在北纬地区,活性氧是一种特别受欢迎的氯消毒剂替代品。不过,就测量而言,最重要的是所使用的介质是否含有过硫酸盐或过氧化物。使用含有过硫酸盐的介质消毒的水是按照 DPD N° 4 方法进行测量的。在使用含过氧化物的消毒介质时,过氧化氢片剂与酸化 PT 片剂一起使用。在这两种情况下,"活性氧 (O2) "的名称实际上是一种误导。氧化(消毒)的不是分子氧,而是氧自由基,它很快与另一个自由基结合形成分子氧(人呼吸的空气)。这也是这种方法的主要缺点;因为消毒效果持续时间不长,而且效果有限。因此,在使用活性氧进行消毒时,通常要定期添加氯。然而,使用 DPD N° 4 方法(同时使用氯和活性氧时)可能会产生错误的读数,因为这种药片中的碘化钾会催化过硫酸盐分裂,从而显示出过硫酸盐和氯的总和。
KS4,3 酸度也称为 m-碱度、总碱度、碳酸氢硬度、酸缓冲能力、暂时硬度......碱度描述了水对影响化学物质(絮凝剂、消毒介质--如氯产品--降低或升高 pH 值)的 ph 值升高的缓冲能力。为了提供足够的缓冲效果,碱度至少应达到 0.7 mol/m3 和/或 mmol/l。该值表示溶解在水中的碳酸氢物质。4.2 - 8.2 pH 值范围内的缓冲效果取决于溶解在水中的碳酸氢根离子和二氧化碳之间的平衡。如果加入能降低水的 pH 值的化学物质(酸),那么碳酸氢根离子就会与这些化学物质结合,形成碳酸(进而溶解为二氧化碳和水)和水。当 pH 值为 4.3 时,所有的碳酸氢根离子都被耗尽,因此称为 KS4,3 酸度。相反,如果加入能提高 pH 值的化学物质(碱),则溶解的二氧化碳和水又会形成碳酸氢根离子。因此,溶解的二氧化碳和碳酸氢根离子之间的变化关系决定了新的 pH 值。当碱度低于 0.7 毫摩尔/升时,水的缓冲能力会变得过低,从而难以确定 pH 值。在这种情况下,少量的酸和碱就会立即强烈地改变 pH 值。此外,水还会对管道产生腐蚀作用。碱度值过低可以通过添加碳酸氢钠和/或碳酸钠来提高。但当碱度值过高时,缓冲作用就会过大,需要大量的 pH 值调节剂才能实现 pH 值的改变。此外,当条件不利时(升温,pH 值大于 8.2),钙往往会沉淀,因为碳酸氢根离子会形成碳酸根离子,而碳酸根离子又会在钙或镁的作用下形成不溶于水的化合物(见总硬度)。碱度过高可以通过至少部分换水来纠正。由于 pH 值超过 8.2 会阻止碳酸氢根离子和碳酸根离子之间的平衡,因此必须使用碱度-P 法测量水的碱度(pH 值超过 8.2)。
使用溴作为消毒剂正逐渐成为氯的流行替代品。这种方法的优点是,与复合氯(氯胺)相比,复合溴没有气味。也就是说,消毒效果相同,但不会刺激人体粘膜。不过,使用溴产品的缺点包括氧化效果有限、价格较高和处理风险。通常会同时使用溴和氯,但这样就很难确定浓度。根据 DPD N° 1 方法,现在的测量结果显示(如果氯与溴同时使用)游离溴和游离氯的总浓度。为了确定这种特殊情况下的溴浓度,必须借助 DPD-甘氨酸将游离氯转化为合氯。与氯不同的是,"DPD N°1 "试剂对游离溴和组合溴都有效,因此始终可以确定溴的总含量。
氯(以次氯酸钠、次氯酸钙、氯气、氯化异氰尿酸盐......的形式存在)已成为全球游泳和沐浴池水的主要消毒剂。根据 DIN EN 7393 标准,在测量水中的氯浓度时,可将其分为三个部分值。1 游离氯:以次氯酸、次氯酸根离子或溶解氯元素形式存在的氯。2.综合氯:以氯胺和有机氮化合物的所有氯化衍生物形式存在的总氯比例。3.总氯:前两种形式的总和。游离氯可立即用于消毒,而综合氯的消毒潜力则受到严重限制。氯胺是造成典型的室内泳池异味和刺激人体粘膜,导致眼睛发红的原因。这类物质的代表是三氯化氮,其浓度为 0.02 毫克/升时就能被人体感知。游离氯是根据 DPD N° 1 方法测量的。指示剂化学物质 N,N-二乙基对苯二胺硫酸盐(DPD)被氯氧化后变红。变色越严重,说明水中的氯含量越高。现在可以通过光度测量或与色标进行光学比较来确定氯的浓度。如果在样品中加入 DPD N° 3 片剂,结合氯也会显示出来。因此,测量值现在相当于总氯浓度。结合氯浓度相当于总氯和游离氯之间的差值。由于即使是 DPD N° 3 药片中的微量有效化学物质也会在测量中产生结合氯,因此在下一次 DPD N° 1 测量之前,必须确保测量装置得到非常仔细的清洁,以避免测量误差。建议使用两个不同的测量容器(一个一般用于测量游离氯值,另一个一般用于测量总氯 值)。
二氧化氯(比空气重 2.33 倍)被称为卤素、氯和氧的气态化合物(ClO2);与纯氯相比,它的优点是对嗅觉和味觉的影响较小,而且还具有抗病毒作用。二氧化氯也可以在生产基地附近的特殊设施中生产,方法是将氯气和/或未充分氯化的酸与亚氯酸钠溶液(NaClO2)(10:1)混合。平均最低/最高值为 0.05 mg/l - 0.2 mg/l。
