/л. Эта величина представляет собой растворенный в воде гидрокарбонат. Буферный эффект в диапазоне pH 4,2 - 8,2 зависит от баланса между гидрокарбонат-ионами и углекислым газом, растворенным в воде. Если добавить химические вещества, понижающие pH воды (кислоты), то гидрокарбонат-ион соединится с ними, образуя угольную кислоту (которая, в свою очередь, растворяется в углекислом газе и воде) и воду. При значении pH 4,3 все гидрокарбонат-ионы исчерпаны, поэтому кислотность обозначается KS4,3. Если же добавить химические вещества, повышающие значение pH (основания), то из растворенного углекислого газа и воды снова образуются гидрокарбонатные ионы. Таким образом, измененное соотношение между растворенным углекислым газом и гидрокарбонат-ионами определяет новое значение pH. Буферная способность воды становится слишком низкой при щелочности ниже 0,7 ммоль/л, что затрудняет определение значения pH. В таких случаях небольшие количества кислот и оснований немедленно и интенсивно изменяют значение pH. Кроме того, вода будет оказывать коррозионное воздействие на трубопроводные магистрали. Слишком низкое значение щелочности можно повысить путем добавления гидрокарбоната натрия и/или карбоната натрия. Однако при высоких значениях щелочности буферный эффект слишком велик, и для изменения pH требуется большое количество регуляторов pH. Кроме того, при неблагоприятных условиях (потепление, pH > 8,2) кальций имеет тенденцию выпадать в осадок, поскольку карбонат-ионы образуются из гидрокарбонат-ионов, которые в свою очередь образуют нерастворимые в воде соединения в присутствии кальция или магния (см. "Общая жесткость"). Слишком высокую щелочность можно исправить хотя бы частичной заменой воды. Поскольку при значениях pH выше 8,2 равновесие между гидрокарбонат-ионами и карбонат-ионами нарушается, щелочность воды (при значении pH выше 8,2) необходимо измерять методом Alkalinity-P.
Использование брома в качестве дезинфицирующего средства становится популярной альтернативой хлору. Преимущество этого метода в том, что комбинированный бром не имеет запаха по сравнению с комбинированным хлором (хлорамином). То есть эффект дезинфекции тот же, но слизистые оболочки человека не раздражаются. К недостаткам использования бромных средств можно отнести ограниченный эффект окисления, более высокую цену и риски при обращении. Часто используется комбинация брома и хлора, но это затрудняет определение концентрации. Согласно методу DPD N° 1, измерения теперь показывают (если хлор используется вместе с бромом) общую концентрацию свободного и общего брома и свободного хлора. Чтобы определить концентрацию брома в этом особом случае, свободный хлор должен быть преобразован в комбинированный хлор с помощью DPD-глицина. В отличие от хлора, подтверждающий реактив 'DPD N° 1' работает как со свободным, так и с комбинированным бромом, таким образом всегда определяя общее содержание брома.
Хлор (в виде гипохлорита натрия, гипохлорита кальция, хлорного газа, хлорированных изоциануратов...) стал ведущим дезинфицирующим средством для воды в плавательных и купальных бассейнах во всем мире. При измерении концентрации хлора в воде различают 3 частных значения в соответствии с DIN EN 7393. 1 Свободный хлор: Хлор, присутствующий в виде хлорноватистой кислоты, гипохлорит-иона или растворенного элементарного хлора. 2. Комбинированный хлор: Доля общего хлора, присутствующего в виде хлораминов и всех хлорированных производных органических азотных соединений. 3. Общий хлор: Сумма двух первых форм. В то время как свободный хлор сразу же доступен для дезинфекции, дезинфекционный потенциал комбинированного хлора сильно ограничен. Хлорамины ответственны за типичный запах закрытых бассейнов и раздражение слизистых оболочек человека, приводящее к покраснению глаз. Представителем этого класса веществ является трихлорид азота, который воспринимается человеком уже при концентрации 0,02 мг/л. Свободный хлор измеряется по методу DPD N° 1. Индикаторный химикат N,N-диэтил-п-фенилендиаминсульфат (DPD) окисляется хлором и становится красным. Чем интенсивнее обесцвечивание, тем больше хлора содержится в воде. Теперь концентрацию хлора можно определить фотометрическим методом или оптическим сравнением с цветовой шкалой. Если к этому образцу добавить таблетку DPD N° 3, то на дисплее также отобразится связанный хлор. Таким образом, измеренное значение теперь соответствует концентрации общего хлора. Концентрация комбинированного хлора соответствует разнице между общим и свободным хлором. Поскольку даже малейшие следы действующего вещества таблеток DPD N° 3 приводят к появлению комбинированного хлора в процессе измерения, необходимо обеспечить очень тщательную очистку измерительного устройства перед следующим измерением DPD N° 1, чтобы избежать ошибки измерения. Рекомендуется использовать два разных измерительных сосуда (один - для измерения свободного, другой - для измерения общего хлора).
