Wilfred Langelier, creatore dell'Indice di Saturazione di Langelier (LSI)
Chemistry

Indice di Saturazione della Calcite (CSI) per piscine e vasche idromassaggio

Cosa dice l'Indice di Saturazione della Calcite (CSI) su piscina e idromassaggio, come si calcola, l'intervallo giusto per la temperatura e quando agire.

L’Indice di Saturazione della CalciteIndice di Saturazione della CalciteUna forma più precisa dell’indice di saturazione che tiene conto anche dei solidi disciolti nell’acqua (forza ionica), aspetto che conta soprattutto nelle piscine a sale. (CSI) ti dice se la tua acqua depositerà carbonato di calcio o lo scioglierà. Il carbonato di calcio è il minerale che forma il calcare. L’acqua con un CSI positivo tende a lasciare calcare su piastrelle, riscaldatori e bocchette. L’acqua con un CSI negativo tende a sciogliere il calcio da intonaco, fughe e calcestruzzo. In piscina, l’acqua vicina allo zero non fa né l’una né l’altra cosa; le vasche idromassaggio hanno bisogno di un CSI negativo, come spiegato più avanti.

Provalo con le tue letture: calcolatore dell’Indice di Saturazione della Calcite.

CSI e LSI

L’Indice di Saturazione di LangelierIndice di Saturazione di LangelierL’indice di saturazione originale, del 1936. Prevede se l’acqua depositerà calcare (positivo) o scioglierà il calcio (negativo); zero significa esattamente satura. (LSI) misura la stessa cosa. Wilfred Langelier lo introdusse nel 1936 per gli acquedotti municipali. Il CSI è una forma più precisa del calcolo: tiene conto dei solidi disciolti nell’acqua, cioè della sua forza ionica, che conta soprattutto nelle piscine a sale.

Entrambi si leggono allo stesso modo. Zero significa che l’acqua è esattamente satura di carbonato di calcio, un valore positivo significa che tende a depositare calcare e uno negativo che tende a sciogliere il calcio. PoolFu calcola il CSI.

Come si calcola il CSI

PoolFu usa questa formula:

\begin{aligned} \text{CSI} = {} & \text{pH} - 11.677 + \log_{10}(\text{CH}) \\ & + \log_{10}(\text{CA}) - \frac{2.56\sqrt{I}}{1 + 1.65\sqrt{I}} \\ & - \frac{1412.5}{T} + 4.7375 \end{aligned}

dove:

  • pH è il pH che hai misurato
  • CH è la Durezza CalcicaDurezza CalcicaLa quantità di calcio disciolto nella tua acqua. Troppo basso e l’acqua diventa corrosiva; troppo alto e ottieni accumulo di calcare. in ppmppmL’unità standard per misurare le concentrazioni chimiche nell’acqua della piscina. 1 ppm equivale a circa 1 goccia in 50 litri.
  • CA è l’Alcalinità CarbonaticaAlcalinità CarbonaticaLa porzione dell’alcalinità totale che effettivamente influisce sul bilancio dell’acqua. Nelle piscine stabilizzate, sottrai circa un terzo del CYA dall’alcalinità totale per ottenere questo numero. in ppm, spiegata più avanti
  • I è la forza ionica dell’acqua
  • T è la temperatura dell’acqua in kelvin

La forza ionica si stima dalle tue letture di calcio, alcalinità e sale:

I = \frac{1.5 \times \text{CH} + \text{TA}}{50045} + \frac{\text{sale in eccesso}}{58440}

TA è la tua lettura di Alcalinità TotaleAlcalinità TotaleUna misura della capacità dell’acqua di resistere ai cambiamenti di pH. Pensala come un tampone che mantiene stabile il pH. Si misura in ppm., e il sale in eccesso è il tuo livello di sale meno 1,1678 volte la tua durezza calcica, conteggiato solo quando è sopra lo zero.

