Desinfectantes para piscina, parte 1 - El cloro

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En este artículo:

• Química del cloro
• Tipos de cloro para piscina
  • Cloro no estabilizado
    1. Hipoclorito de sodio (cloro líquido)
    2. Hipoclorito de calcio (hipo cal)
    3. Hipoclorito de litio (hipo de litio)
    4. Cloro generado en agua salada (sistema de sal o SWG)
    5. Cloro Gas (Cl₂)
  • Cloro de piscina estabilizado
    
    1. Dicloro-s-triazintriona (Dicloro)
    2. Tricloro-s-triazintriona (tricloro)
• Subproductos del cloro
  • Sales, calcio y CYA

• Conclusión

Una vez más nuestro objetivo siempre será simplificar la química y hacer las cosas un poco mas sencillas para el lector comun promedio. Si tiene alguna duda o sugerencia por favor contactenos. 

Química del cloro

Un nivel de cloro libre en la piscina es esencial para mantener el agua segura y limpia. Después de todo, el cloro es la línea de defensa principal contra virus y gérmenes. A pesar de los avances en los sistemas de desinfección secundaria, la necesidad de utilizar un químico que deja residuo como sanitizante todavía es una realidad. Sin embargo, una gran parte de la demanda del cloro no es como desinfectante sino como oxidante, de lo cual cubrimos detalladamente en nuestro artículo del segundo pilar o base del cuidado proactivo de la piscina. 

Antes de hablar más acerca de los tipos de cloro, tenemos que recordar lo siguiente; TODOS los tipos de cloro, al agregarse al agua, se convierten en dos formas de cloro libre (CL):

La química ocurre de la siguiente manera:

Cl₂ + H₂O → HOCl + HCl

Cloro _(gas) + Agua → Ácido hipocloroso + Ácido clorhídrico

Luego, casi inmediatamente sucede la reacción de disociación del hidrógeno:

HOCl ⇌ H⁺ + OCl^-

Ácido hipocloroso ⇌ Ion hidrógeno + Ion hipoclorito

El equilibrio entre esta disociación del ion de hipoclorito (la parte débil del cloro) y el acido hipocloroso (la parte fuerte), depende principalmente del pH en el agua, tal como lo hemos estudiado en el pasado, siempre y cuando no exista CYA en el agua, las cosas cambian de otra manera.

Además del ion de hipoclorito (OCI^-) y el acido hipocloroso (HOCl) en el agua, cada tipo de cloro deja subproductos en el agua y un cambio temporal en el pH. 

El cloro tiene diferentes presentaciones

Aunque no hablamos de TODOS los tipos de desinfectantes para la piscina en este artículo (debido a que tenemos esta sección para todos los desinfectantes que no son a base de cloro), ni tampoco cubrimos sistemas secundarios de oxidación, hablamos extensamente del cloro y algunas de sus características más importantes son:

• Los diferentes tipos de cloro son volátiles y peligrosos si se mezclan. Dos diferentes tipos de cloro pueden entrar en reacción y causar una combustión espontánea o incluso explotar. NUNCA almacene, manipule ni mezcle diferentes cloros.
• Nunca mezcles ningún tipo de cloro con ácido directamente. Los vapores son tóxicos y la reacción puede ser inflamable.
• El cloro en su estado natural es gas halógeno y es un oxidante extremadamente fuerte y volátil. Por razones de seguridad, el cloro gaseoso está prohibido en la mayoría de los lugares. Para piscinas, por lo tanto, debemos usar formas más estables de cloro con otros elementos.
• Hablaremos de dos categorías de cloro: no estabilizado y estabilizado. El cloro estabilizado es simplemente una combinación de cloro y CYA.
  

Tipos de cloro no estabilizado

Los tipos de cloro sin ácido isocianúrico son: cloro líquido, hipoclorito de calcio, hipoclorito de litio, cloro generado por sal y el cloro gaseoso.

