Que es la Alcalinidad?

May 17, 2020
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La alcalinidad es una de las cosas principales medidas en la química del agua. ¿Pero, qué es esto? La alcalinidad total (AT) a menudo se confunde con el pH y palabras como álcali, alcalino, etc. Creo que este tema es uno de los menos entendidos en la gestión de piscinas. Muchos profesionales del servicio de piscinas saben cómo evaluar la AT, pero es posible que ni siquiera sepan qué es realmente, qué hace y por qué es importante.

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¿Qué es la alcalinidad? ¿Qué hace para la química del agua? ¿Y en qué se diferencia la alcalinidad del pH? ¿Y cuál es el pH y la alcalinidad ideales para una piscina? O el tema no se ha explicado claramente, o... no, espera, eso es lo que es. Espero que mi artículo simplifique la ciencia y lo ayude a comprender mejor la alcalinidad.

¿Qué es la alcalinidad?

La alcalinidad es una medida de sustancias alcalinas disueltas en agua (pH superior a 7.0). Nos dice la capacidad del agua para neutralizar el ácido. Hay tres tipos principales:

El agua pura, con un pH de 7.0, tiene el equilibrio perfecto de hidrógeno. Sus moléculas (H2O) se disocian en una cantidad igual de iones de hidrógeno e hidróxido. La química se ve así:

2 O ⇌ H + + OH -

La alcalinidad se puede calcular usando esta fórmula (está bien, no necesita memorizar esto):

Alk = [HCO - ] + 2 [CO 2- ] + [OH - ] - [H + ]

el pH siempre importa

El pH del agua determina qué forma de alcalinidad es más frecuente en ese momento. Aquí hay una tabla científica que puede tener un aspecto muy académico y puedes pretender que es sencilla de entender. Al menos, eso fue lo que hice. Pero no te preocupes amigo, la explicaré mas a fondo. 

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El pH del agua determina qué forma de iones son más frecuentes. Para las piscinas, la forma más común es el bicarbonato.

 

Así que vamos de izquierda a derecha en el gráfico. El ácido carbónico es dióxido de carbono disuelto (CO2). 4.3 de pH es el punto donde la  alcalinidad comienza a existir en el agua. Cualquier cosa por debajo de 4.3 de pH, y hay cero alcalinidad en el agua; se ha terminado de disolver el CO2Esencialmente, a un pH de 4,3, el ácido carbónico comienza a pasar a iones de bicarbonato, indicado por la línea roja en el gráfico. La química de la piscina debe oscilar entre 7,2 y 7,8 de pH, por lo que casi todos son iones de bicarbonato.

Ahora espera, la trama se complica, llega un nuevo ion. A un pH de 8.3, aparecen iones de carbonato y la transición ocurre de iones de bicarbonato a carbonato. Los hidróxidos disueltos no se muestran en el gráfico, desafortunadamente. Aparecen alrededor de 12 de pH. El hidróxido más común en las piscinas es el hidróxido de calcio, que sale del recubrimiento de curado, cuando el pH esta alrededor de 12,6. Según el Consejo Nacional de Yeseros, el hidróxido de calcio es la razón número 1 por la que el pH y la alcalinidad aumentan durante el inicio de una piscina.

Como puede ver, el pH controla las especies (y el porcentaje de cada especie) de alcalinidad presente en el agua.

Relacionado: ¿Cuál es el pH ideal para una piscina?

¿Qué hace la alcalinidad en la química de la piscina?

La alcalinidad amortigua (estabiliza) el pH del agua neutralizando los ácidos. Hace que sea más difícil que el pH fluctúe o rebote, y también es un factor positivo que contribuye al Índice de Saturación de Langelier (también conocido como ISL o índice de corrosión).

Técnicamente, la alcalinidad amortigua el pH al proporcionar o absorber un ion de hidrógeno (H +) según sea necesario. Entonces, cuando se agrega ácido, los iones de carbonato pueden absorber hidrógeno para crear iones de bicarbonato. Este es un equilibrio, al igual que el pH, por lo que también puede ir a la inversa. La formula de equilibrio se ve así: 

HCO -  +  H +  ↔ H2CO 3

Necesitamos esta alcalinidad disuelta en nuestra agua para mantener equilibrado el índice de saturación y estabilizar nuestro pH. El nivel ideal de AT depende del tipo de desinfectante utilizado, pero generalmente oscila entre 80 y 120 ppm. Lo que realmente importa, en nuestra opinión, es el balance general del ISL del agua. Es factible tener agua equilibrada con 60 ppm de AT, siempre que la compense con agua más cálida, pH más alto o niveles de calcio más altos.

