John Wojtowicz：奠定現代泳池化學科學基礎的人

如果你用過能根據氰尿酸氰尿酸也叫穩定劑或調理劑。保護氯不被陽光分解。戶外泳池必需，但過量會降低氯的殺菌效果。調整計算的泳池計算器，你就已經受益於 John Wojtowicz 的研究成果。如果你的 App 會根據穩定劑水平修正總鹼度總鹼度衡量水抵抗 pH 變化能力的指標。可以理解為維持 pH 穩定的緩衝劑。單位為 ppm。數據，那用的就是他的公式。如果有人給你解釋過為什麼泳池產業的飽和指數飽和指數預測水是否會結垢或溶解表面鈣質的計算。平衡的水指數接近零。需要更新，他們講的就是他在 1990 年代末發表的研究。

大多數泳池用戶從未聽過他的名字。但他們每天依賴的科學知識，卻源自他在工業化學領域耕耘 32 年、退休後才寫的那些論文。

John A. Wojtowicz 於 1926 年 10 月 12 日出生在紐約州尼亞加拉大瀑布市。十歲那年，正值大蕭條最嚴重的時期，他在孤兒院度過了幾年，之後才搬去和姑姑、姑丈一起生活。1945 年，他從 Trott 職業高中畢業，隨後在布法羅大學獲得化學學士學位，又在尼亞加拉大學獲得碩士學位。

他在尼亞加拉大瀑布市的杜邦公司擔任實驗室技術員長達十一年。服完兩年兵役後，他加入奧林公司，成為一名研究化學家。1959 年，奧林公司將他調往康乃狄克州紐黑文的研究實驗室，他在那裡擔任高級研究化學家直到 1991 年退休。

他在奧林公司的職業生涯累積了 56 項美國專利和眾多國際專利。他撰寫了五十篇期刊論文，為柯克-奧斯默化工技術百科全書（工業化學的標準參考著作）撰寫了六個章節。他的百科全書條目涵蓋了次氯酸次氯酸泳池中具有殺菌活性的氯形態。pH 越低，你的氯中這種有效形態的比例越高。、次氯酸鹽、氯胺氯胺氯與汗液、尿液和其他污染物中的氮反應形成的化合物。造成刺鼻的泳池味和眼睛刺激。、溴胺和氰尿酸。他在美國化學學會的全國會議上宣讀過論文。從任何標準來看，他都是一位在專業領域最高水平工作的嚴肅工業化學家。

然後他退休了。他把目光轉向了游泳池。

他發現的問題

泳池產業從 1960 年代初就開始使用蘭格利飽和指數（LSI）蘭格利飽和指數預測水是否會結垢或腐蝕表面的公式。零表示平衡；正值表示結垢傾向；負值表示腐蝕傾向。來預測水是否會結垢或腐蝕。LSI 起源於 1930 年代，由加州大學柏克萊分校的衛生工程學教授 Wilfred Langelier 博士為市政供水系統開發，他關注的是封閉循環工業管道的腐蝕問題。

泳池產業採用了他的指數並加以改編，過程中不斷簡化。查表取代了底層的熱力學計算，近似值層層累積。當 Wojtowicz 審視產業正在使用的公式時，它已經與原始科學相去甚遠。

他發現了幾個問題。已發表表格中的溫度因子計算有誤，然後被抄入了每一本主要的泳池操作教科書。該公式使用的總溶解固體TDS總溶解固體。水中溶解的所有物質，包括礦物質、化學品和鹽分。TDS 過高會使水感覺沉重並降低化學品效果。常數假設為 500 ppmppm泳池水中測量化學濃度的標準單位。1 ppm 約等於 50 公升水中的 1 滴。，這使其對鹽水泳池不夠可靠。最關鍵的是，它把總鹼度當作碳酸鹽鹼度碳酸鹽鹼度總鹼度中真正影響水平衡的部分。在使用穩定劑的泳池中，將總鹼度減去約三分之一的 CYA 即可得到這個數值。來處理。

