Que es el ORP? potencial de oxidación y reducción

Nota: Como lo hemos comentado en el pasado, este es un artículo que tiene como objetivo simplificar un tema muy complicado. Si usted es químico y es experto en el tema y nota alguna discrepancia, por favor comuniquese con nosotros. Hacemos nuestro mejor esfuerzo en redactar y publicar información 100% cierta, mientras que simplificamos los términos para el lector común. 

Sabe exactamente qué es el ORP? Si está leyendo este artículo, probablemente la respuesta es no, el ORP se usa frecuentemente en el negocio de las piscinas sin saber exactamente a que se refiere. El potencial de oxidación y reducción (ORP) es una medida de la eficacia del desinfectante en el agua.  El ORP es una medida electrónica, en milivoltios (mV), de la capacidad de una sustancia química para oxidar o reducir otra sustancia química. Tanto la oxidación como la reducción son procesos químicos que implican la transferencia de electrones entre moléculas (ganar o perder un electrón). Por lo tanto, el ORP mide el potencial de cuando ocurren estas reacciones en el medio. Aplicado a nuestra industria, entre mayor sea el valor del ORP, mejor será el rendimiento del cloro.

En la química de las piscinas, el ORP se mide con una sonda que analiza una pequeña muestra de agua en circulación, generalmente al lado de su controlador químico. Un sensor de ORP consta de un electrodo de ORP y un electrodo de referencia. Básicamente, se envía una señal entre ellos que determina su potencial de oxidación y reducción. La tasa de transferencia de electrones se mide en mV y se lee como ORP. Cuanto más alto, mejor y la mayoría de los departamentos de salud de los Estados Unidos reconocen 650 mV como el ORP mínimo aceptable, pero qué mejor si se puede tener un nivel de ORP por arriba de los 800 mV. Cualquier nivel por arriba de los 850 mV se considera como agua ejemplar.

Por si se lo está preguntando, de hecho la oxidacion y reduccion son cosas opuestas y ocurren al mismo tiempo. Hablemos un poco mas al respecto. La siguiente información fue resumida de esta fuente    

Definición de oxidación

"La oxidación es la pérdida de electrones de un átomo, molécula o ión ". Muy frecuentemente, los electrones perdidos son reemplazados por oxígeno.

Definición de reducción

"La reducción es la ganancia neta de electrones de un átomo, molécula o ión".

Entonces, la oxidación es cuando una sustancia toma electrones (e-) de otra sustancia (la cual se dice que se oxida), y la reducción es cuando esa dicha primera sustancia recibe los electrones por lo cual su carga es reducida. Cuando decimos "el cloro se elimina" o "se agota", realmente queremos decir que el cloro se redujo lo máximo posible, es decir absorbió la mayor cantidad de electrones posibles según su concentración. En el siguiente video, se explica de manera sencilla:

¿Por qué se usa ORP?

El ORP se usa ampliamente porque es práctico, generalmente preciso y nos permite monitorear electrónicamente lo que está sucediendo en el agua. Si bien no mide la cantidad de cloro, el ORP es una lectura en tiempo real que define la efectividad del cloro. La mayoría de los técnicos de mantenimiento están de acuerdo en que la desinfección es lo que realmente importa, desde una perspectiva sanitaria; La cantidad de cloro no es necesariamente tan importante como su eficacia. Idealmente, es mejor tener una pequeña cantidad de cloro siempre y cuando tenga muy buen rendimiento, para lograr más con menos.

Hemos investigado brevemente pero no hemos encontrado ninguna fuente que sugiera que un mayor nivel del ORP es contraproducente. Lo que sí sabemos es que el ORP debe estar por encima de 650 mV; cualquier valor superior a 750 es bueno; y todo lo que supere los 800 es de primera calidad. 

Cómo y por qué se mide el ORP

ORP probe
El ORP se mide con un sensor el cual tiene dos sondas sumergidas en una muestra de agua fluyente. El sensor mide la diferencia eléctrica entre las dos sondas. Una sonda suele ser de platino u oro, y la otra es de plata. Como con cualquier otra sonda en la piscina, incluyendo las sondas de cloro, las lecturas pueden verse afectadas por la limpieza de estas, la cual es otra razón por la que nosotros sugerimos el uso de enzimas en la piscina, si aún no sabe que son las enzimas y para qué sirven, lo puede descubrir en este artículo.

La mayoría de los sistemas de automatización de piscinas controlan los productos químicos en tiempo real, esto basándose en valores métricos precisos. Esto se debe a que el pH fluctúa con más frecuencia que otras variables, y los controladores de ORP pueden mantenerse al día con esos cambios. La otra opción es simplemente depender de las lecturas químicas manuales, lo cual implica buena disciplina. 

Si su piscina tiene altos niveles de cloro, pero bajo ORP... lo más probable es que tenga algo que ver con el pH y el desecho orgánico en el agua. Cuantos más compuestos orgánicos tenga en el agua, más lenta será la conductividad entre las sondas. La mayoría de los controladores también miden el pH, por lo que podrán ver si el problema es el pH. 

high ORP sensor

Si el pH está donde debería estar, lo más probable es que la carga orgánica sea la razón del problema, por lo cual deshacerse de ella es nuestra segunda base o pilar del cuidado proactivo de la piscina, como lo definimos aquí.

Si su piscina tiene niveles bajos de cloro pero alto ORP... O sus sondas no funcionan bien o felicidades, tiene agua de gran calidad. Es raro, pero totalmente posible. Por ejemplo, nos topamos con una piscina comercial en Arizona que mantenia un ORP de 750 mV, a pesar de menos de 1 ppm de cloro! Eso es algo increíble. (Un pequeño secreto: usan nuestras enzimas).
 

Factores que afectan el ORP

Además de un alto volumen de desechos orgánicos, existen otros factores que afectan las lecturas o valor del ORP.

1. pH

Como lo hemos comentado en nuestros otros artículos, entre menos sea el pH, mayor será la proporción de ácido hipocloroso (HOCl) con respecto a iones de hipoclorito (OCl-) y mayor será el ORP. En la siguiente gráfica se expresa el equilibrio:

HOCl-vs-OCl-e1508867679514.jpg

Relaciones entre pH y porcentaje de cloro fuerte (HOCl) y cloro débil (OCl-).

Sin embargo, esta gráfica solo aplica si no existe CYA en el agua. Si gusta aprender de los efectos que el CYA tiene en la fuerza del cloro en relación con el pH, puede leer este artículo.

2. Ácido isocianúrico

CYA vs ORP espanol

Relación del ORP y CYA según el CDC

Según el Centro para el Control de Enfermedades (CDC) de los estados unidos, un mayor nivel de CYA en el agua reducirá significativamente los niveles del ORP. Esta es la razón principal por la que el CDC ha puesto un nuevo límite en los niveles de CYA en caso de un incidente fecal, con un mínimo de solo 15ppm!

En Orenda no fabricamos desinfectantes, pero sabemos perfectamente la importancia de su uso. Dado que el CYA debilita el cloro, en nuestra opinión, es mejor mantener los niveles de CYA al mínimo, en este otro artículo explicamos porqué.

3. Fosfatos (indirectamente)

Decimos que los fosfatos afectan indirectamente el ORP por ciertas razones, si quiere saber porque, hemos redactado un artículo más extenso al respecto.

ORP y el ISL: el futuro para el mantenimiento de la piscina

En Orenda creemos que ORP y el ISL serán las dos métricas principales que impulsarán el cuidado proactivo de la piscina, con suerte en un futuro cercano. Aquí le decimos porque creemos eso. 

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