1. Hipoclorito de sodio (cloro líquido)

• Otros nombres: cloro líquido, blanqueador
• Forma física: Líquido
• Fórmula química: NaOCl
• Química en agua: NaOCl + H₂O → HOCl + Na⁺ + OH ^-
• Cloro disponible por volumen: 10-12,5%
• pH: 13.0 (extremadamente alcalino)

Ventajas: El cloro líquido es accesible y fácil de medir y dosificar. En cuanto al desinfectante de piscinas, el blanqueador es muy común en piscinas residenciales y comerciales, y fácilmente disponible en todos los mercados de la industria. Para los técnicos de mantenimiento, el cloro líquido es popular por muchas razones, y una de ellos es el bajo costo. El cloro líquido también es ideal para alimentadores químicos automatizados.

Desventajas: La vida útil del cloro líquido, dependiendo de las circunstancias, no es excelente. Se deteriora en cuestión de semanas, y en presencia de la luz solar directa, podría ser cuestión de días o incluso horas. Es por eso que muchas piscinas usan estabilizadores como el ácido isocianúrico para dar al cloro una vida útil más larga en el agua. Este deterioro del cloro se acelera en presencia de metales como el hierro. 

Advertencia: Nunca mezcle ácido y cloro directamente. Los humos son tóxicos.

2. Hipo Cal (hipoclorito de calcio)

• Otros nombres: Cloro de choque
• Forma física: gránulos secos, polvo o tabletas o pastillas prensadas (tanto de disolución rápida como de disolución lenta)

• Fórmula química: Ca(ClO)₂
• Química en el agua: Ca(ClO)₂ + H₂O → HOCl + Ca⁺ + OH ^-
• Cloro disponible por volumen: 65-75%
• pH: 11.8 - 12.0 (fuertemente alcalino)

Ventajas: El hipo cal es un increíble desinfectante para piscinas y brinda el beneficio adicional de agregar calcio en su agua. Particularmente para piscinas con superficies de yeso, el hipo cal ayuda a saturar el agua con calcio para reducir el riesgo de grabado y agua agresiva. Mida el calcio en el agua de llenado e introduzca los valores en la calculadora de dosificación Orenda. Encontrará que un mayor calcio no solo aumenta el ISL, sino que también amortigua el ISL porque el calcio es muy estable. En Orenda desarrollamos nuestro Arranque de piscinas en base a un equilibrio del ISL donde generalmente el calcio es un factor importante.

Desventajas:  viene en forma de polvo o pastillas; las cuales requieren que se introduzca un alimentador en el agua. Estos alimentadores tienden a taparse fácilmente cuando existe un exceso de calcio o de residuos orgánicos. Sin embargo, el mayor problema con el hipoclorito de calcio es su volatilidad. Es un oxidante muy fuerte y un peligro de incendio, y cuando está cerca de ciertos químicos (otros tipos de cloro, por ejemplo), puede quemarse espontáneamente. Nunca, y repetimos,  nunca coloque ningún otro tipo de cloro en un alimentador de hipoclorito de calcio. 

Advertencia: 

El hipoclorito de calcio es un oxidante tan fuerte que incluso al mezclarse con residuos orgánicos no vivos, como los aceites corporales, el amoniaco y el sudor humano se puede provocar un incendio. Siempre procure usar guantes y equipo de protección al manipularlo, tenga cuidado y procure el almacenamiento adecuado. 

3. Hipo de litio (hipoclorito de litio)

• Otros nombres: Hipo de litio
• Forma física: Granular seco
• Fórmula química : LiOCl
• Química en el agua: LiOCl  + H₂O → HOCl + Li ⁺ + OH ^-
• Cloro disponible por volumen: 35%
• pH: 10,8 (alcalino)

Ventajas: El litio es una forma estable de cloro con una vida útil más larga que el blanqueador líquido o el hipoclorito de calcio. No es propenso a causar incendios, y también aumenta la alcalinidad total levemente cuando se agrega al agua, además de elevar el pH. El hipo de litio se disuelve rápidamente y se puede introducir como un polvo, o se puede disolver previamente en un balde antes de introducirlo.

