Równowaga wody i wskaźnik Langeliera

Wzór

Stosujemy powszechnie używaną, uproszczoną postać wskaźnika nasycenia Langeliera (wskaźnik zdefiniował W. F. Langelier, J. AWWA 28(10), 1936). Dokładniejsze metody laboratoryjne, np. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 2330 B, liczą inaczej (z poprawkami na siłę jonową), dlatego wyniki mogą się nieznacznie różnić:

A   = (log10(TDS) − 1) / 10
B   = −13,12 × log10(T + 273) + 34,55            T [°C]
C   = log10(Ca) − 0,4                             Ca [mg/l CaCO₃]
D   = log10(Alk)                                  Alk [mg/l CaCO₃]

pHs = (9,3 + A + B) − (C + D)                     pH nasycenia
LSI = pH − pHs

Jednostki i interpretacja

• Twardość wapniową i zasadowość ogólną wpisuj w mg/l w przeliczeniu na CaCO₃. Jeżeli laboratorium podaje jony wapnia (Ca²⁺ mg/l), twardość wapniową w przeliczeniu na CaCO₃ otrzymasz, mnożąc przez 2,497.
• Kalkulator oznacza LSI < −0,3 jako agresywną (korozyjną), a > +0,3 jako osadzającą kamień. Granica ±0,3 to konwencja stosowana w praktyce basenowej, nie przepis ani pomiar: LSI jest wskaźnikiem obliczonym, a błąd każdej wpisanej wielkości przenosi się na wynik.
• Jeśli nie podano TDS, przyjmowane jest 1000 mg/l (wynik to zaznacza). Wpływ TDS jest niewielki: od 500 do 2000 mg/l składnik A zmienia się o ok. 0,06.

Wiersze korekty

Każdy wiersz pokazuje, o ile trzeba zmienić jeden parametr, aby LSI wyniosło 0, a pozostałe zostały bez zmian: pH_nowe = pH − LSI; Ca_nowe = Ca × 10^(−LSI); Alk_nowe = Alk × 10^(−LSI). W rzeczywistym basenie parametry wpływają na siebie (zasadowość stabilizuje pH), więc to kierunki, a nie przepis postępowania.

Limity z rozporządzenia

Rozporządzenie (Dz.U. 2022 poz. 1230) nie określa limitów zasadowości, twardości wapniowej, TDS ani LSI. Uregulowane jest pH: 6,5–7,6 w wodzie słodkiej i 6,5–7,8 w wodzie słonej (załącznik 2 część A). Jeśli wariant korekty dałby pH poza tym przedziałem, kalkulator to zaznacza. Zestaw reguł: PL-DZU-2022-1230, wersja 2, tekst jednolity z 2022-05-10.

Czego kalkulator nie robi

• Nie uwzględnia wpływu kwasu izocyjanurowego na zasadowość węglanową, boranów, basenów solnych, CO₂ ani siły jonowej poza zakresem TDS. W takich przypadkach wzór daje tylko przybliżony kierunek.
• Nie prognozuje jakości mikrobiologicznej, skuteczności dezynfekcji, mętności ani korozji metali i nie rozstrzyga, jak korygować wodę.
• Nie sprawdza, czy wpisane parametry zmierzono w tym samym czasie i z tej samej próbki.

Przykład (przeliczony)

T = 28 °C, pH 7,4, zasadowość 100 mg/l, twardość wapniowa 150 mg/l, TDS 1000 mg/l: A = 0,200; B = 2,031; C = 1,776; D = 2,000; pHs = 7,755; LSI = −0,36 (agresywna). Po podniesieniu twardości wapniowej do 200 mg/l LSI = −0,23; zasadowości do 120 mg/l — −0,28; pH do 7,6 — −0,16. Dla LSI = 0 przy zmianie jednego parametru: pH 7,76, twardość wapniowa ok. 340 mg/l, zasadowość ok. 227 mg/l.

Uwaga: pH 7,76 byłoby powyżej górnego limitu 7,6 dla wody słodkiej, więc kalkulator oznaczy ten wariant jako nieodpowiedni.