¿Qué causa un pH alto en una piscina?

Es muy común que el pH aumente de la nada, y esto puede ocasionar todo tipo de problemas, como polvo de calcio y el fastidioso sarro. Pero, qué causa que el valor del pH se eleve en exceso? Por qué el pH a veces sube y otras veces se mantiene relativamente estable? En este artículo, discutiremos el pH y cómo y porqué cambia, y ofreceremos algunas soluciones para remediar el cambio del valor del pH, según sea la situación.

Si necesita ayuda para entender porque el pH está siempre en un alto nivel en su piscina, puede agendar una clase de orientación gratuita con nosotros completamente en español. Descubra cómo nuestros productos pueden ayudarle a equilibrar el ISL, el cual depende de su nivel de pH y otros factores.

 

¿Qué es el pH?

 

De manera breve, la palabra pH proviene del término poder de hidrogeno, y su raíz científica "potenz Hydrogen" o "potencial de hidrogeno", dependiendo de la fuente de informacion. El pH es un número logaritmo negativo que representa la concentración de hidrógeno en una escala de cero a catorce (0-14), siete (7) siendo el numero perfectamente neutro. Cada número entero tiene una diferencia de 10 veces en la concentración de hidrógeno del número anterior o el siguiente. Cuanto más bajo es el pH, más ácida es la sustancia. Cuanto más alto es el pH, más básica o alcalina es la sustancia.

PH alto en la piscina

Entonces, por qué el pH tiende a elevarse? Puede notar que el pH casi nunca baja de manera natural con el tiempo... y eso debe de ocurrir por alguna razón verdad?. Bueno, varias razones, y a veces una combinación de esas razones. Así que hablemos de algunas de ellas.

1. Aumento natural del pH: pérdida de dióxido de carbono

La química del pH parece mucho más complicada de lo que es. En las piscinas, el movimiento del pH se basa principalmente en la cantidad de dióxido de carbono (CO2), que tiende a abandonar el agua naturalmente en busca de equilibrio, según la ley de Henry. El CO2, cuando se disuelve en agua, se convierte en  ácido carbónico (H2CO3).

H2O + CO2 → H2CO3

El agua + dióxido de carbono crea ácido carbónico

Le recomendamos usar una estrategia en donde intente mantener el pH entre ciertos valores en lugar de controlarlo a un valor fijo, de nuevo si necesita orientación, no dude en contactarnos. Puede mandarnos un correo electrónico o agendar clases gratuitas. 

Observemos la tabla a continuación.

alcalinidad en la piscina

Mientras más ácido carbónico exista en el agua, menor será su pH. Inyectar CO2 reduce el pH, pero no la alcalinidad total. El ácido, por otro lado, reduce el pH y la alcalinidad total. Lo contrario también es cierto acerca del CO2. Cuando el CO2 se escapa del agua hacia el aire (por medio de aireación, salpicaduras o tal vez una fuente de agua que agita el agua haciendo burbujas), la cantidad de ácido carbónico disminuye; entonces el pH sube. Así mismo la aireación aumenta el pH del agua porque el CO2 se escapa. Si desea elevar el pH sin agregar ningún producto químico, simplemente airee el agua. 

Naturalmente, el CO2 en el agua desea estar en equilibrio. Por lo tanto, el CO2 se libera hasta que alcanza este punto de equilibrio relativo con el aire sobre la piscina. En el siguiente diagrama podemos observar el proceso de equilibrio:

 

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                               Diagrama del proceso de equilibrio del CO2, cortesia de Robert Lowry

La Ley de Henry

De manera natural el CO2 tiende a buscar el equilibrio entre la superficie del agua y el aire del ambiente. Por lo tanto, el CO2 se libera hasta que se encuentra en un equilibrio relativo con el aire sobre la piscina. A este fenómeno le conocemos como la ley de Henry. Pero no se angustie, ni siquiera nosotros teníamos idea de lo que era la Ley de Henry... pero de hecho tiene mucho sentido ya que como expertos en el tema observamos el aumento natural del pH incluso después de agregar ácido. Lo cual significa que el estar tratando de perseguir un nivel del pH es una pérdida de tiempo. Hay que aceptarlo, el pH tiende a subir con el tiempo por sí solo, es un hecho, una ley de física. 

