La Sobre-estabilización explicada
En pocas palabras, la sobre estabilización se produce cuando se agrega demasiado ácido isocianúrico al agua de la piscina. La sobre estabilización es un problema porque el ácido isocianúrico (CYA) puede ralentizar la capacidad del cloro para matar patógenos y algas. Para explicar esto, debe saber que el ácido hipocloroso (HOCl) es la forma activa del cloro en las piscinas. La concentración de HOCl se ve afectada tanto por el pH como por la concentración de CYA. La figura 1 muestra la conocida relación entre pH y HOCl.
Figure 1: El Efecto del pH en las concentraciones de HOCI1
Cuando el pH es bajo, el cloro está en su forma HOCl completamente activa. A pH alto, el cloro está presente como el ion hipoclorito menos activo (OCl - ). Esta es la razón principal por la que se debe controlar el pH. Mantener el pH por debajo de 7.8 asegura que se mantenga una concentración adecuada de HOCl. La Figura 2 muestra la relación no tan conocida entre CYA y HOCl. Este gráfico se realizó utilizando las constantes de equilibrio publicadas por O'Brien en 1972 2 :
Figura 2: Efecto de CYA sobre HOCl, pH 7.5, 85 ° F, 800 ppm de sólidos disueltos totales (SDT)
Incluso con concentraciones muy bajas (<10 ppm) de CYA, la concentración de cloro activo (HOCl) disminuye significativamente. A partir de estos gráficos, está claro que necesitamos controlar tanto el pH como las concentraciones de CYA para mantener una concentración efectiva de HOCl. FC representa Cloro Libre por sus siglas en inglés.
La sobre-estabilización ralentiza el cloro
La Figura 3 muestra que la reducción de la concentración de HOCl tiene un efecto muy real sobre la tasa de desinfección de las bacterias 3,4,5,6 . La velocidad de desinfección es usualmente medida en valores CT, donde C es la concentración del desinfectante y T es el tiempo requerido para eliminar el organismo. Los datos de la Figura 3 muestran que al aumentar las concentraciones de CYA, aumenta el valor de CT. Con más CYA, se necesita más tiempo y más desinfectante para matar las bacterias.
Figura 3: Efecto de CYA sobre la tasa de desinfección
En un estudio en el 2004 realizado por Lonza, ocho piscinas idénticas de 6800 galones se operaron durante tres meses en una instalación de prueba en Miami FL: dos piscinas de control sin CYA, dos piscinas a 25-50 ppm de CYA, dos piscinas a 100-125 ppm CYA y dos piscinas a 200-250 ppm de CYA. Se agregaron algas y carga de bañistas sintéticos a las piscinas una vez por semana. Cada semana, 2 días después de la adición de contaminantes, se añadieron a las piscinas 10 ppm de cloro disponible usando hipoclorito de calcio (hipoclorito cal). El siguiente cuadro muestra que el aumento de las concentraciones de CYA condujo a un aumento del recuento de algas. Las piscinas con 25-50 CYA tenían casi el doble de algas que las piscinas sin CYA, y las piscinas de 100-125 ppm de CYA tenían entre 9 y 10 veces más algas.
Figura 4: Recuento de algas en el agua de la piscina después de 3 meses
Una forma alternativa de clorar
A pesar de sus inconvenientes, el CYA es una herramienta útil porque estabiliza el cloro para que no sea degradado por la luz solar. Entonces, las preguntas son, ¿cómo se mantiene un residuo de cloro sin comprometer su eficacia? La respuesta es usar la menor cantidad de CYA que sea necesario para mantener un residuo de cloro y tener una manera de agregar lenta y constantemente cloro no estabilizado al agua.
Las piscinas comerciales llevan años haciendo esto. Añadiendo una pequeña cantidad de CYA a la piscina, se estabiliza el cloro residual. Luego, se utilizan productos no estabilizados como cloro gaseoso, hipoclorito de sodio (blanqueador líquido) o hipocalórica para proporcionar una fuente constante de cloro. En piscinas comerciales, la alimentación de cloro generalmente se realiza utilizando equipos de alimentación y controladores.
En entornos residenciales, el ácido tricloroisocianúrico (tricloro), un clorador estabilizado de disolución lenta se ha utilizado en flotadores, alimentadores y desnatadoras para proporcionar una fuente constante de cloro al agua de la piscina. La ventaja del tricloro es que se disuelve lentamente, por lo que no se necesitan adiciones diarias de productos químicos y el equipo necesario para alimentar el tricloro al agua (es decir, un alimentador flotante o de tabletas) es muy simple y económico. Sin embargo, por cada libra de tricloro que se agrega, se agrega aproximadamente media libra de ácido isocianúrico a la piscina. Con el uso de tricloro, las concentraciones de ácido isocianúrico pueden acumularse rápidamente y la eficacia del cloro puede verse comprometida.
Los desinfectantes no estabilizados, hipo cal y blanqueador líquido funcionan muy bien como desinfectantes. Pero debido a que se disuelven rápidamente, el equipo necesario para alimentar estos productos es más complejo y costoso. Es por eso que muchos propietarios de piscinas residenciales han utilizado tricloro como su principal desinfectante y cal hipo como tratamiento de choque semanal. Hasta ahora.
Cal hipoclorito de disolución lenta
Ahora hay en el mercado comprimidos hipocalóricos de disolución lenta. Están disponibles para uso comercial y residencial. Las marcas comerciales son Pulsar Infinity y CCH Endurance. Las marcas residenciales están disponibles a través de distribuidores profesionales (Poolife NST) y comerciantes masivos (HTH Blue Sparkle Skimmer Tabs). Cada una de estas formulaciones es única y se adapta a las necesidades de cada mercado, pero todas se disuelven lentamente como una tableta de tricloro.