在使用氰尿酸（CYACYA氰尿酸的縮寫。也叫穩定劑或調理劑。在戶外泳池中保護氯不被紫外線分解。）作為穩定劑穩定劑氰尿酸（CYA）的另一個名稱。保護氯不被陽光分解。有時也叫調理劑。的泳池中，最後這個問題影響巨大。氰尿酸在水中電離形成氰尿酸鹽氰尿酸鹽氰尿酸溶解在水中的形態。它與氯結合，保護氯不受陽光影響，但會降低消毒速度。，具有鹼性。當你用標準測試套件測量總鹼度時，你測到的是碳酸鹽鹼度和氰尿酸鹽鹼度的總和。飽和指數只關心碳酸鹽鹼度，因為那才是決定碳酸鈣溶解度的因素。使用錯誤的數值意味著你的指數計算是錯的，有時差距還相當大。

Wojtowicz 推導出了修正方法。在典型的泳池 pH 值下，應該從總鹼度數據中減去大約三分之一的氰尿酸濃度，才能得到碳酸鹽鹼度。在 pH 7.4、CYA 100 ppm 的條件下，總鹼度數據 100 ppm 實際上代表的碳酸鹽鹼度約為 69 ppm。這個差異很重要。紙面上看起來平衡的水，實際上可能具有腐蝕性。

那些論文

從 1995 年到 2000 年代初，Wojtowicz 在《泳池與水療產業期刊》上發表了大量文章。以一位退休人士而言，他的產出令人驚嘆。關於泳池水平衡的九部分系列文章從第一性原理重建了飽和指數。他透過實驗室實驗和現場測試記錄了氰尿酸鹽鹼度修正。他寫了緩衝化學、碳酸鈣沉澱勢、二氧化碳損失，以及所有這些背後的熱力學基礎。

這些論文內容密集，包含推導過程、平衡常數、電離分數和活度係數。它們引用了 Plummer 和 Busenberg 1982 年關於方解石溶解度的研究、O’Brien 1972 年在哈佛大學關於氯代異氰尿酸鹽的論文，以及可追溯數十年的原始文獻。這是經過同儕審查的科學，被應用於一個長期依賴經驗法則運作的產業。

他也寫實用性的論文。消毒劑和消毒系統的調查。產品資訊彙總。化學品投放劑量指南。泳池化學品的安全儲存和運輸溫度。理論研究服務於實際應用。

他關於蘭格利飽和指數是否適用於游泳池的論文，直接探討了一個為封閉管道設計的指數對於開放水體是否有意義的問題。有人認為沒有意義。Langelier 在柏克萊的繼任者 Thomas 博士曾被引述說該指數「對開放水體沒有意義」。Wojtowicz 透過實驗證明，只要使用正確的公式和適當的修正，經過正確計算的飽和指數確實適用於泳池。

為什麼這很重要

如今每一個嚴肅的泳池化學資源都引用 Wojtowicz。產業協會引用他修訂後的飽和指數方程式。測試套件製造商認可他對理解泳池水化學的貢獻。他的論文是現代泳池科學賴以建立的基礎。

當你使用能給出CSICSI方解石飽和指數的縮寫。比 LSI 更精確的飽和指數，基於實際碳酸鈣熱化學原理。或修正後 LSI 的現代泳池 App 時，底層的科學正是源自他的發表成果。當有人解釋氰尿酸會影響你的鹼度數據時，他們傳遞的就是他的研究。當論壇帖子用真正的化學知識反駁過時的泳池店建議時，那些化學知識往往來自他的工作。

PoolFu 的化學引擎

PoolFu 的化學引擎建立在 Wojtowicz 的基礎研究之上。他修正後的飽和指數方程式、他關於氰尿酸對碳酸鹽鹼度調整的研究，以及他的溫度相關計算，都體現在 App 評估你水質的方式中。

