Si es el dueño de una piscina de agua salada o solo le da mantenimiento, es muy probable que en algún punto haya tenido que lidiar con pequeñas hojuelas o partículas de calcio. Este artículo explicará lo que son realmente y desmentirá algunos mitos. Manos a la obra.
En este articulo:
- Cómo funcionan los generadores de cloro salino
- Electrólisis
- Los subproductos de la electrólisis
- Generadores de cloro salino y su impacto en el ISL
- Agua de estanque
- La inversión de polaridad
- Diferentes tipos de sarro
- Fosfato de calcio
- Carbonato de calcio
- Cómo eliminar el sarro en una piscina de agua salada
- Cómo prevenir la formación de sarro en una piscina salada
- Equilibrio ISL
- Limpiando y enfriando la celda de sal con circulación
- SC-1000
- Conclusión
Cómo funcionan los generadores de cloro salino
Si buscas un artículo más detallado acerca de los generadores de sal, lo puedes encontrar aquí, pero es importante resumir cómo funcionan los generadores de cloro salino. El proceso y sus subproductos explican por qué se produce la formación de sarro de calcio. Las piscinas de agua salada utilizan generadores de cloro salino (también llamados generadores de agua salada o SWG por sus siglas en inglés). Estos de hecho producen cloro utilizando electricidad. Asi es, las piscinas de agua salada también son piscinas con cloro. El cloro se genera como parte del proceso y a este sistema de producción de cloro con electricidad a base de agua salada se le llama electrólisis.
Electrólisis
La electrólisis existe desde hace más de 100 años. El agua salada conduce la electricidad mejor que el agua dulce. Las celdas de sal tienen placas de titanio recubiertas de rutenio (también llamadas "aletas" o "cuchillas" entre las que pasa el agua. Un lado tiene carga positiva (ánodo) y el otro tiene negativa (cátodo)1. Observemos el siguiente diagrama:
La reacción de electrólisis en un generador de cloro salino se ve así: 2
2NaCl + 2H2O → Cl2 (gas) + 2NaOH + H2 (gas)
sal + agua → con electricidad⚡️ → cloro gaseoso + hidróxido de sodio + hidrógeno gaseoso
Esta reacción, sin embargo, puede ser confusa debido a que no tiene en cuenta cómo el gas de cloro se disuelve en el agua. El cloro se disuelve en el agua de la siguiente manera:
Cl2 (gas) + H2O → HOCl + H+ + Cl -
El cloro gaseoso en el agua produce ácido hipocloroso + hidrógeno y cloruro
Podríamos ir más en detalle y explicar cómo reaccionan el hidróxido y el cloruro, pero no es necesario. Lo que es importante es saber que el cloro gaseoso se crea por electrólisis a través del agua salada y que el cloro gaseoso se disuelve en el agua dejando subproductos...
Subproductos de la electrólisis
Como podemos observar en la primera reacción, la electricidad en el agua salada crea tres productos: cloro gaseoso (Cl 2), hidróxido de sodio, también conocido como sosa cáustica (NaOH) e hidrógeno gaseoso (H2). Dado que el cloro es el objetivo principal de esta reacción, designemos el cloro como el producto principal, y el hidróxido de sodio y el hidrógeno como subproductos. Para los químicos leyendo, esta designación solo fue realizada por simplicidad.
El cloro se crea en el electrodo positivo (ánodo), mientras que los subproductos del hidróxido de sodio y el hidrógeno se crean en el electrodo negativo (cátodo). Y hay otro subproducto de esta reacción de electrólisis que no se muestra en la fórmula: el calor. Los generadores tienden a calentarse con su uso, lo cual nos lleva al siguiente punto de esta conversación.
