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孫揚在比賽中/圖片來自網絡
如果說夏天有什麼好事,健身又養眼的遊泳絕對算一件。
不過,水中會滋生有害的病原體(如細菌)。如果泳池的水未經處理,攜帶病菌的微生物會很容易在人與人之間傳播。如果泳池的化學失衡,可能會損壞泳池的各種部件、會刺激人的皮膚和眼睛、水會變得渾濁。
為了保證衛生和安全,泳池裡要加入很多種化學試劑,也就是說,“泳池”完全可以看作一個巨大的“反應池”。
一、泳池中的含氯試劑
泳池中加入的含氯試劑主要是次氯酸鹽(次氯酸鈉或次氯酸鈣)或異氰脲酸鹽。
次氯酸鹽,以次氯酸鈉為例,次氯酸根首先發生水解作用生成強氧化性的弱酸——次氯酸,次氯酸起着真正的殺菌消毒作用。同時,次氯酸也會發生極弱的電離作用釋放出氫離子,與水解作用相比可以忽略不計。
圖1含氯試劑在泳池中的化學反應
另一個常用的含氯試劑是三氯異氰尿酸(Trichloroisocyanuric Acid,TCCA),它與水作用後緩慢釋放出次氯酸,與無機次氯酸鹽相比該物質不含鈣元素,可有效降低水的硬度和礦物質沉積,但随着時間推移氰尿酸(Cyanuric Acid)含量會逐漸升高,需要換水才能控制其濃度。
三氯異氰脲酸結構式 / 圖片來自網絡
二、泳池水的pH值
泳池消毒劑的最佳工作pH值在7.2至7.8之間,而且泳池水的酸堿度過高或過低對人體皮膚都會有不良影響,所以泳池的管理者也需要控制酸堿度在合适範圍。通常使用指示劑對其進行監測。當池水的堿性過強時(pH > 8.0),說明次氯酸根含量過高,這時殺菌消毒作用較弱并且會對眼睛和皮膚造成刺激,這時可以向其中加入酸性物質,例如NaHSO4、CO2或HCl去中和過強的堿性;當池水呈現酸性時(pH < 7.0)時,說明水中酸性物質含量過高,盡管殺菌消毒效果好但會造成管道的腐蝕,同樣會刺激眼和皮膚,這時通常會向其中加入純堿中和過強的酸性。顯然,依靠人實時監測pH并進行調整是不夠現實的,這時候依靠NaHCO3作為緩沖溶液在一定範圍内控制pH是不錯的選擇。
圖2池水的pH調節示意圖
三、次氯酸的氧化作用
潛藏在泳池中的細菌會對人體造成一定危害,每年因遊泳導緻的皮炎、中耳炎、眼部不适以及腸胃炎等“泳池病”是非常普遍的。前文已經提到,實際發揮殺菌消毒保證池水清潔衛生的物質是次氯酸,原理不是很複雜,主要是借助次氯酸的強氧化性。次氯酸的氧化性會殺死微生物細胞進而阻止其繁殖,同理還會阻止藻類的生長,從而保障了遊泳池的水質幹淨。
圖3次氯酸的殺菌消毒作用
四、泳池的氣味
有過遊泳經驗的人都應該清楚,每天遊泳館剛開放時的池水一般會有淡淡的“氯味”,正是上文提到的含氯試劑的氣味,然而随着時間推移,遊泳的人越來越多,如果池水更換和淨化不夠及時,池水的味道可能就變得不那麼好聞了。人體分泌的汗液、唾液甚至尿液都會逐漸進入水中,此外毛發以及塗在皮膚表面的油脂也都會進入水中。諸多含有氨類的物質在次氯酸作用下生成氯化铵鹽類發出令人不愉快的氣味,同時還會造成皮膚和眼部的不适。
圖4泳池的氣味來源
五、日光對泳池的影響
現如今的遊泳池大都是室内的,然而也還有不少露天泳池存在。當池水暴露在陽光下時會發生其他的化學反應,主要是次氯酸對光不穩定,很容易分解生成沒有氧化性的鹽酸還會造成池水pH的改變。如果将異氰尿酸(Isocyanuric Acid)加入池水就可以很好解決這一問題,它與水中的次氯酸作用生成二氯異氰尿酸,後者對光是穩定的可以視作儲存次氯酸的“庫”。
圖5日光對次氯酸的影響
最後提醒朋友們,就算泳池變成“反應池”,在合規泳池裡遊泳個把小時也不會損害健康。千萬别想着去“無添加”的地方遊野泳,那些地方水質沒保障,也沒有安全設施,一旦出事,後悔莫及。有人說的好,“生命誠可貴,野泳很浪費”,千萬要注意。
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