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Papel de la alcalinidad total y el pH en la química del agua

July 31, 2018
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¿Alguna vez te has preguntado cuál es la diferencia entre el pH y la alcalinidad? Muchos confunden la alcalinidad total y el pH en la disolución del agua. Es comprensible, debido a que hay mucha similitud entre las palabras “alcalino” y “alcalinidad".

De hecho, alcalinidad y pH en la química del agua están relacionados, pero no es lo mismo. En este artículo te explicaremos las diferencias entre ellos.

¿Qué es el pH?

phpic

El pH significa "potencia de hidrógeno", es decir la medida de la concentración de iones de hidrógeno en una solución. Se miden cómo son las sustancias ácidas o básicas (también llamadas alcalinas) usando la escala de pH. La escala de pH va de 1 a 14, y es relativa al agua pura, que tiene un pH perfectamente neutral de 7.

La escala es logarítmica, lo que significa que cada número entero en la escala de pH 1-14 es 10 veces más o menos que el número a su alrededor. Por ejemplo, algo con un pH de 6 es 10 veces más ácido que el agua pura. Algo con un pH de 5 es 10 veces más ácido que 6, lo que quiere decir que es 100 veces más ácido que el agua pura (10x10 = 100).

Para colocar la escala de pH en perspectiva, se hacen algunas matemáticas rápidas. Tricloro, un tipo popular de cloro estabilizado que se usa principalmente en piscinas al aire libre, tiene un pH de alrededor de 3.

Para esta matemática, redondeemos exactamente a 3.0. ¿Qué tan ácido es 3.0pH Tricloro en comparación con 7.0pH agua pura? Se resuelve de la siguiente manera:

(7.0pH - 3.0pH) = 4.0

La escala logarítmica significa 104 o 10x10x10x10 = 10,000

El Tricloro es 10,000 veces más ácido que el agua pura

Pero no hay que preocuparse por dichas matemáticas, porque es solo para explicar la escala de pH en sí. Desde la perspectiva de la química del agua, el pH ideal para una piscina o spa está entre 7.4-7.6.

Si el pH es más alto (más alcalino), se puede reducir inyectando dióxido de carbono (CO2) o agregando algo de ácido muriático. Si su pH es más bajo (más ácido), se puede elevar agregando algo alcalino. Ya sea la ceniza de soda o el bicarbonato de sodio.

El papel del pH en la química del agua

Equilibrar el pH es un paso necesario para mantener la química del agua adecuada. Es tan importante porque el pH es un factor determinante en el índice de saturación de Langelier (LSI), y también porque el pH determina qué tan efectivo será el cloro. Cuanto menor sea el pH, mayor será el cloro.

Dicho esto, también es necesario entender que el tipo de cloro que se utiliza afecta el pH y la alcalinidad total. Eso es porque los diferentes tipos de cloro tienen niveles de pH muy diferentes.

Por ejemplo, Tricloro (mencionado anteriormente) tiene un pH bajo. Pero el hipoclorito de calcio tiene un pH alto de casi 12. Aconsejamos que nunca mezcles diferentes tipos de cloro porque pueden ocasionar daños.

Un pH bajo puede dañar los revestimientos de piscinas y el grabado del yeso, corrosión de componentes metálicos dentro y alrededor de la piscina, daños en la piel y los ojos, así como molestias generales y una reducción de la alcalinidad total.

Por otro lado, el agua con pH alto puede causar formación de sarro, manchas de metal, agua turbia, mala eficiencia del cloro y también puede causar irritación de la piel y los ojos. Se recomienda mantenerse dentro del rango 7.4-7.6 para evitar esos problemas.

¿Qué es alcalinidad total?

 

A diferencia del pH, que es básicamente una escala para medir, la alcalinidad total es una medida de todas las sustancias alcalinas disueltas en el agua. Estas sustancias son principalmente carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos, junto con algunos otros.

Estas sustancias alcalinas equilibran el pH en el agua al neutralizar los ácidos. En otras palabras, la alcalinidad total es una medida de la capacidad del agua para resistir el cambio en el pH.