Generadores de cloro salino y el ISL
Otra vez nos vemos involucrados hablamos de otro problema relacionado con el ISL. No olvidemos que el equilibrio del ISL es nuestro primer pilar (y posiblemente el más importante) del cuidado proactivo de la piscina
Relacionado: Equilibrio del ISL y manejo del calcio (Pilar 1)
Las piscinas de agua salada deben recibir diferente mantenimiento a las piscinas sin sal por algunas razones. Por un lado, las piscinas de agua salada, tienen un nivel de sólidos disueltos totales (SDT) de referencia de al menos 3000 ppm más que otros tipos de piscinas. Utilice la calculadora del ISL gratuita de la aplicación Orenda y aumente el valor de SDT de 100 a 3000 y vea lo que sucede. Notará que el ISL se baja considerablemente. El valor de los SDT reduce el ISL, pero dos de los subproductos de la electrólisis aumentan el ISL, y esta es la razón por la cual se comienza a producir sarro en las celdas de sal rápidamente. Estos dos factores son el alto pH por parte del hidróxido de sodio y, en menor medida, pero contribuyente clave, el calor .
Como ya lo hemos explicado en varios artículos acerca del ISL, las violaciones del ISL ocurren en puntos localizados. Por ejemplo: El sarro de carbonato siempre se forma primero en los lugares más calientes. Esto se debe a que el aumento de la temperatura también eleva el ISL. Entonces, cuando impartimos nuestra orientación gratuita, generalmente preguntamos dónde es que se está formando el sarro. Casi todos nos responden que en la línea de baldosas, en el spa o la desnatadora. Pero la verdad es que, en las piscinas de agua salada, el primer lugar de formación de sarro siempre serán las celdas de sal. En estas pequeñas cámaras donde el agua fluye se forma hidróxido de sodio con un pH muy alto, lo que aumenta sustancialmente el ISL en el área inmediata. Por si fuera poco, el calor producido durante la electrólisis también eleva el ISL, pero gracias a la circulación, este no es un factor tan significativo mientras el agua siga fluyendo.
Tomando en cuenta que el agua se mantiene en circulación, digamos, 50-80 galones por minuto (en una piscina residencial), la formación de sarro debería ser mínima o nula en una celda de sal si el ISL de la piscina está ligeramente por debajo de 0,00 ( amarillo en la aplicación de Orenda). El sarro se empieza a formar significativamente una vez que la bomba se apaga y el agua deja de fluir a través de la celda.
Agua estancada
Lo leyo bien, es más probable que se forme sarro inmediatamente después de que la celda de sal y la bomba hayan sido apagadas. La celda de sal todavía está caliente, el hidróxido de sodio de pH alto se quedó en el área y el agua simplemente dejó de moverse. Es la combinación perfecta para hacer que el calcio se precipite de la solución. Aquí es cuando las células de sal se concentran con más sarro. Lo hemos comentado con varios fabricantes de generadores de cloro salino, la formación de sarro se reduciría inmensamente si hubiera un ciclo de enfriamiento para la celda de sal. Reflexionaremos más al respecto más adelante cuando cubramos las medidas de prevención.
Polaridad inversa
La mayoría de las piscinas de agua salada no están corriendo el generador de cloro salino 24 horas al día, 7 días a la semana. En realidad el generador solo corre alrededor del 50 al 80% del tiempo. Entonces, si su bomba de circulación funciona alrededor de 12 horas al día y su sistema de sal está funcionando al 100%, está produciendo cloro 12 horas al día. Digamos si fuera el 75%, solo funcionaria 9 horas al día (0,75 x 12 horas = 9 horas). Y no son 9 horas seguidas, luego 3 horas libres. La mayoría de los generadores dividen el día de manera uniforme en grupos de, digamos, 5 o 10 minutos. Por lo tanto, produciría cloro 5, 7 minutos de cada 10 minutos, con 2 o 5 minutos de descanso.
