مشکلات گیج کننده استخر؟

ما در نیمه راه المپیک 2016 ریو را پشت سر گذاشته‌ایم، و این که در یکی از استخرها چند مشکل کوچک وجود داشته است، از چشم هیچ‌کس دور نیست.

ابتدا آب به رنگ سبز مرموز درآمد. سپس گزارش‌هایی مبنی بر بوی گوگردی منتشر شد و غواص آلمانی استفان فک گزارش داد که می‌گوید بوی «گوز» می‌دهد.

به نظر می‌رسید که استخر غواصی بیشترین آسیب را دیده است، اما استخر واترپلو در کنار آن نیز با مشکل مواجه شد و ورزشکاران از سوزش چشم‌ها شکایت داشتند.

پس روی زمین چه اتفاقی می افتاد؟ پیشنهاد اولیه این بود که نمک های مس آب را آلوده می کنند. ورود ترکیبات مس به منابع آب بی سابقه نیست و مطمئناً رنگ را توضیح می دهد. محلول های کلرید مس به طور خاص به رنگ سبز مایل به آبی معروف هستند. اما آن بوی گوگردی چطور؟ کلرید مس بوی گوگرد نمی دهد.

محتمل ترین مقصر نوعی شکوفه جلبک بود – به عبارت دیگر رشد سریع جلبک – با بوی احتمالاً از دی متیل سولفید یا DMS. یک فیتوپلانکتون تک سلولی به نام وجود دارد امیلیانیا هاکسلی که به ویژه برای تولید این ترکیب بدبو معروف است. در واقع، در واقع بیش از یک نقش بسیار مهم در طبیعت دارد: تصور می‌شود که بو به حیات دریایی هشدار می‌دهد که در نزدیکی آن غذا وجود دارد، اما همچنین به جو نفوذ می‌کند و به تشکیل ابر کمک می‌کند و به کنترل دمای سیاره ما کمک می‌کند. بدون این واکنش ها، زمین ممکن است چندان قابل سکونت نباشد.

اما جلبک ها چگونه توانستند در استخر رشد کنند؟ مواد شیمیایی استخر باید از آن جلوگیری می کرد، پس چه اتفاقی افتاده است؟ سپس یکی از مقامات المپیک اظهار داشت که “شیمی یک علم دقیق نیست”، که البته باعث شادی زیادی در اطراف شد. به هر حال شیمی فوق العاده دقیق است. کدام دانشجوی شیمی تمام آن محاسبات را با پاسخ به سه رقم مهم به خاطر نمی آورد؟ تعادل بی پایان معادلات؟ افزودن دقیق یک محلول به محلول دیگر، قطره قطره؟ چقدر “دقیق تر” دوست دارید؟

اما من تا به حال کمی با مقامات، زیرا من مشکوک به آنچه آنها در واقع منظور – اگر گفته نشود – همین بود استخر شیمی یک علم دقیق نیست. و در حالی که این نیز به سختی دقیق است، درست است که شیمی استخر بسیار پیچیده است و همه چیز به راحتی ممکن است اشتباه پیش برود، به خصوص زمانی که سعی می کنید روی یک برنامه بسیار فشرده کار کنید. آنها به سختی توانستند تمام استخرها را ببندند و چندین روز را صرف انجام آزمایشات گسترده در میانه بازی های المپیک شانزده روزه کنند.

هنگامی که یک استخر برای اولین بار ساخته و پر می شود، همه چیز از نظر تئوری ساده است. شما دقیقاً می‌دانید که چند لیتر مکعب آب وجود دارد و دقیقاً می‌دانید که چه مقدار از هر ماده شیمیایی باید به آن اضافه شود تا آب از باکتری‌ها و سایر مواد مضر محافظت شود. این مواد شیمیایی احتمالاً (به ویژه در استخری به این اندازه) از طریق نوعی سیستم خودکار اضافه می‌شوند و pH به دقت کنترل می‌شود تا اطمینان حاصل شود که آب نه خیلی قلیایی (بازی) و نه خیلی اسیدی است.

مقدار مشخصی از تنوع انحصاری مواد شیمیایی استخر شنا وجود دارد، اما اساساً همه اینها به کلر می رسد، که اکنون بیش از 120 سال است که برای ایمن سازی آب استفاده می شود.

در ابتدا آب را تصفیه کردند تا قلیایی شود و سپس خود گاز کلر به آن اضافه شد. این ترکیباتی تولید کرد که باکتری ها، به ویژه هیپوکلریت سدیم را از بین برد، اما این عمل خطرناک بود. گاز کلر ماده بسیار ناخوشایندی است – بالاخره به عنوان یک سلاح شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته است – و ذخیره آن، و نه استفاده از آن، یک تجارت خطرناک بود.

با این حال، شنا کردن صدها نفر در آب تصفیه نشده، دستور العملی برای ابتلا به انواع بیماری های منتقله از طریق آب است، بنابراین مدت زیادی طول نکشید که جایگزین ها ساخته شدند.

آن جایگزین‌ها از شیمی‌ای که به هر حال در آب اتفاق می‌افتاد استفاده می‌کردند، اما اجازه می‌دادند که قطعه خطرناک، با کلر عنصری، در جای دیگری اتفاق بیفتد. و به این ترتیب نمک های هیپوکلریت برای استفاده در استخرهای شنا شروع به تولید کردند.