當 PoolFu 計算你的水平衡時，它使用的科學直接源自他的論文。App 不只是套用過時圖表上的靜態範圍，而是實現了他記錄的熱力學關係，根據你的實際水溫和化學指標調整目標值。

這就是他退休後致力於建設的東西：一個足夠嚴謹的科學基礎，使軟體能夠正確實現它。這個基礎現在運行在從未讀過化學論文的泳池用戶手機裡，每次測水時他們都受益於他的工作。

「氯鎖定」的問題

Wojtowicz 的論文也為反駁那些頑固的謬誤提供了依據。氯鎖定氯鎖定這是一個迷思。指高 CYA 會完全阻止氯發揮作用的說法。實際上，高 CYA 只是需要相應更高的氯含量。它不會鎖定任何東西。這個說法，即高氰尿酸會使氯完全失效，在泳池產業流傳了數十年。它起源於 1960 年代的實驗室研究，那些研究表明氰尿酸減緩了氯殺滅細菌的速度。

這些研究是真實的。Anderson 在 1965 年以及 Fitzgerald 和 DerVartanian 在 1969 年記錄了 CYA 在受控條件下降低殺菌速度的現象。Anderson 本人就警告說他的結果來自實驗室條件，推廣到實際泳池操作時應謹慎。其他研究人員的現場研究發現，在真實泳池中，有真實的有機負荷和含氮化合物存在時，這種關係更為複雜。在某些條件下，穩定化泳池中的氯實際上可能比非穩定化泳池表現更好。

Wojtowicz 關於氯化學、氯異氰尿酸鹽平衡以及 CYA 與有效氯相互作用的論文，為理解實際發生的情況提供了科學基礎。更高的 CYA 確實需要相應更高的餘氯餘氯當前可用於消毒泳池的氯。這是殺滅細菌和藻類的有效成分。與已經和污染物反應的化合氯不同。來維持相同的消毒效力。這種關係是明確且可計算的。認為氯在某個閾值會完全被「鎖定」的說法，是對科學的誤讀。

化學家的一生

Wojtowicz 於 2020 年 5 月 19 日去世，享年 93 歲。他退休後在亞利桑那州生活，曾參加猶他州的世界老年運動會和亞利桑那州老年奧林匹克運動會。他是聖母大學美式足球隊的球迷。他身後留下三個孩子、七個孫輩和三個曾孫女。

《哈特福德新聞報》上的訃告列出了他的專利、百科全書章節、期刊論文，以及他的著作《游泳池和水療用水的化學與處理》。訃告提到了他的諮詢工作和作為化學產品責任案件專家證人的服務。還提到他是在大蕭條時期的孤兒院中度過童年後才開始接受教育的。

他退休後做出重大貢獻的泳池產業，很少提及他的名字。他的論文出現在技術文件和維基百科的註腳中。他的公式在計算器中默默運行。他的修正被 App 自動應用，卻從不解釋這些數學公式的來源。

科學往往就是這樣運作的。做出基礎研究的人逐漸隱入幕後，而實際應用卻遍地開花。但對於那些想要更深入理解泳池化學、想要知道為什麼我們要根據 CYA 調整鹼度、或者為什麼飽和指數重要的人來說，Wojtowicz 的論文仍然是第一手資料。

這些論文都是免費取得的。《泳池與水療產業期刊》檔案託管在 poolhelp.com 上。任何足夠好奇去閱讀它們的人，都會發現嚴謹的科學、清晰的記錄，以及對泳池用戶每天面臨問題的實用解答。

大多數泳池用戶永遠不會讀他的論文。他們會使用內建他研究成果卻不標註來源的 App 和計算器。他們會遵循可追溯到他研究的建議卻不自知。而他們的泳池會得到更好的維護，因為一位退休的工業化學家決定將嚴謹的科學應用於一個需要它的領域。