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Esto es importante ya que la gran mayoría de los sistemas de sal invierten la polaridad, lo que significa que el electrodo positivo se convierte en negativo y viceversa. En otras palabras, la electricidad cambia de dirección. Esto ocurre seguido durante el dia, y el proceso tiende a aflojar y fracturar las incrustaciones de carbonato que se han adherido a las hojas de metal. El agua fluyendo a través de la celda transporta este sarro de carbonato a la piscina. Es por eso que puede observar el sarro en el piso o cerca de las entradas de retorno. Y en las piscinas con spa incluido, el sarro encuentra más a menudo en el spa que en la piscina debido al diseño de las tuberías.
Diferentes tipos de sarro en una piscina de agua salada
Cada vez que nos topamos con sarro, termina siendo carbonato de calcio (CaCO3). No podemos decir que lo hemos examinado el 100% de las veces, pero sí una gran cantidad, y teniendo en cuenta nuestro conocimiento del ISL, la aparición del carbonato de calcio parece tener más sentido.
Sin embargo, es muy común que se hable de estas hojuelas como si no fueran incrustaciones de carbonato, sino fosfato de calcio (Ca3 [PO4]2). Así que decidimos indagar con más detalle.3 Hemos concluido que es un hecho que el fosfato de calcio podría ser posible en sistemas salinos, afortunadamente, rara vez es el caso. Y decimos "afortunadamente" porque el fosfato de calcio es extremadamente difícil de eliminar y limpiar.
Fosfato de calcio
Hemos encontrado incrustaciones de fosfato de calcio en filtros y calentadores comerciales... es como el hormigón. Las piscinas literalmente han tenido que cortar sus filtros y usar martillos neumáticos para sacar la arena debido a la formación de fosfato de calcio en estas zonas. Aquí arriba mostramos una foto de las concentraciones de arena que se quitaron de un filtro de arena comercial justo después de haberlos roto con un martillo neumático.
Si llega a tener sarro de fosfato de calcio en su celda de sal, básicamente tiene que deshacerse de la celda y comprar una nueva. A menos que quiera usar un martillo y un cincel.
Hasta el dia de hoy, no hemos encontrado una piscina con fosfato de calcio en todas las ocasiones que hemos lidiado con hojuelas de calcio. Y eso que recibimos llamadas todas las semanas acerca del problema en piscinas de agua salada. Talvez suena como un "cuento" en lugar de datos reales, pero es la verdad. Entonces, para averiguar de dónde vino el mito, investigamos un poco. Encontramos varias fuentes (que no vincularemos aquí por respeto) que argumentan que las hojuelas de calcio son siempre fosfato de calcio y, por lo tanto, se debe atender el problema con un eliminador de fosfato.
Por si no lo sabía, somos también fabricantes de removedor de fosfato. Podría parecer que los fosfatos reducen el rendimiento de los generadores de cloro salino pero no es una relación directa. Los fosfatos tampoco son un factor determinante de la formación de incrustaciones y sarro en las células salinas. Claro, es posible tener fosfato de calcio si tiene niveles lo suficientemente altos, pero no es muy común. Es más probable que se encuentre fosfato de calcio en un calentador debido al tiempo de contacto adicional con el calor.
Tenemos muchas razones para eliminar los fosfatos, pero las hojuelas de calcio provenientes del generador salino no son una de las razones más fuertes. Sin embargo no podría estar de más y puede ayudar a prevenir la formación de fosfato de calcio. Richard Falk, el químico que citamos en muchos de nuestros artículos, expresó la siguiente fórmula que muestra cómo calcular el nivel de fosfato necesario para que la formacion de fosfato de calcio sea posible 4.