همانطور که گرافیک دوست داشتنی Compound Interest نشان می دهد، هیپوکلریت سدیم با آب واکنش می دهد و اسید هیپوکلرو تشکیل می دهد که به نوبه خود یون های هیپوکلریت را تشکیل می دهد. این دو ماده در یک تعادل قرار دارند و هر دو اکسیدان هستند، که خوب است زیرا اکسیدان ها در انفجار باکتری ها خوب هستند. تعادل های مورد بحث تحت تأثیر PH قرار می گیرند، این یکی از دلایلی است که جدا از اثرات بالقوه روی شناگران، مدیریت pH آب استخر بسیار مهم است.

چند ماده شیمیایی مختلف وجود دارد که می توان آنها را برای تنظیم pH اضافه کرد. برای مثال از بی کربنات سدیم می توان در صورت نیاز برای بالا بردن pH استفاده کرد. از سوی دیگر، اگر آب بیش از حد قلیایی شود، می توان از بی سولفات سدیم برای کاهش pH استفاده کرد.

همه اینها را می توان با دقت بسیار در یک استخر بدون استفاده و بسته مدیریت کرد. اما وقتی آن استخر را باز کنید، همه چیز ساده تر می شود. استخرهای روباز مشکل خاصی با نور UV دارند. ترکیبات کلر اغلب به اشعه ماوراء بنفش حساس هستند – به همین دلیل است که CFC ها برای لایه اوزون مشکل ایجاد می کنند – و هیپوکلریت نیز از این قاعده مستثنی نیست. در حضور اشعه ماوراء بنفش در فرآیندی به نام فوتولیز تجزیه می شود و یون های کلرید و اکسیژن تشکیل می دهد. این بدان معناست که استخرهای روباز نیاز به درمان‌های مکرر یا افزودن مواد شیمیایی اضافی برای تثبیت سطوح «کلر رایگان در دسترس» (FAC) دارند.

متأسفانه، نتوانستم به ریو بروم، اما طبق آنچه دیدم مرکز آبی سقفی دارد که باز می‌شود، به این معنی که آب استخر واقعاً در معرض نور UV است.

بنابراین شاید سطوح شیمیایی به سادگی بسیار پایین آمده باشد که به جلبک ها اجازه تکثیر می دهد؟ احتمالاً با شرایط محیطی تشدید شده است؟ در واقع، در ابتدا به نظر می رسید که این توضیح باشد. فینا، نهاد بین المللی حاکم بر آبزیان، بعد از ظهر چهارشنبه بیانیه ای صادر کرد که در آن آمده است:

فینا می‌تواند تأیید کند که دلیل رنگ غیرمعمول آب مشاهده شده در مسابقات غواصی ریو این است که برخی از مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآیند تصفیه آب مخازن آب تمام شده است. در نتیجه سطح pH آب خارج از محدوده معمول بود و باعث تغییر رنگ شد. کمیته پزشکی ورزشی فینا آزمایشاتی را روی کیفیت آب انجام داد و به این نتیجه رسید که هیچ خطری برای سلامت و ایمنی ورزشکاران وجود ندارد و دلیلی برای تحت تأثیر قرار گرفتن مسابقات وجود ندارد.

این موضوع باعث شد مردم به این فکر کنند که چگونه سطوح مواد شیمیایی در رویدادی به اندازه بازی‌های المپیک به پایان می‌رسد – آیا کسی فراموش کرده است روی ارسال روی سفارش کلیک کند؟ – اما با این حال، به نظر می رسید آنچه اتفاق افتاده را توضیح دهد.

تا اینکه امروز (یکشنبه) اطلاعات بیشتری منتشر شد و مسئولان المپیک اعلام کردند که قصد دارند حداقل یکی از استخرها را تخلیه و دوباره پر کنند. این کار کوچکی نیست و هزینه قابل توجهی را به همراه خواهد داشت: بالاخره ما در مورد میلیون ها گالن آب صحبت می کنیم. اما به نظر می رسد لازم است. همانطور که گوستاوو ناسیمنتو، مدیر مدیریت مکان ریو 2016 گفت:

«در روز افتتاحیه بازی‌ها، 80 لیتر هیدروژن پراکسید در آب ریخته شد. این یک واکنش به کلر ایجاد می کند که توانایی کلر برای از بین بردن مواد آلی را خنثی می کند. این مشکلی برای سلامتی کسی نیست.»

اوف بله واقعا. پراکسید هیدروژن با کلر واکنش می دهد و اکسیژن و اسید هیدروکلریک تولید می کند. در واقع، پراکسید هیدروژن در واقع برای کلر زدایی آب استفاده می شود که حاوی سطوح کلر بسیار زیاد است. ممکن است این نباشد خیلی بدترین چیزی که می توانید به آب اضافه کنید (وقتی به همه چیزهایی فکر می کنید که میتوانست در پایان استخرهای شنا) اما مطمئناً در آنجاست.

چرا و چگونه این اتفاق افتاد، در حال حاضر، به نظر روشن نیست. احتمالاً کسی برای پرش ارتفاع است، و نه فقط در زمین دو و میدانی.

–

می توانید The Chronicle Flask را در فیس بوک به آدرس fb.com/potassium-nitrate.ir یا در توییتر دنبال کنید @ChronicleFlask.