En la química de la piscina, los desinfectantes, los sistemas de sal y, por supuesto, los ajustadores de pH (como el ácido y el bicarbonato de sodio) impactan el pH. Pero la alcalinidad debe aumentarse con bicarbonato de sodio o carbonato de sodio y reducirse con ácido.

Varios operadores de piscinas comerciales nos dicen que agregar CO2 en una piscina también puede aumentar la alcalinidad, tal vez porque agrega suficiente ácido carbónico que finalmente se convierte en bicarbonato, pero no hemos investigado lo suficiente para saber por qué. Una cosa es segura: el ácido reduce el pH y la alcalinidad. En las piscinas residenciales, el mal uso del ácido genera tantos problemas que es nuestro mal hábito número 1 evitar. En piscinas comerciales, el ácido se alimenta usando bombas de alimentación automatizadas (o temporizadas). Sin embargo, si la piscina alimenta el ácido sin diluirlo previamente, es probable que tengan dificultades para mantener niveles de alcalinidad decentes.

Relacionado: Cómo usar un alimentador de ácido en una piscina

Alcalinidad de cianurato

Ácido CianúricoPara que el ISL se calcule correctamente, tenemos que encontrar la alcalinidad del carbonato eliminando la alcalinidad del cianurato. Para hacer esto, tenemos que medir  el ácido isocianúrico (CYA) y conocer el pH. Cuanto mayor sea el CYA, más severo será el impacto en el ISL.

De acuerdo con el manual de capacitación básica de IPSSA, puede corregir la alcalinidad tomando 1/3 del nivel de CYA y restándolo del nivel de AT. Para ser exactos, necesitará conocer el pH del agua, pero como las piscinas generalmente tienen un pH entre 7.2 y 7.8, puede acercarse con el uso de 1/3. Pero no se preocupe, la calculadora  de la aplicación Orenda realizará automáticamente la corrección exacta para usted y será precisa. Así es como se ve la ecuación:

 

Alcalinidad [CA] corregida (CA) = TA ppm - (CYA ppm x [factor de corrección @ pH])

CA = 100 ppm - (90 ppm x [factor de corrección @ 7.6 pH])

CA = 100 ppm - (90 ppm x [0.33])

CA = 100 ppm - (30 ppm)

CA = 70 ppm


¿Cuál es la diferencia entre pH y alcalinidad?

Screen Shot 2020-05-17 at 2.44.58 PMTenemos un artículo que explica esto más en profundidad. En resumen, el pH es el poder del hidrógeno, o el potencial del hidrógeno. Es una escala logarítmica de 0 a 14, donde 7.0 es neutral. Mide la concentración de hidrógeno para determinar qué tan ácida (por debajo de 7.0) o alcalina (por encima de 7.0) es una sustancia.

Medimos la alcalinidad en partes por millón y el pH en su propia escala (como el ISL). En otras palabras, el pH no nos dice cuánto ácido o álcali se disuelve en agua, solo nos dice en qué parte del equilibrio está el pH general. Cuanto mayor es la alcalinidad, más difícil es que cambie el pH, debido a la capacidad del agua para neutralizar el ácido.

Relacionado: Cómo bajar el pH y la alcalinidad

Si tiene un pH alto en el agua de la piscina , o se pregunta por qué su pH sigue subiendo, hay varias razones posibles para ello. Las cosas también pueden bajar el pH, por supuesto. Mientras que la alcalinidad se trata de álcali disuelto en el agua que puede tomar o dar hidrógeno, el pH es aproximadamente la concentración de ese hidrógeno. Lo creas o no, se trata principalmente del comportamiento del dióxido de carbono (CO2).

Más investigación

Para aprender más en profundidad, lo aliento a que investigue más allá de este artículo. Mis fuentes principales fueron:

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