Si gusta puede seguir leyendo acerca de la ley de henry en este enlace, CO2 y pH: comprensión de la ley de Henry

Cuando el CO2 del agua llega a un equilibrio con el aire que está por arriba de la superficie del agua, se dice que el pH ha alcanzado su techo, y ese techo está determinado por el nivel de alcalinidad de carbonato en el agua. Los diferentes techos en diferentes circunstancias pueden ser observados en la siguiente tabla. Proporcionada por el químico Richard Falk. 

 

pH ceiling chart-2

 

Los números en negrita representan los rangos de alcalinidad más comunes en el negocio de piscinas. Esto es importante, porque cuando el pH supera los 8.2, es mucho más difícil que el carbonato de calcio se quede en solución (el ISL es demasiado alto, por lo general). Esto es parte de la razón por la que en Orenda recomendamos un nivel más alto de dureza del calcio y una alcalinidad un poco más baja, entre 60 -90 ppm, en lugar de hasta 120 ppm (excepto durante el procedimiento de arranque de Orenda, en donde se lleva a cabo el llenado inicial de la piscina).

Nota: no deje que el nivel de alcalinidad se vaya muy por debajo y que baje el nivel del ISL a -0.30. El límite bajo de la alcalinidad depende significativamente del nivel de la dureza de calcio.

En conclusion, por sí solo el pH tiende a subir, es física y no se puede evitar. No está haciendo nada malo si su pH sigue subiendo. Es importante saber que si el pH supera su límite físico o techo de (~ 8.2), entonces seguro ocurrio algo no natural.

Las algas también elevan el pH del agua

Las algas consumen dióxido de carbono, lo cual lo elimina del agua. En efecto, este consumo de CO2 eleva el pH, y si existe una gran cantidad de algas en la piscina, el pH puede subir muy por arriba de 8.2. Podemos confirmar esto por experiencia personal, porque medimos el pH con una sonda digital que leyó 10.3 de pH! mientras limpiabamos una piscina verde, dicho procedimiento de limpieza no es tan complicado y puede seguir los pasos en este enlace. 

 

 

2. Desinfectantes 

Cada tipo de desinfectante tiene un impacto en relación con el pH en la piscina, y el pH depende del desinfectante utilizado. Por ejemplo, el cloro gaseoso y el tricloro son productos muy ácidos, lo que significa que tienen un pH muy bajo y tienden a reducir el pH de la piscina. El dicloro tiene un pH relativamente neutro, al igual que el bromo, por lo que su impacto en el pH es mínimo, si no despreciable. Los tipos de cloro no estabilizados populares como el hipoclorito de calcio (cal hipo) y el hipoclorito de sodio (cloro líquido) tienen un pH alto, por lo que tienden a elevar el pH de la piscina. Un hábito común en el negocio de las piscinas es agregar algo de ácido para "compensar" el aumento de pH que causa el cloro líquido. Pero según el reconocido experto en química de piscinas Robert Lowry en su libro  Pool Chemistry for Service Pros (página 9), cuando el cloro líquido entra al agua, en realidad no elevará el pH tanto como se podría imaginar. Las reacciones del cloro líquido crean subproductos con alto pH (hidróxido de sodio) y pH bajo (ácido clorhídrico), que se neutralizan entre sí. El cambio neto de pH debe ser aproximadamente cero.

El desinfectante solo se usa en unas pocas partes por millón, por lo que incluso si hay un cambio neto de pH, no siempre es un gran problema. Pero existe una excepción, un tipo de desinfectante que eleva constantemente el pH de una piscina: el cloro de un generador salino.

Electrolisis-1Así es, las piscinas de agua salada son piscinas de cloro. El cloro es creado por la electricidad que pasa a través del agua salada en la celda generadora, y el proceso se llama electrólisis el cual crea un subproducto llamado hidróxido de sodio (NaOH), que tiene un pH alto de 13+. El hidróxido de sodio eleva el pH de la piscina. La reacción del generador de cloro se deriva de la siguiente forma:

              2NaCl + 2H2O → Cl2 (gas) + H2 (gas) + 2NaOH

sal + agua = cloro gaseoso + hidrógeno gaseoso + hidróxido de sodio

En nuestra experiencia, las piscinas de sal casi siempre tienen un pH elevado naturalmente. La buena noticia es que el aumento del pH es predecible y puede contrarrestarse con una cantidad medida de ácido o dióxido de carbono.