Desventajas: El hipoclorito de litio no es muy común, principalmente debido al costo y la baja resistencia. Para piscinas residenciales puede ser adecuado, pero generalmente se considera como un desinfectante de piscinas insuficiente para manejar las demandas de una piscina comercial. 

4. Generador de agua salada (SWG): cloro generado 

• Otros nombres: piscina de sal, piscina de agua salada, sistema de sal, celda de sal
• Forma física: N/A
• Fórmula química: 
• Química en agua: 2NaCl + 2H₂O →⚡︎→ Cl₂ ↑ + 2NaOH + H₂
• Cloro disponible por volumen:
• pH: subproducto de NaOH tiene 13+ pH (extremadamente alcalino)

Sí, las piscinas de sal SON piscinas de cloro. El sodio en la sal (cloruro de sodio, NaCl) se separa mediante la corriente eléctrica. Este proceso crea cloro el cual es útil como desinfectante en el agua y crea también subproductos como el hidróxido de sodio y calor. La creación de hidróxido de sodio (con un pH muy alto de aproximadamente 13-13.5) tiende a elevar el pH de la piscina.

Ventajas: Alimentación constante de cloro, generalmente 24/7, o al menos diariamente. Además, después de instalar el equipo, los costos químicos son muy bajos (con la excepción de tener que bajar constantemente el pH con ácido o CO2).

Desventajas: No se puede producir más desinfectante de piscinas si la demanda aumenta, y requiere que los usuarios choquen la piscina con otro tipo de cloro. Además, si la piscina no está a tierra adecuadamente, se produce la ionización, que acelera la corrosión muy rápidamente. Y dado que las células de sal producen calor e hidróxido de sodio, el ISL en la cámara del generador de sal es muy alto. Ese alto ISL tiene la tendencia a formar sarro. La otra desventaja del agua salada es que los sólidos disueltos totales son altos... generalmente 3,000 ppm como minimo. Un nivel de TDS más alto puede causar agua turbia, a medida que el agua se evapora durante esos días calurosos y soleados, la sal se queda.

Sin embargo tiene que saber que el sarro en las células salinas se puede mitigar con un buen manejo de ISL y el uso de SC-1000.

5. cloro gaseoso

• Otros nombres: N/A
• Forma física: Gas
• Fórmula química: Cl₂
• Química en el agua: Cl₂ + H₂O → HOCl + HCl
• Cloro disponible por volumen: 100%
• pH: <1.0 (extremadamente ácido)

Ventajas: Al ser puro y de acción rápida, es realmente efectivo. Es barato y se puede disolver fácilmente en el agua si aun puede conseguirlo a la venta. 

Desventajas: El hecho de que es un gas lo hace realmente peligroso y por eso mismo está prohibido en varias áreas. Es difícil de conseguir y se necesita un equipo especial para ser transportado. El inyectar este gas en el agua puede no ser tan sencillo como es agregar cloro de otros tipos. Es bastante acido y puede bajar el pH y la alcalinidad drásticamente. 

Tipos de cloro estabilizado

1. Dicloruro de sodio (dicloroisocianurato de sodio)

• Otros nombres: dicloro de sodio, choque de dicloro
• Forma física: Granular seco
• Fórmula química: NaCl₂C₃N₃O₃
• Química en agua: NaCl₂C₃N₃O₃ + 2H₂O → 2HOCl + NaH₂C₃N₃O₃
• Cloro disponible por volumen: 56-62% (y aproximadamente 50-60% es combinación con CYA)
• pH: 6.8-7.0 (neutro)

Ventajas: El pH será neutro, el cloro tiene larga vida útil y es de disolución rápida. El dicloro se usa comúnmente para "hacer un choque inicial" y para introducir algo de ácido isocianúrico en el agua... pero no demasiado. Es ideal para piscinas de fibra de vidrio y revestimiento de vinilo debido a neutro pH.