La alcalinidad total se mide en partes por millón (ppm), y el rango ideal es de 80-120 ppm, dependiendo del tipo de cloro que se use. Por ejemplo, Tricloro tiene un pH bajo de aproximadamente 3, lo que significa que su alcalinidad total se debe acercar a 120 ppm, debido a lo ácido que es.

El blanqueador líquido, sin embargo, tiene un pH alto de 13, por lo que puede tener una alcalinidad más baja, como 80-100 ppm. Cabe destacar que uno de los subproductos del uso del hipoclorito de sodio es el hidróxido de sodio, que contribuye a la alcalinidad total y aumenta el pH.

La alcalinidad total no se mide con la escala de pH

Esta es una diferencia importante que decir porque de esta forma es como se confunden el pH y la alcalinidad. La alcalinidad total se mide por la cantidad (ppm) que tiene en el agua, no por el alcalino (pH) del agua.

Los productos que incrementan la alcalinidad son prevalentes en la industria de piscinas, aunque tienen un efecto sobre el pH. Si se estás buscando en el mercado un producto que aumente la alcalinidad, el más común es el bicarbonato de sodio. En cuanto a los artículos que "disminuyen la alcalinidad", se encuentran los ácidos como el ácido muriático.

El papel de la alcalinidad total en la química del agua

Si eres un operador de piscinas, probablemente ya sepas que el pH puede variar hacia arriba y hacia abajo. Y cuando lo hace, la piscina está constantemente luchando contra sí.

Tener el nivel correcto de alcalinidad total es algo bueno, porque ayuda a mantener el pH estabilizado. Otra forma de pensar sobre el papel de la alcalinidad total es que neutraliza el ácido.

Podría tener una tonelada de 8.3pH de bicarbonato de sodio en el agua, y tener el mismo pH como si hubiera agregado una cantidad menor de 13.0pH de carbonato de sodio. Pero la alcalinidad total sería mayor para el bicarbonato de sodio, porque simplemente hay más en el agua.

¿Cómo aumentar la alcalinidad total?

Si deseas aumentar la alcalinidad total en una piscina, necesitas saber el galonaje de la piscina y su pH. Tener una calculadora de dosificación ayuda a saber la precisión.

Incrementar la alcalinidad se logra agregando al agua elementos como carbonatos, bicarbonatos o hidróxidos. Dos de los productos de piscina más comunes son el carbonato de sodio (ceniza de soda) y el bicarbonato de sodio (hidrogenocarbonato).

¿Cómo reducir la alcalinidad total?

Puedes reducir la alcalinidad usando ácido. Algunos expertos recomiendan un "vertido de columna de ácido" para reducir la alcalinidad, pero no es así. Los experimentos respaldan esto. Dicho vertido de columna no es mejor método que la dilución.

Recomendamos diluir el ácido en un balde de agua y verterlo uniformemente alrededor de la piscina. Además, el vertido de columna puede reducir drásticamente el pH en una ubicación concentrada, por ejemplo, en el fondo de la piscina. Lo que puede hacer que la Langelier (LSI) se desconecte y, a su vez, grabar la superficie.

Se puede lograr bajar el pH sin afectar la alcalinidad total al utilizar dióxido de carbono. Pero ese es un tema que amerita una mayor explicación en un artículo aparte.

Conclusiones

Es mejor mantener la alcalinidad total dentro del rango de 80-120 ppm para la química saludable de la piscina. Usa un aumentador de alcalinidad como el bicarbonato de sodio para incrementar la alcalinidad total, o un ácido en el caso de que quieras bajarlo.

Al usar cloro de alto pH, como el blanqueador líquido, hay que tratar de que permanezca en el rango más bajo, es decir 80-100ppm. Para cloro de pH bajo como Tricloro, se debe mantener en una cantidad de 110-120ppm. Consulta tu kit de prueba o la calculadora de dosificación en la aplicación Orenda para obtener los números adecuados.

Finalmente, otro componente para el pH es el calcio, que cumple una función similar a la alcalinidad total. Hay que recordar que el carbonato de calcio (dentro de la escala) y el hidróxido de calcio (polvo de yeso o cristales) cuentan también para la alcalinidad total.

Fuente:

Traducción del artículo http://blog.orendatech.com/total-alkalinity-role-water-chemistry

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