PO4 = 10^[11.755 - log(CaH) - 2log(t) - (0.65 * pH)]
En este ejemplo, la piscina tiene 375 ppm de dureza de calcio, 7.5 pH y 80ºF (26.67ºC). En ese escenario:
10^[11.755 - log(375) - 2log(26.67) - (0.65 * 7.5)] = 28.44 ppm =28,440 ppb de fosfato
28,440 ppb de fosfatos es en realidad alto y poco probable, pero es posible. En el pasado nos encontramos con una piscina con más de 40 ppm (40,000 ppb). Los niveles más altos de dureza del calcio, un pH más alto y una temperatura más alta pueden reducir el nivel necesario de fosfato. Entonces, matemáticamente hablando, es posible que se forme fosfato de calcio en las células de sal... solo se necesitan niveles realmente altos.
Ampliando la relación de los fosfatos y las piscinas de agua salada, la sal y los fosfatos no tienden a unirse. Este es otro mito que vino de quién sabe dónde. De hecho, los fosfatos altos contribuyen a la demanda adicional de cloro, que es quizás lo que la gente nota... pero los fosfatos en sí mismos no tienen nada que ver con la sal. Observemos de nuevo la fórmula anterior, no se presenta el sodio (o el cloruro) en ella.
Carbonato de calcio
Ya hemos presentado demasiada información sobre el carbonato de calcio, en este artículo y articulos anteriores. Lo relevante es saber que es la forma más común de sarro y por mucho, y es de lo que están hechas la mayoría de las hojuelas blancas en las piscinas de agua salada... al menos según nuestra experiencia.
Cómo deshacerse del sarro en una piscina salina
Después de que las hojuelas blancas se introducen en la piscina a través de los retornos, estos pueden ensuciarse, pueden dar vueltas y pueden comenzar a verse más translúcidos. Siguen siendo carbonato de calcio. Cuando los aspira, es posible que no se vean tan crujientes como cuando aparecieron por primera vez en la piscina, pero es en realidad el mismo compuesto después de estar en la piscina durante varios días.
La eliminación del sarro se puede realizar de diferentes maneras. Puede disolverlos químicamente ajustando los valores químicos del agua, pero esto lleva tiempo y puede que no sea del todo práctico. Nuestro SC-1000 puede ayudar, pero a corto plazo. Lo mejor es aspirar las hojuelas y sacarlos de la piscina. Por supuesto, también debemos eliminar la causa del problema, lo que significa limpiar la celda de sal siguiendo las instrucciones del fabricante del sistema.
Cómo prevenir el problema
Tener una buena estrategia proactiva siempre es uno de los mejores metodos de prevencion en primer lugar. Solo tenemos que cuidar la formación en las celdas de sal. En orden, tenemos el equilibrio del ISL, el enfriamiento del sistema de sal y, si es necesario, el uso de SC-1000. Y aunque esto puede ayudar a prevenir la formación, nada es 100% seguro con la química de la piscina. Esto no evitará todos los problemas de mantenimiento del sistema de sal, pero debería ayudarlo a reducir la frecuencia de limpieza.
1. Equilibrio del ISL
El equilibrio del ISL es fundamental aquí. Ajuste el agua entre -0,25 y -0,20 cada semana; no lo suficientemente bajo para que exista corrosión, pero con suficiente espacio para el aumento del pH no produzca incrustaciones. Esta estrategia es probablemente la manera más importante de prevención, y hay varias formas de hacerlo usando la calculadora de la aplicación Orenda. Recomendamos una estrategia de menor alcalinidad y mayor calcio para permitirle tener un pH más alto sin formar sarro. Entonces, en lugar de bajar su pH a 7.4 cada semana, considere bajarlo a 7.6 o 7.7... tal vez incluso 7.8. Gracias a la física, sabemos que el pH se elevará hasta su punto de equilibrio (que conocemos como el techo de pH). Use este concepto a su favor! Escribiremos otro artículo detallando más de la estrategia sobre cómo administrar la química de la piscina del agua salada.
