John Wojtowicz：奠定现代泳池化学科学基础的人

如果你用过能根据氰尿酸氰尿酸也叫稳定剂或护理剂。保护氯不被阳光分解。户外泳池必需，但过量会降低氯的杀菌效果。调整计算的泳池计算器，你就已经受益于 John Wojtowicz 的研究成果。如果你的应用会根据稳定剂水平修正总碱度总碱度衡量水抵抗 pH 变化能力的指标。可以理解为维持 pH 稳定的缓冲剂。单位为 ppm。读数，用的正是他的公式。如果有人给你解释过为什么泳池行业的饱和指数饱和指数预测水是否会结垢或溶解表面钙质的计算。平衡的水指数接近零。需要更新，他们讲的就是他在 1990 年代末发表的研究。

大多数泳池用户从未听过他的名字。但他们每天依赖的科学知识，都可以追溯到他退休后撰写的那些论文——在工业化学领域耕耘 32 年之后。

John A. Wojtowicz 于 1926 年 10 月 12 日出生在纽约州尼亚加拉大瀑布市。十岁那年，正值大萧条最严重的时期，他在孤儿院度过了几年，之后才搬去和姑姑、姑父一起生活。1945 年，他从 Trott 职业高中毕业，随后在布法罗大学获得化学学士学位，又在尼亚加拉大学获得硕士学位。

他在尼亚加拉大瀑布市的杜邦公司担任实验室技术员长达十一年。服完两年兵役后，他加入奥林公司，成为一名研究化学家。1959 年，奥林公司将他调往康涅狄格州纽黑文的研究实验室，他在那里担任高级研究化学家直到 1991 年退休。

他在奥林公司的职业生涯产出了 56 项美国专利和众多国际专利。他撰写了五十篇期刊论文，为柯克-奥斯默化工技术百科全书（工业化学的标准参考著作）撰写了六个章节。他的百科全书条目涵盖了次氯酸次氯酸泳池中具有杀菌活性的氯形态。pH 越低，你的氯中这种有效形态的比例越高。、次氯酸盐、氯胺氯胺氯与汗液、尿液和其他污染物中的氮反应形成的化合物。造成刺鼻的泳池味和眼睛刺激。、溴胺和氰尿酸。他在美国化学学会的全国会议上宣读过论文。从任何标准来看，他都是一位在专业领域最高水平工作的严肃工业化学家。

然后他退休了。他把目光转向了游泳池。

他发现的问题

泳池行业从 1960 年代初就开始使用兰格利饱和指数（LSI）兰格利饱和指数预测水是否会结垢或腐蚀表面的公式。零表示平衡；正值表示结垢倾向；负值表示腐蚀倾向。来预测水是否会结垢或腐蚀。LSI 起源于 1930 年代，由加州大学伯克利分校的卫生工程学教授 Wilfred Langelier 博士为市政供水系统开发，他关注的是封闭循环工业管道的腐蚀问题。

泳池行业采用了他的指数并加以改编。改编的过程伴随着简化。查表取代了底层的热力学计算，近似值不断累积。当 Wojtowicz 审视行业正在使用的公式时，它已经与原始科学相去甚远。

他发现了几个问题。已发表表格中的温度因子计算有误，然后被抄入了每一本主要的泳池操作教科书。该公式使用的总溶解固体TDS总溶解固体。水中溶解的所有物质，包括矿物质、化学品和盐分。TDS 过高会使水感觉沉重并降低化学品效果。常数假设为 500 ppmppm泳池水中测量化学浓度的标准单位。1 ppm 约等于 50 升水中的 1 滴。，这使其对盐水泳池不够可靠。最关键的是，它把总碱度当作碳酸盐碱度碳酸盐碱度总碱度中真正影响水平衡的部分。在使用稳定剂的泳池中，将总碱度减去约三分之一的 CYA 即可得到这个数值。来处理。

在使用氰尿酸（CYACYA氰尿酸的缩写。也叫稳定剂或护理剂。在户外泳池中保护氯不被紫外线分解。）作为稳定剂稳定剂氰尿酸（CYA）的另一个名称。保护氯不被阳光分解。有时也叫护理剂。的泳池中，最后这个问题影响巨大。氰尿酸在水中电离形成氰尿酸盐氰尿酸盐氰尿酸溶解在水中的形态。它与氯结合，保护氯不受阳光影响，但会降低消毒速度。，具有碱性。当你用标准测试套件测量总碱度时，你测到的是碳酸盐碱度和氰尿酸盐碱度的总和。饱和指数只关心碳酸盐碱度，因为那才是决定碳酸钙溶解度的因素。使用错误的数值意味着你的指数计算是错的，有时差距还相当大。

Wojtowicz 推导出了修正方法。在典型的泳池 pH 值下，应该从总碱度读数中减去大约三分之一的氰尿酸浓度，才能得到碳酸盐碱度。在 pH 7.4、CYA 100 ppm 的条件下，总碱度读数 100 ppm 实际上代表的碳酸盐碱度约为 69 ppm。这个差异很重要。纸面上看起来平衡的水，实际上可能具有腐蚀性。

那些论文

从 1995 年到 2000 年代初，Wojtowicz 在《泳池与水疗行业期刊》上发表了大量文章。对于一个已经退休的人来说，他的产出令人惊叹。关于泳池水平衡的九部分系列文章从第一性原理重建了饱和指数。他通过实验室实验和现场测试记录了氰尿酸盐碱度修正。他写了缓冲化学、碳酸钙沉淀势、二氧化碳损失，以及所有这些背后的热力学基础。