Диоксид хлора (в 2,33 раза тяжелее воздуха) - газообразное соединение галогена, хлора, и кислорода (ClO2), преимущество которого перед чистым хлором заключается в том, что он меньше влияет на обоняние и вкусовое восприятие, а также действует как антивирусное средство. Диоксид хлора также производится на специальных установках вблизи места производства путем соединения хлорного газа и/или недохлорированной кислоты с жидким раствором хлорита натрия (NaClO2) (10:1). В качестве средних минимальных/максимальных значений принимаются 0,05 мг/л - 0,2 мг/л.
При использовании органических хлорных продуктов (трихлоризоциануровая кислота и дихлоризоцианурат натрия) носителем хлора служит так называемая "изоциануровая кислота". Хотя преимущество органических хлорных продуктов заключается в более высокой доле активного хлора (до 90 %), вещество-носитель изоциануровая кислота может ограничить скорость уничтожения бактерий хлором при высокой концентрации в воде (> 50 мг/л). Поэтому рекомендуется измерять содержание циануровой кислоты так же регулярно, как и содержание хлора в бассейне, чтобы не противодействовать этому факту, добавляя больше хлора (что приведет к увеличению содержания изоциануровой кислоты).
В недистиллированной воде содержатся в основном растворенные соли щелочноземельных элементов - кальция и магния. В редких случаях также встречаются стронций и барий. Они соединяются с карбонат-ионами и образуют нерастворимые в воде соединения (кальций). Измерение общей жесткости позволяет определить потенциальную опасность выпадения кальция в осадок, поскольку необходимые карбонатные ионы образуются из гидрокарбонатных ионов при нагревании воды или при значениях pH, превышающих 8,2 (комп. щелочность). При измерении жесткости кальция (планшетный процесс SVZ1300) измеряется только часть растворенного в воде кальция. Количество растворенного в воде магния определяется по разнице между измерением и общей жесткостью.
В северных широтах активный кислород является особенно популярным дезинфицирующим средством, альтернативным хлору. Однако для целей измерения важно, содержит ли используемая среда персульфат или пероксид. Вода, обеззараженная персульфатсодержащими средами, измеряется по методу DPD N° 4. При использовании дезинфицирующих средств, содержащих перекись, таблетки перекиси водорода применяются в сочетании с таблетками Acidifying PT. В обоих случаях обозначение "активный кислород (O2)" на самом деле вводит в заблуждение. Окисляет (дезинфицирует) не молекулярный кислород, а радикал кислорода, который довольно быстро соединяется с другим радикалом и образует молекулярный кислород (воздух, которым дышат). Это же является и главным недостатком данного метода, поскольку эффект дезинфекции длится недолго и его действие довольно ограничено. Поэтому, как правило, при использовании активного кислорода для дезинфекции хлор добавляют через регулярные промежутки времени. Однако при использовании DPD N° 4 возможны ложные показания (при одновременном использовании хлора и активного кислорода), так как содержащийся в таблетках йодид калия каталитически расщепляет персульфаты и, таким образом, указывается сумма персульфата и хлора.