Come ogni lettura sposta il CSI, usando la prima piscina di esempio qui sotto:

Lettura Effetto sul CSI
pH Alzare il pH di 0,1 alza il CSI di circa 0,1
Durezza calcica Raddoppiare la durezza calcica alza il CSI di circa 0,24
Alcalinità totale Portare la TA da 80 a 120 ppm alza il CSI di circa 0,2
Temperatura Scaldare l’acqua da 28 °C a 40 °C (da 82 °F a 104 °F) alza il CSI di circa 0,18
CYACYAAbbreviazione di Acido Cianurico. Chiamato anche stabilizzante o condizionatore. Protegge il cloro dalla degradazione UV nelle piscine all’aperto. (stabilizzante) Abbassa il CSI riducendo l’alcalinità carbonatica
Sale Abbassa il CSI aumentando la forza ionica

Alcalinità carbonatica e correzione del CYA

Quando misuri l’alcalinità totale, il tuo kit misura tutto ciò che può neutralizzare un acido. Non tutta quell’alcalinità partecipa all’equilibrio dell’acqua.

La tua lettura di TA comprende:

  • Alcalinità carbonatica: l’alcalinità che tampona il pH e partecipa alla chimica del carbonato di calcio
  • Alcalinità da CianuratoCianuratoLa forma che assume l’acido cianurico quando si dissolve in acqua. Si lega al cloro, proteggendolo dalla luce solare ma rallentando la sua velocità di sanificazione.: ioni del tuo Acido CianuricoAcido CianuricoChiamato anche stabilizzante o condizionatore. Protegge il cloro dalla distruzione da parte della luce solare. Essenziale per piscine all’aperto, ma troppo riduce il potere sanificante del cloro. (stabilizzante) che compaiono nel test ma non partecipano alla chimica del carbonato di calcio
  • Alcalinità da borati: se usi i borati, una piccola parte della tua lettura viene da loro

Per il CSI, PoolFu sottrae dalla tua lettura di TA i contributi di cianurato e borati. La parte del cianurato dipende dal tuo livello di CYA, dal pH e dalla temperatura (il metodo di Wojtowicz):

\begin{aligned} & \text{alcalinità da cianurato} \\ & = \text{CYA} \times \frac{0.38772}{1 + 10^{\,\text{p}K_a - \text{pH}}} \end{aligned}
\text{p}K_a = 6.83 - 0.0132 \times (T_{°\text{C}} - 25)

A pH 7,5 e 28 °C (82 °F), circa un terzo del tuo livello di CYA compare nel test della TA: 40 ppm di CYA aggiungono 13 ppm. I borati aggiungono molto meno, meno di 2 ppm per 50 ppm di borati al normale pH di una piscina.

Ecco perché le piscine con più CYA mostrano un CSI più negativo. È il calcolo che funziona correttamente.

Esempi svolti

Una piscina a cloro a 28 °C (82 °F): pH 7,5, TA 80 ppm, durezza calcica 300 ppm, CYA 40 ppm, niente sale.

La correzione del CYA è di 13,0 ppm, quindi l’alcalinità carbonatica è di 67,0 ppm. Il CSI è -0,06. L’acqua è bilanciata.

Una piscina a sale a 29 °C (84 °F): pH 7,6, TA 70 ppm, durezza calcica 350 ppm, CYA 70 ppm, sale 3.200 ppm.

La correzione del CYA è di 23,6 ppm, quindi l’alcalinità carbonatica è di 46,4 ppm. Il CSI è -0,25. La stessa acqua senza sale darebbe -0,04, quindi il solo sale abbassa il CSI di 0,21. Questa piscina è bilanciata, e il suo CSI negativo è quello atteso per una piscina a sale.

Una vasca idromassaggio a 39 °C (102 °F) con bromo: pH 7,6, TA 80 ppm, durezza calcica 150 ppm, niente CYA, niente sale.

Non c’è correzione del CYA, quindi l’alcalinità carbonatica corrisponde a tutti gli 80 ppm. Il CSI è +0,04. In una piscina sarebbe bilanciato. In una vasca idromassaggio a questa temperatura l’obiettivo è -0,3 e il valore bilanciato più alto è 0,0, quindi quest’acqua tende al calcare.

L’intervallo giusto per la tua acqua

Per le piscine:

CSI Cosa significa
Sotto -0,7 Corrosiva. Intervieni.
Da -0,7 a -0,5 Tendenza leggermente corrosiva
Da -0,5 a +0,5 Bilanciata
Da +0,5 a +0,7 Tendenza leggermente incrostante
Sopra +0,7 Incrostante. Intervieni.