这些论文内容翔实。包含推导过程、平衡常数、电离分数和活度系数。它们引用了 Plummer 和 Busenberg 1982 年关于方解石溶解度的研究、O’Brien 1972 年在哈佛大学关于氯代异氰尿酸盐的论文，以及可追溯数十年的原始文献。这是经过同行评审的科学，被应用于一个长期依赖经验法则运作的行业。

他也写实用性的论文。消毒剂和消毒系统的调查。产品信息汇总。化学品投放剂量指南。泳池化学品的安全储存和运输温度。理论研究服务于实际应用。

他关于兰格利饱和指数是否适用于游泳池的论文，直接探讨了一个为封闭管道设计的指数对于开放水体是否有意义的问题。有人认为没有意义。Langelier 在伯克利的继任者 Thomas 博士曾被引述说该指数”对开放水体没有意义”。Wojtowicz 通过实验证明，只要使用正确的公式和适当的修正，经过正确计算的饱和指数确实适用于泳池。

为什么这很重要

如今每一个严肃的泳池化学资源都引用 Wojtowicz。行业协会引用他修订后的饱和指数方程。测试套件制造商认可他对理解泳池水化学的贡献。他的论文是现代泳池科学赖以建立的基础。

当你使用能给出CSICSI方解石饱和指数的缩写。比 LSI 更精确的饱和指数，基于实际碳酸钙热化学原理。或修正后 LSI 的现代泳池应用时，底层的科学可以追溯到他的发表成果。当有人解释氰尿酸会影响你的碱度读数时，他们传达的正是他的研究成果。当论坛帖子用真正的化学知识反驳过时的泳池店建议时，那些化学知识往往来自他的工作。

PoolFu 的化学引擎

PoolFu 的化学引擎建立在 Wojtowicz 的基础研究之上。他修正后的饱和指数方程、他关于氰尿酸对碳酸盐碱度调整的研究，以及他的温度相关计算，都体现在应用评估你水质的方式中。

当 PoolFu 计算你的水平衡时，它使用的科学直接源自他的论文。应用不只是套用过时图表上的静态范围，而是实现了他记录的热力学关系，根据你的实际水温和化学指标调整目标值。

这就是他退休后致力于建设的东西：一个足够严谨的科学基础，使软件能够正确实现它。这个基础现在运行在从未读过化学论文的泳池用户手机里，每次测水时他们都受益于他的工作。

“氯锁定”的问题

Wojtowicz 的论文也为反驳那些顽固的谬误提供了依据。氯锁定氯锁定这是一个误区。指高 CYA 会完全阻止氯发挥作用的说法。实际上，高 CYA 只是需要相应更高的氯含量。它不会锁定任何东西。这个概念，即高氰尿酸会使氯完全失效的说法，在泳池行业流传了数十年。它起源于 1960 年代的实验室研究，那些研究表明氰尿酸减缓了氯杀灭细菌的速度。

这些研究是真实的。Anderson 在 1965 年以及 Fitzgerald 和 DerVartanian 在 1969 年记录了 CYA 在受控条件下降低杀菌速度的现象。Anderson 本人就警告说他的结果来自实验室条件，如果推广到实际泳池操作中应谨慎使用。其他研究人员的现场研究发现，在真实泳池中，有真实的有机负荷和含氮化合物存在时，这种关系更为复杂。在某些条件下，稳定化泳池中的氯实际上可能比非稳定化泳池表现更好。

Wojtowicz 关于氯化学、氯异氰尿酸盐平衡以及 CYA 与有效氯相互作用的论文，为理解实际发生的情况提供了科学基础。更高的 CYA 确实需要相应更高的余氯余氯当前可用于消毒泳池的氯。这是杀灭细菌和藻类的有效成分。与已经和污染物反应的化合氯不同。来维持相同的消毒效力。这种关系是明确且可计算的。认为氯在某个阈值会完全被”锁定”的说法，是对科学的误读。

化学家的一生

Wojtowicz 于 2020 年 5 月 19 日去世，享年 93 岁。他退休后在亚利桑那州生活，曾参加犹他州的世界老年运动会和亚利桑那州老年奥林匹克运动会。他是圣母大学橄榄球队的球迷。他身后留下三个孩子、七个孙辈和三个曾孙女。

《哈特福德新闻报》上的讣告列出了他的专利、百科全书章节、期刊论文，以及他的著作《游泳池和水疗用水的化学与处理》。讣告提到了他的咨询工作和作为化学产品责任案件专家证人的服务。还提到他是在大萧条时期的孤儿院中度过童年后才开始接受教育的。

他退休后做出重大贡献的泳池行业，很少提及他的名字。他的论文被引用在技术文档和维基百科脚注中。他的公式在计算器中默默运行。他的修正被应用程序自动应用，却从不解释这些数学公式的来源。

科学往往就是这样运作的。做出基础研究的人逐渐隐入幕后，而实际应用却遍地开花。但对于那些想要更深入理解泳池化学、想要知道为什么我们要根据 CYA 调整碱度、或者为什么饱和指数重要的人来说，Wojtowicz 的论文仍然是第一手资料。

这些论文都是免费获取的。《泳池与水疗行业期刊》档案托管在 poolhelp.com 上。任何足够好奇去阅读它们的人，都会发现严谨的科学、清晰的记录，以及对泳池用户每天面临问题的实用解答。

大多数泳池用户永远不会读他的论文。他们会使用融入了他工作成果却不注明出处的应用和计算器。他们会遵循可追溯到他研究的建议却不自知。而他们的泳池会得到更好的维护，因为一位退休的工业化学家决定将严谨的科学应用于一个需要它的领域。