2. Enjuague y enfríe la celda de sal con circulación.
Parte del problema de la formación de sarro en las celdas de sal se describió anteriormente en este artículo. Como lo mencionamos, las células de sal generan calor y un subproducto con un pH alto. La mayoría del sarro de hecho se forma justo después de que se apagan la celda de sal y la bomba de circulación. Entonces, para solucionar este problema, simplemente haga funcionar la bomba durante unos minutos después de que se apague la celda de sal. Esto eliminará la química de pH alto estancada en la celda y el agua en circulación también ayudará a enfriarla. Esto reduce drásticamente las posibilidades de formación de sarro al reducir rápidamente el ISL de nuevo al rango normal (asumiendo que su piscina ya está equilibrada en el ISL, por supuesto).
Otra estrategia para atender el problema es reducir el porcentaje de salida de la celda. A menudo escuchamos que los sistemas de sal residenciales funcionan totalmente abiertos (salida del 100%). Esto no solo maximiza la producción de cloro, también maximiza el calor y la producción de hidróxido de sodio.
3. Utilice SC-1000
El equilibrio del ISL y el enfriamiento de la celda cubren una gran parte del problema pero el SC-1000 también puede ayudar. Muchas piscinas se tratan con SC-1000 semanalmente como una dosis de mantenimiento preventivo para ayudar a mantener el calcio en la solución, especialmente en las piscinas de sal. Aquí hay un video que muestra lo que puede hacer con una línea de sarro ya existente:
Si ya tiene problemas de sarro, este es nuestro procedimiento sobre cómo ablandarlo y eliminarlo químicamente. Además, si piensa que su generador de cloro salino puede manejar todos los compuestos orgánicos no vivos en la piscina, es muy probable que eventualmente se quede corto. Esto se debe a que el cloro no está realmente diseñado para eliminar la demanda de oxidantes; está diseñado para matar los gérmenes. Con nuestras enzimas CV-600 puede reducir los aceites y otros compuestos orgánicos no vivos que pueden coagularse en una celda de sal y contribuir al problema.
Conclusión
Está comprobado que las hojuelas blancas que aparecen en la piscina son carbonato de calcio, con muy pocas excepciones. El sarro se produce porque los generadores de cloro salino crean subproductos (calor y un pH alto) que conducen a la formación del sarro en la celda de sal. Cuando la celda de sal invierte la polaridad como parte de su funcionamiento, el sarro de carbonato se fractura y se afloja y el agua fluyendo lo transporta a la piscina. Y ahí se aparecen las hojuelas a la vista.
Limpiarlos es sencillo, pero prevenirlos requiere disciplina. La prevención requiere una estrategia del ISL no sólo para equilibrar la piscina por un dia, sino por toda la semana hasta el siguiente servicio. Luego, se busca la manera de enfriar la celda de sal. La manera mas facil es mantener la bomba de circulacion prendida por un poco mas de tiempo después de que los generadores de sal han sido apagados. Piense en esto como un ciclo de enfriamiento. Finalmente, si desea ayuda adicional para prevenir el problema, puede usar SC-1000 en una dosis de mantenimiento semanal. Esperamos que este artículo ayude a aclarar este tema. Si tiene más preguntas, no dude en contactarnos.
1 Se utiliza titanio porque es menos susceptible a la corrosión. Si la celda de sal tuviera aletas de hierro o acero, no durarían mucho. El revestimiento de rutenio se utiliza para maximizar la producción de gas cloro a partir del ion cloruro. La energía de activación requerida para producir cloro es menor cuando se usa rutenio en comparación con acero u otros metales. El uso de un metal como el hierro, por ejemplo, requeriría niveles de sal mucho más altos para producir cloro.
2 Lowry, Robert W. 2009. IPSSA Intermediate Training Manual. Pág. 39
3 Lei, Song, Weijden, et. al .. 2017. Precipitación de fosfato de calcio inducida por electroquímica: importancia del pH local .
4 Manual técnico de Lenntech. Química y pretratamiento del agua de las membranas FILMTEC: Prevención de incrustaciones de fosfato de calcio. Pág. 2.