Molti di noi potrebbero aver avuto la sfortunata esperienza di aggiungere carbonato di sodio “sbagliato” all’acqua della piscina, risultando in una piscina che sembra piena di latte. In realtà, ci riferiamo ad esso come” mungitura ” una piscina. Perché succede?
Quando decidiamo, ad esempio, di aumentare il pH di una piscina da 7,2 a 7,6, calcoliamo la quantità di carbonato di sodio necessaria per quella piscina di dimensioni per ottenere un aumento di 0,4 unità di pH. Una soluzione di carbonato di sodio (carbonato di sodio) ha un pH superiore a 11, quindi quando aggiunto all’acqua della piscina il pH sale e aumenta anche l’alcalinità. Ma quando abbiamo calcolato una dose, quella brocca piena di polvere dovrebbe idealmente essere immediatamente distribuita in tutta la piscina. Quando camminiamo verso l’estremità bassa e scarichiamo l’intero lanciatore in una singola lumaca, possiamo temporaneamente avere una piccola quantità di acqua, 20 o 30 galloni, con un pH nell’intervallo 10.
Che cosa fa all’acqua? Bene, il carbonato di sodio è normalmente molto solubile nell’acqua. Va in soluzione quasi immediatamente, ma aumenta anche il pH e l’indice di saturazione abbastanza alto da far precipitare il bicarbonato di calcio (calcio disciolto nell’acqua della piscina o durezza del calcio). La nuvola bianca che vedete non è in realtà il carbonato di sodio, ma il carbonato di calcio precipitato.
CORRELATI: incomprensioni e problemi chiave nella chimica delle acque di piscina (Parte I)
Quando scarichiamo una grande lumaca di carbonato di sodio nella piscina, creiamo temporaneamente una piccola area di pH elevato, forse nell’intervallo 10, che causa la precipitazione del carbonato di calcio.
Se una piccola quantità di carbonato di calcio viene precipitata producendo una certa nuvolosità, generalmente e gradualmente, di solito in pochi minuti, si dissolve e si schiarisce. Il carbonato aggiunto (dal carbonato di sodio) si fonde attraverso la piscina, cambiando e diventando bicarbonati di calcio e sodio, e il pH e l’alcalinità aumentano, come previsto. Ma se troppo calcio viene precipitato, ciò può innescare reazioni che producono particelle o cristalli più grandi che richiedono molto più tempo e sono molto più difficili da sciogliere nel resto dell’acqua.
Quando una piscina viene munta, spieghiamo la situazione al cliente e disponiamo due scelte: possiamo o riassorbire il calcio (abbassando il pH usando l’acido fino a quando il valore dell’indice di saturazione è abbastanza basso il carbonato di calcio diventa bicarbonato e viene ri-solubilizzato) o filtrare il precipitato.
Il vantaggio della prima opzione è che entro un’ora o due l’acqua della piscina può essere di nuovo chiara, ma con tutto (incluso il calcio!) indietro da dove è venuto. Il vantaggio del secondo è che abbiamo ammorbidito la piscina (ridotto il suo livello di durezza del calcio), ma la piscina sarà torbida attraverso il processo di filtrazione, che potrebbe richiedere giorni o una settimana.
Sapendo questo, ovviamente, significa che possiamo ammorbidire l’acqua della piscina del cliente e ridurre il livello di durezza del calcio, intenzionalmente, manipolando la chimica di saturazione dell’acqua utilizzando il processo di scambio ionico descritto sopra.
La reazione è la seguente:
UTILIZZANDO CARBONATO DI SODIO:
Aggiungendo carbonato di sodio alla durezza del calcio disciolto della piscina (bicarbonato di calcio) si ottiene un precipitato di carbonato di calcio filtrabile e bicarbonato di sodio.
A titolo di esempio, abbiamo aiutato un proprietario di piscina la cui piscina da 18.000 galloni aveva un livello di durezza del calcio di 1196 ppm, un pH di 8,2 e un’alcalinità totale di 180. Il proprietario della piscina non voleva svuotare la piscina a meno che non dovesse davvero, così ci hanno contattato. Abbiamo aggiunto 70 chili di carbonato di sodio alla piscina. Questo precipitato intorno 70 chili di carbonato di calcio, che è stato filtrato dalla piscina. Le letture risultanti erano un livello di durezza del calcio di 589 ppm, un pH di 7,5 e un’alcalinità totale di 158.
(Utilizzando le nostre apparecchiature di analisi di laboratorio, siamo in grado di determinare con precisione la durezza del calcio.)
CORRELATI: Incomprensioni e problemi chiave nella chimica dell’acqua della piscina (Parte II)
Aspetta un minuto! L’aggiunta di 70 chili di carbonato di sodio non dovrebbe causare un enorme aumento del pH e dell’alcalinità? In realtà, e forse sorprendentemente, no. Poiché c’è un quasi uno a uno scambio di materiali alcalini (carbonato di sodio in e carbonato di calcio fuori), il pH e l’alcalinità in realtà rimasto circa lo stesso.
La soda caustica (idrossido di sodio o NaOH) può essere utilizzata al posto del carbonato di sodio per far precipitare il calcio (che può anche far precipitare del magnesio nell’acqua). Meno materiale è richiesto per lo stesso risultato, ma l’idrossido di sodio potrebbe non essere disponibile e conveniente come il carbonato di sodio per la maggior parte dei tecnici di assistenza.
Prima (sinistra) e dopo (destra)
UTILIZZANDO SODA CAUSTICA:
L’aggiunta di idrossido di sodio alla durezza del calcio disciolto della piscina (bicarbonato di calcio) produce precipitato di carbonato di calcio filtrabile, acqua e bicarbonato di sodio.
Ci sono variabili in quanto calcio è precipitato da una data quantità di carbonato di sodio. Questi includono la temperatura dell’acqua (maggiore è la temperatura, più precipitato), il livello esistente di calcio e il metodo di aggiunta (più “localizzato” il metodo di aggiunta, più precipitato).
Filtrare il carbonato di calcio può ostruire alcuni filtri abbastanza rapidamente. Il filtro che abbiamo usato era un’unità D. E. a cartuccia senza aggiunta di D. E. Con il pulitore di aspirazione del cliente collegato, ci sono voluti tre giorni per eliminare tutto il precipitato dalla piscina, con pulizie giornaliere della cartuccia.
Abbiamo scoperto che possiamo usare una semplice applicazione di chimica per salvare un proprietario della piscina dalla necessità di drenare la propria piscina e che il precipitato di carbonato di calcio non dovrebbe aderire alla superficie della piscina se continuamente spazzolato e rimosso rapidamente mediante filtrazione.