3. Productos químicos para ajustar el pH y alcalinidad

Como lo mencionamos previamente, agregar dióxido de carbono disminuye el pH, pero no la alcalinidad; y cuando el dióxido de carbono se libera de el agua, el pH aumenta, pero la alcalinidad se mantiene constante. Entonces, además del CO2, hablemos de los químicos que se usan comúnmente para ajustar el pH.

Productos químicos que aumentan el pH

Los dos químicos principales para aumentar el pH son el carbonato de sodio, también conocido como ceniza de soda (Na2CO3) y el bicarbonato de sodio (NaHCO3). Ambos aumentan la alcalinidad, pero la ceniza de soda tiene un impacto más fuerte en el aumento del pH. En igualdad de condiciones, se necesitará más bicarbonato de sodio para elevar el pH que la soda, porque el pH del bicarbonato es menor (8.4 pH) que el de la ceniza de soda (pH 11.4-11.6). Ambos productos son comunes en el negocio de piscinas.

Cuando se agrega demasiado rápido o demasiada cantidad, a veces la ceniza de soda se nubla en la piscina, pero la turbidez no es el aditivo en sí, sino el carbonato de calcio que se escapa de la solución. El pH de 11.4-11.6 cambia rápidamente el ISL (localmente donde agregó la ceniza de soda) y el calcio se precipita. Las cosas vuelven a la normalidad después de un cierto periodo de tiempo. También puede usar SC-1000 para evitar que el calcio se precipite en cualquier situación, aunque es más comúnmente utilizado en arranques de piscina. 

Productos químicos que reducen el pH

Ya hemos hablado de la inyección pura de CO2 en el agua, y por supuesto, la otra opción es añadir ácido. Hay varios tipos de ácido. Los más comunes son ácido muriático (o clorhídrico) líquido y ácido sulfúrico. Luego también hay un ácido seco llamado bisulfato de sodio. Las personas tienen sus preferencias, pero todas estas sustancias reducen tanto el pH como la alcalinidad.

4. Corrección excesiva del ISL

Probablemente había escuchado acerca de las primeras 3 razones pero la mayoría de las personas no tienen ni idea de que puede existir una cuarta razón por la cual el pH fluctúa: la sobre-corrección del ISL. En otras palabras, si intenta bajar el pH o la alcalinidad para que el ISL baje por debajo de 0.00, el agua se recuperará y volverá a estar en equilibrio. Al igual que si agrega demasiado ácido, puede notar al día siguiente el pH será más alto de lo que era cuando comenzó el proceso de corrección.. Esto puede suceder porque el vertido de ácido podría haber reducido la alcalinidad y el pH, haciendo que el ISL se volviera agresivo (por debajo de -0,30), ocasionando que el agua busque la extracción de calcio de las superficies. Un ISL agresivo causara daños en la superficie porque extrae el calcio de las paredes (o de la junta en los azulejos) y esto aumentará el nivel de dureza de calcio del agua en general.

Los vertidos de ácido son agresivos y destruyen el equilibrio. Una situación similar ocurre durante el llenado inicial o arranque de una piscina recién terminada o recién restaurada. 

¿Por qué aumenta el pH durante el arranque o llenado inicial de la piscina?

La realidad: con el arranque de Orenda, los valores extremos del pH no debería suceder.

Digamos que llega a la piscina cuando ya está llena con agua para 'comenzar' con el proceso de arranque. Cual es el pH? Sí, probablemente está en un nivel muy alto. Esto se debe a que su agua de llenado era casi ciertamente agresiva y necesitaba calcio. Por lo tanto, extrajó el calcio de la única fuente posible, las superficies recien enyesadas de la piscina, en forma de hidróxido de calcio. La superficie de recubrimiento aún se estaba curando y, según el Consejo Nacional De Yeseros (National Plasterers Council), el hidróxido de calcio tarda al menos 30-60 días en curarse. Entonces, cuando el agua agresiva necesita calcio, lo toma de esa fuente fácil y sencillo.