使用有机氯产品(三氯异氰尿酸和二氯异氰尿酸钠)时,所谓的 "异氰尿酸 "是氯的载体。有机氯产品的优势显然在于活性氯的比例较高(高达 90%),但当水中的氯浓度较高 (大于 50 毫克/升)时,异氰尿酸载体物质会限制氯杀死细菌的速度。因此,建议测量三聚氰酸的频率与测量池水中氯含量的频率相同,以免通过添加更多的氯来抵消这一事实(从而导致添加更多的异三聚氰酸)。
非蒸馏水中基本上溶解着属于碱土元素钙和镁的盐类。在极少数情况下,也会发现锶和钡。这些盐与碳酸根离子结合形成不溶于水的化合物(钙)。通过总硬度测量,可以测出钙沉淀的潜在危险,因为当水加热或 pH 值大于 8.2 时,碳酸氢根离子会形成所需的碳酸根离子(比较碱度)。测量钙硬度(SVZ1300 片剂法)时,只测量水中的溶解钙部分。水中的镁溶解量是根据测量值与总硬度之间的差值确定的。
在北纬地区,活性氧是一种特别受欢迎的氯消毒剂替代品。不过,就测量而言,最重要的是所使用的介质是否含有过硫酸盐或过氧化物。使用含有过硫酸盐的介质消毒的水是按照 DPD N° 4 方法进行测量的。在使用含过氧化物的消毒介质时,过氧化氢片剂与酸化 PT 片剂一起使用。在这两种情况下,"活性氧 (O2) "的名称实际上是一种误导。氧化(消毒)的不是分子氧,而是氧自由基,它很快与另一个自由基结合形成分子氧(人呼吸的空气)。这也是这种方法的主要缺点;因为消毒效果持续时间不长,而且效果有限。因此,在使用活性氧进行消毒时,通常要定期添加氯。然而,使用 DPD N° 4 方法(同时使用氯和活性氧时)可能会导致读数错误,因为这种药片中的碘化钾会催化过硫酸盐分裂,从而显示出过硫酸盐和氯的总和。
臭氧由 3 个氧原子(O3)组成。它是一种不稳定的分子,在空气中或溶于水后很短的时间内就会分解成氧气、O2 和氧自由基。这种氧自由基的氧化作用非常强,而且由于两个自由基会立即结合成 O2,因此排除了蓄积效应。臭氧是由臭氧发生器和其他必要的类似设备直接在现场产生的。由于臭氧的毒性是氯的 10 倍,因此需要特别的规则和预防措施。因此,臭氧只能在泳池外的一个用量范围内使用,并且在再次使用前必须过滤掉(活性炭)。添加到泳池中的臭氧的最大允许浓度仅为 0.05 毫克/升,这就是为什么臭氧不足以作为消毒剂,而必须辅以其他消毒剂(通常为含氯消毒剂)的原因。臭氧可以杀死细菌,氧化有机污染物(如尿素),减少氯的用量,而且不会留下刺激性痕迹。通常,人的鼻子可以感知 1:500.000 的臭氧浓度,是最好的测量设备。不过,臭氧与氯的结合可以用 DPD 方法来测量。加入甘氨酸后,臭氧就会被消除,这样就可以测量氯本身,并通过两者的差值来确定臭氧含量。
pH 值(potentia Hydrogenii)是水溶液酸性和/或碱性作用强度的度量。在准备洗澡水时,pH 值尤为重要,因为除其他外,它还会影响消毒剂的效果以及水与皮肤、眼睛和材料的相容性。5.5 的 pH 值是皮肤的理想值。但是,如果水的酸度过高,不仅会腐蚀金属材料,还会灼伤眼睛,因为眼泪的 pH 值在 7.0 到 7.5 之间。在材料兼容性方面,pH 值无论如何都不能低于 7.0。同时,pH 值超过 7.6 会对皮肤产生影响,也会影响消毒剂的效果,从而对杀灭细菌的速度产生负面影响。主要是当 pH 值高于 7.5 时,皮肤抵御酸性物质的天然保护层开始被破坏(>8.0);在(中等)硬度的水中,会产生钙沉淀(>8.0);氯的消毒效果会随着(>7.5)pH 值低于 7.0 = 会形成氯胺,刺激粘膜并引起嗅觉刺激(<7.0);金属含量(安装)部件出现腐蚀(<6.5);絮凝问题(<6.2)。
尿素是一种有机污染物,主要通过尿液或汗液等人体排泄物进入洗澡水中。沐浴量大或受热时,浓度会增加。尿素本身是一种结晶状无色化合物,完全溶于水。在水中,尿素会被水中的酶或细菌分解成二氧化碳和铵。不过,这种分解也可以是氧化性的。虽然尿素本身没有气味,但在与氯等消毒剂氧化的过程中会形成所谓的氯胺,这种氯胺会产生特有的氯味,也被称为结合氯。由于活性氯会在反应过程中消耗掉,因此可能需要后续添加消毒剂。因此,尿素是衡量洗澡水污染程度的良好指标。检测方法是酶法,因此 PL Urea 2 试剂必须储存在 4°C - 8°C 的温度下,样品必须在 20°C - 30°C 的水温下测量。
双胍类消毒剂作为氯的替代品也越来越受欢迎。除臭氧或活性氧等其他替代材料外,双胍类消毒剂不能与氯、溴、铜或银化合物很好地混合。不过,由于双胍类化合物不会产生氧化作用,而氧化作用是分解脲类和汗液等有机物 质所必需的,因此还需要一种抵消剂。为此,除了双胍类药物外,通常还要使用过氧化氢(H2O2)。