Aunque estas tabletas se disuelven de manera muy similar a las tabletas de tricloro, no se pueden usar en alimentadores de tricloro. El tricloro y el cal hipo son incompatibles y combinarlos puede ser extremadamente peligroso. Poner estas dos tabletas en un alimentador podría provocar un incendio, una explosión y la liberación de gases tóxicos y provocar daños materiales, lesiones o incluso la muerte.
Para piscinas comerciales, tanto Pulsar como CCH tienen alimentadores diseñados para usar con las tabletas hipodérmicas de disolución lenta. Para piscinas residenciales, las tabletas solo deben usarse en la desnatadora para evitar el contacto potencial con tabletas de tricloro incompatibles.
Muchos profesionales de la piscina desconfían de poner tabletas de cloro en la desnatadora. Con el tricloro, estas preocupaciones están bien fundadas. La combinación de tabletas de tricloro de bajo pH y alto contenido de cloro puede causar estragos en las bombas y otros equipos de la piscina. Cal hipo, por otro lado, tiene un pH alto. Por lo tanto, cuando se utiliza, el agua que circula por el equipo tendrá un alto contenido de cloro, pero el cloro no es tan activo debido al alto pH.
El Cal hipo también le agrega calcio al agua. Esto puede ser bueno para superficies de yeso, pero, si no se controla, demasiado calcio puede provocar sarro y agua turbia. Al igual que con el CYA y el tricloro, el calcio debe eliminarse drenando y volviendo a llenar el agua. Sin embargo, la cantidad de agua necesaria para corregir la adición de calcio del hipo cal es mucho menor que la cantidad de agua necesaria para corregir la adición de CYA del tricloro. A continuación, se muestra una comparación entre las tabletas Poolife NST y las tabletas tradicionales de tricloro, que muestra la acumulación y el uso de agua para mantener tanto el calcio (Ca) como el CYA:
| Por 1 tableta en 10,000 galones | Poolife NST | Trichlor |
|
Peso de la tableta (g) |
255 g (9 onzas) |
200 g (7 onzas) |
|
Cloro disponible,% |
70% |
90% |
|
Cloro disponible, ppm |
4,7 ppm |
4,8 ppm |
|
Calcio como CaCO 3 , ppm |
4,8 ppm |
0 ppm |
|
CYA, ppm |
0 ppm |
2,9 ppm |
|
Galones para eliminar el calcio de 1 tableta a 500 ppm de dureza de calcio |
96 galones |
---- |
|
Galones para eliminar CYA de 1 tableta a 50 ppm de CYA |
---- |
548 galones |
La tabla muestra que la cantidad de drenaje necesaria para mantener el nivel correcto de Ca con NST será menor que la cantidad de drenaje necesaria para mantener el nivel correcto de CYA. Además de esta ventaja, el cal hipo ayuda a proteger el yeso de la piscina debido a su contenido de calcio y alto pH.
Resumen
Si mantiene su cloro residual con tricloro o impacta con dicloro, no solo está agregando cloro a la piscina, sino que también agrega CYA. El CYA obstaculiza la eficacia del cloro y debe mantenerse a la concentración más baja necesaria para mantener un residuo de cloro. Ya se encuentran disponibles tabletas hipocalóricas de disolución lenta que ofrecen la conveniencia del tricloro, sin el CYA. Estas tabletas y la tecnología patentada de disolución lenta que contienen son duraderas y no dejan rastro de CYA. Esta química no estabilizada ayuda a evitar la sobre estabilización al darle al propietario de la piscina las opciones de cuánto CYA agregar y cuándo. Con los comprimidos hipocalóricos de disolución lenta, ya no es necesario elegir entre comodidad y eficacia.
ACERCA DEL AUTOR: La Dra. Ellen Meyer es gerente de servicio técnico de Lonza, un proveedor global de productos químicos para piscinas y spa/jacuzzi. Ha presidido el comité de calidad del agua recreativa de la Asociación de Profesionales de Piscinas y Spa (APSP), y actualmente forma parte del comité de revisión técnica del Código Modelo de Salud Acuática (MAHC), y es miembra del grupo de trabajo del NSF para productos químicos para piscinas.
FUENTES:
1 Constante de disociación de HOCl de Handbook of Chlorination, Second Edition, GC White, Van Nostrand Reinhold Company, Nueva York, 1986.
2 O'Brien, JE, Equilibrios hidrolíticos y de ionización de isocianurato clorado en agua, Ph.D. Tesis, Universidad de Harvard, mayo de 1972.
3 Anderson JR. A study of the influence of cyanuric acid on the bactericidal effectiveness of chlorine. Am J Public Health Nations Health. 1965 Oct;55(10):1629-37.
4 Fitzgerald GP, DerVartanian ME. Factores que influyen en la eficacia de los bactericidas para piscinas. Appl Microbiol. Mayo de 1967; 15 (3): 504-9.
5 Golaszewski G y col. La cinética de la acción de los cloroisocianuratos sobre tres bacterias: Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus faecalis y Staphylococcus aureus. Water Research 1994; 28 (1): 207-217.
6 Robinton ED et al. An evaluation of the inhibitory influence of cyanuric acid upon swimming pool disinfection. Am J Public Health. 1967 Feb;57(2):301-10.