Como si no fuera poco, el hidróxido de calcio tiene un pH de 12.6.

Ese es un valor demasiado alto. Esto no sólo elevará el pH general de la piscina, si no cuando esto suceda, el calcio sobresaturado se saldrá de la solución y se precipitara en forma de polvo. Cada partícula de polvo que observe flotando en el agua, debería de haberse quedado en las paredes o superficies y endurecido para proteger y terminar el proceso de curado. Puede tratar de ocultar el problema al principio, pero a menos que detenga la pérdida de hidróxido de calcio en primer lugar corrigiendo la química, está perdiendo material valioso de su cemento.

Entonces, cuando llegó a la piscina el pH estaba elevado, pero como estaba el ISL? El ISL estaba probablemente perfecto. Mire, el agua es una cosa increíble... el agua quiere un equilibrio del ISL y no se detendrá ante nada para encontrarlo. Pero el agua no tiene la capacidad de ser codiciosa, por lo que cuando llega al equilibrio perfecto, dejará de atacar la superficie. Para el momento en el que llegue a tratar de arreglar la química, el agua seguro ya encontró el equilibrio perfecto, a expensas de parte del hidróxido de calcio de la superficie aún no curada.

Pero luego, siguiendo los malos hábitos  y/o los procedimientos de arranque tradicionales, probablemente se le dará por agregar ácido para bajar el pH. Error.

Agregar una gran cantidad de ácido hace que el agua se vuelva agresiva de nuevo, por lo que empezará a comer más hidróxido de calcio y aumentará el pH nuevamente. Quizás el pH sea aún más alto que el día anterior porque el ácido también redujo la alcalinidad. Y nuevamente en el día 2. Y en el día 3. Probablemente nuevamente en el día 4. Un ciclo sin fin. Eventualmente, podrá estabilizar el pH cuando se ha extraído suficiente dureza de calcio de la superficie... como sabemos, una vez que la dureza de calcio se haya elevado por tanta extracción de hidróxido de calcio de la superficie. El polvo del recubrimiento y el pH elevado durante el arranque son dependientes el uno del otro, no caiga en la trampa. El mal hábito de atender el pH sin abordar lo que realmente quería el agua es lo que causa el problema.

Cada vez que agregamos ácido, estamos corrigiendo en exceso el ISL y, por lo tanto, el pH aumentará nuevamente.

Preferimos proteger el calcio del nuevo recubrimiento y equilibrar el ISL antes de comenzar el llenado.

PH bajo en la piscina

No es muy común que se tenga que lidiar con subir el valor del pH. Algunas de las razones por las que el pH puede irse para abajo son el uso de cloro ácido como el tricloro y mucha lluvia. El agua de lluvia tiende a ser ácida, y puede ser aún más ácida cuanto más cerca esté de una ciudad grande. El agua de lluvia no contiene carbonato de calcio, lo que significa que no solo es ácida sino que es muy agresiva en cuanto al ISL. Otras cosas que pueden reducir el pH en una piscina son las hojas y las agujas de pino. Este es un factor subestimado, especialmente durante temporada baja.

Está su piscina en un clima que recibe mucha lluvia o nieve en el invierno, combinado con hojas y agujas de pino en una cubierta de malla? El pH de esa piscina estará bajando en corto plazo, probablemente haciendo que el nivel del agua sea bajo en el ISL, por lo que tiene que corregirse solo. Esto nos lleva a conversaciones completamente diferentes sobre los tipos de polvo de calcio en las piscinas que se producen durante el invierno, así como otros problemas como los cristales de las piscinas y las formaciones de calcio. Afortunadamente, ya hemos escrito sobre esos temas.

En conclusión, hay muchos factores que afectan el pH (y la alcalinidad), y siempre hay una razón para el cambio. Si está cansado de luchar contra la química del agua para estabilizar el pH, esperamos que este artículo le ayude a comprender lo que realmente está sucediendo.

 

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