Озон состоит из 3 атомов кислорода (O3). Это нестабильная молекула, и через довольно короткое время в воздухе или при растворении в воде она распадается на кислород, O2, и кислородный радикал. Окислительный эффект этого кислородного радикала очень силен, а эффект депо исключен, поскольку два радикала сразу же объединяются в O2. Озон производится непосредственно на месте с помощью озонаторов и других необходимых приборов. Требуются особые правила и меры предосторожности, поскольку озон в 10 раз ядовитее хлора. Поэтому озон используется только в течение одной дозы - вне бассейна - и должен быть отфильтрован перед повторным использованием (активированный уголь). Максимально допустимая концентрация озона, добавляемого в бассейн, составляет всего 0,05 мг/л, поэтому озон недостаточен как дезинфицирующее средство, и его приходится дополнять другими - как правило, содержащими хлор - дезинфицирующими средствами. Озон убивает бактерии, окисляет органические загрязнения (например, мочевину), снижает расход хлора и не оставляет после себя раздражающих следов. Как правило, лучшим измерительным прибором является человеческий нос, который может воспринимать концентрацию озона 1:500.000. Однако озон в сочетании с хлором может быть измерен по методу DPD. При добавлении глицина озон удаляется, поэтому можно измерять только хлор, а содержание озона определяется по разнице.
Значение pH (potentia Hydrogenii) - это показатель силы кислотного и/или щелочного действия водного раствора. Он особенно важен при подготовке воды для купания, поскольку, помимо прочего, влияет на эффективность дезинфицирующих средств и совместимость воды с кожей, глазами и материалами. Значение pH 5,5 идеально для кожи. Однако в таком случае в воде будет столько кислоты, что металлические материалы не только начнут корродировать, но и глаза начнут гореть, поскольку слезы имеют значение pH от 7,0 до 7,5. Поэтому необходимо найти компромисс. Что касается совместимости материалов, то значение pH ни в коем случае не должно опускаться ниже 7,0. В то же время значение pH более 7,6 будет иметь дерматологические последствия, а также повлияет на эффективность дезинфицирующего средства, что негативно скажется на скорости уничтожения бактерий. Принципиально: При значениях pH выше 7,5 = естественный слой кожи, защищающий от кислот, начинает разрушаться (>8,0); в воде (средней жесткости) выпадает осадок кальция (>8,0); дезинфицирующее действие хлора снижается при (>7. 5) значения рН ниже 7,0 = образуются хлорамины, которые раздражают слизистые оболочки и вызывают раздражение обоняния (<7,0); появляется коррозия в металлоемких (установленных) деталях (<6,5); проблемы с флокуляцией (<6,2).
Мочевина - это органическое загрязнение, которое в основном попадает в воду для купания через человеческие экскременты, такие как моча или пот. Концентрация увеличивается при большом объеме ванны или под воздействием тепла. Мочевина представляет собой кристаллическое и бесцветное соединение, полностью растворимое в воде. В воде мочевина разлагается под действием ферментов или бактерий, присутствующих в воде, до CO2 и аммония. Однако разложение может быть и окислительным. Хотя сама мочевина не имеет запаха, при ее окислении с помощью дезинфицирующего средства, например хлора, образуются так называемые хлорамины, которые отвечают за характерный запах хлора и известны также как связанный хлор. Поскольку активный хлор расходуется в ходе реакции, может потребоваться последующая дозировка дезинфицирующего средства. Таким образом, мочевина является хорошим индикатором степени загрязнения воды для купания. Метод определения - ферментативный, поэтому реагент PL Urea 2 необходимо хранить при температуре 4°C - 8°C, а образец измерять при температуре воды 20°C - 30°C.
Бигуанидные дезинфектанты также набирают популярность в качестве альтернативы хлору. Кроме других заменителей, таких как, например, озон или активный кислород, бигуаниды не сочетаются с хлором, бромом, медью или соединениями серебра. Тем не менее, противодействующий агент необходим, поскольку бигуаниды не оказывают окислительного действия, которое требуется, например, для расщепления органических материалов, таких как уреазы и пот. Для этого, как правило, в дополнение к бигуаниду используется перекись водорода (H2O2).