Nelle piscine più calde di 29 °C (85 °F) o più fredde di 16 °C (60 °F), il limite superiore dell’intervallo bilanciato scende a +0,3.

Il carbonato di calcio si scioglie meno facilmente man mano che l’acqua si scalda, quindi un CSI bilanciato in una piscina può depositare calcare in una vasca idromassaggio. Per le vasche idromassaggio a 35 °C (95 °F) e oltre:

Temperatura dell’acqua CSI obiettivo CSI bilanciato più alto
Da 35 a 38 °C (da 95 a 100 °F) -0,2 +0,1
Da 38 a 39 °C (da 100 a 102 °F) -0,25 0,0
Da 39 a 40 °C (da 102 a 104 °F) -0,3 0,0
40 °C (104 °F) e oltre Da -0,35 a -0,4 -0,1

Il limite inferiore dell’intervallo bilanciato è -0,5 a ogni temperatura.

Le piscine a sale stanno in negativo

Le piscine con SWGSWGAbbreviazione di Salt Water Generator (Generatore di Acqua Salata). Converte il sale disciolto in cloro tramite elettrolisi, così non devi aggiungere cloro manualmente. di solito tengono il CYA tra 60 e 90 ppm, il che toglie dal calcolo da 20 a 30 ppm di alcalinità carbonatica. Il sale aumenta anche la forza ionica. Entrambi abbassano il CSI. Un CSI da -0,3 a -0,5 in una piscina a sale con il CYA corretto è normale e bilanciato per quel sistema. Non spingere il calcio oltre l’intervallo sicuro per la tua superficie per rendere positivo il CSI.

In PoolFu, il dettaglio di Equilibrio dell’Acqua ti dice quando un CSI negativo è atteso per una piscina a sale con CYA tra 60 e 90 ppm.

La tua superficie cambia il significato di un numero

Due piscine con letture identiche hanno lo stesso CSI, qualunque sia la loro SuperficieSuperficieLa finitura interna della tua piscina. Le superfici in intonaco e pietra necessitano di più calcio per prevenire l’erosione. I liner in vinile e vetroresina non sono minerali, quindi gli obiettivi di calcio sono più bassi ma contano comunque per la protezione delle attrezzature.. Le conseguenze sono diverse:

Superficie CSI da -0,5 a -0,3 CSI da +0,3 a +0,5
Vinile Sicuro. Nessun danno al liner. Sicuro. Nessun problema di calcare per il liner.
Vetroresina Sicuro. Il gel coat non viene intaccato. Controlla che non compaia un velo sulla superficie con acqua ricca di calcio.
Intonaco e ciottoli Possibile corrosione graduale nel corso degli anni Possibile leggero calcare, per lo più estetico
Piastrelle e fughe Le fughe possono erodersi lentamente Depositi di calcare sulle piastrelle, si puliscono

Tra -0,3 e +0,3, ogni superficie è nel suo intervallo migliore. Una piscina in intonaco a -0,45 ha più motivi per intervenire di una piscina in vinile con la stessa lettura.

Quando intervenire

Dentro il tuo intervallo non c’è niente da correggere. Una piscina a -0,3 e una a +0,2 sono entrambe bilanciate, e nessuna delle due ha bisogno di modifiche.

  • CSI troppo basso: alza prima il pH verso un valore tra 7,6 e 7,7. Alza il calcio solo entro l’intervallo sicuro per la tua superficie.
  • CSI troppo alto: abbassa prima il pH. La durezza calcica scende solo sostituendo parte dell’acqua con acqua meno ricca di calcio.
  • Acqua fredda: sotto i 10 °C (50 °F), l’acqua bilanciata potrebbe non essere raggiungibile con livelli di calcio sicuri. In inverno è prevedibile.

Il CSI serve a proteggere superfici e attrezzature nel corso di mesi e anni. Una piscina leggermente corrosiva o incrostante resta sicura per nuotare. Per la sicurezza concentrati su disinfettante e pH, e tratta il CSI come manutenzione.

Il CSI in PoolFu

La scheda Equilibrio dell’Acqua mostra il tuo CSI su una scala da -0,5 a +0,5. Toccala per vedere il calcolo completo: le tue letture, l’alcalinità carbonatica dopo la correzione del CYA e cosa significa il numero per la tua piscina.