Desventajas: El dicloro también puede causar incendios fácilmente y es difícil encontrar un sistema de autoalimentación adecuado debido a que se disuelve rápidamente. Agrega ácido isocianúrico al agua, lo cual es bueno hasta cierto punto... pero el uso continuo de dicloro seguirá aumentando los niveles de estabilizador en la piscina lo cual disminuye la velocidad de desinfección del cloro y puede causar problemas. 

2. Tricloro-S-Triazintriona (Tricloro)

• Forma física: Pestañas prensadas (más comúnmente de 3") o granulo seco
• Fórmula química: Cl₃C₃N₃O₃
• Química en el agua: Cl₃C₃N₃O₃ + 3H₂O → 3HOCl + H₃C₃N₃O₃
• Cloro disponible por volumen: 90 % (pero el 55% es cloro combinado con CYA)
• pH: 2.8-3.0 (fuertemente ácido)
  
  

Pros: El tricloro es bastante accesible y tarda buen tiempo en disolverse. Es popular para piscinas residenciales durante todo el año ya que solo se necesita un alimentador de tabletas. A veces se colocan en un alimentador clorador en línea. Es conveniente porque se agrega acido isocianurico al mismo tiempo. 

Contras: El tricloro es volátil y explosivo cuando se combina con hipoclorito de calcio. El tricloro también es muy ácido, lo que puede corroer los componentes metálicos dentro del sistema de la piscina, especialmente si la bomba no esta encendida 24/7. Los metales pueden disolverse cuando se encuentran con agua estancada con tricloro altamente ácido. Finalmente, el contenido de metal se caerá de la solución y causará manchas. Por otra parte debido a los efectos del ISL, el tricloro nunca debe usarse en meses fríos, ya que su pH casi garantiza agua agresiva conforme la temperatura del agua baja.

Sales, Calcio y CYA

La mayoría de los tipos de cloro dejan un tipo de subproducto en el agua. Cada uno de los cloros hipocloritos (sodio, calcio y de litio) dejan atrás la sal, porque se fabrican con hidróxido de sodio. El dicloro de sodio también deja sal. Un generador de cloro salino, en cambio, ya tenía sal en el agua y deja hidróxido de sodio, lo que eleva el pH de la piscina. El hipo cal deja atrás 4 ppm de dureza de calcio por cada libra en 10,000 galones. Se acumula con el tiempo. Y por supuesto los dos cloros estabilizados (dicloro y tricloro) dejan ácido isocianúrico.

Conclusión

Hemos también creado otro artículo como parte 2 que habla acerca de los otras alternativas al cloro como desinfectante. Esperamos que este artículo sea de su interés y le ayude a resolver sus dudas. En Orenda, sabemos que cada químico cumple su propio propósito. Como defensores de las mejores prácticas, y el minimalismo, es importante para nosotros utilizar el producto químico adecuado para cada aplicación. Por ejemplo, el ácido isocianúrico es una sustancia para proteger el cloro de la luz solar ... nunca debe usarse en una piscina cubierta. El hipoclorito de calcio es excelente en piscinas con recubrimientos cementosos cuando tienen bajos niveles de calcio e implica el uso de un alimentador. Dicha aplicación no es práctica para la mayoría de las piscinas residenciales, a menos que se use como un "choque". El hipo cal puede no ser adecuado para su piscina si su piscina tiene "agua dura", lo que significa una alta dureza de calcio.

Si desea obtener más consejos o recomendaciones para saber cual es el cloro adecuado para su piscina o alberca dependiendo de sus condiciones, puede contactarnos. Es un placer poder ayudarle.