Nota: Come al solito, questo è un articolo che mira a semplificare un argomento complesso. A tutti i chimici che stanno leggendo, se qualcosa che diciamo deve essere chiarito o corretto, per favore commentate qui sotto o contattateci direttamente! Ci sforziamo di pubblicare solo le informazioni più accurate possibili. Tieni a mente che questo articolo è pensato per essere in termini profani. Enjoy!
Ti hanno mai chiesto “cos’è l’ORP? Per la maggior parte di noi, sappiamo più o meno cosa rappresenta, ma non esattamente cosa sia, o perché sia importante. Il potenziale di riduzione dell’ossidazione (ORP) è una misura dell’efficacia del disinfettante nell’acqua. L’ORP è una misura elettronica in millivolt (mV) della capacità di una sostanza chimica di ossidare o ridurre un’altra sostanza chimica. Sia l’ossidazione che la riduzione sono processi chimici che coinvolgono il trasferimento di elettroni tra le molecole (guadagnando o perdendo un elettrone). Quindi l’ORP misura il potenziale di tali reazioni nell’acqua. Tradotto nel mondo della piscina, più alto è il potenziale di ossidazione, più efficiente è il vostro disinfettante. Un disinfettante più efficiente significa acqua più sicura e più pulita. È una cosa bellissima.
L’ORP viene misurato da una sonda in un piccolo campione di acqua corrente, di solito vicino al vostro regolatore chimico. Un sensore ORP consiste in un elettrodo ORP e un elettrodo di riferimento. Fondamentalmente viene inviato un segnale tra di loro che determina il potenziale di ossidazione e riduzione. Il tasso di trasferimento di elettroni è misurato in mV e letto come ORP. Più alto è, meglio è, e la maggior parte dei dipartimenti sanitari negli Stati Uniti riconoscono 650mV come il minimo ORP accettabile, e se si può ottenere oltre 800mV è fantastico. Qualsiasi cosa oltre 850mV è acqua eccezionale.
Aspetta, hai capito? L’ossidazione e la riduzione sono due cose diverse, anzi, sono opposte. Quindi discutiamo velocemente cosa significano ossidazione e riduzione. Ricaviamo le seguenti due definizioni da questa fonte.
Definizione di ossidazione
“L’ossidazione è la perdita di elettroni da parte di un atomo, molecola o ione”. Spesso, gli elettroni persi sono sostituiti da ossigeno.
Definizione di riduzione
“La riduzione è il guadagno netto di elettroni da un atomo, molecola o ione.”
Quindi l’ossidazione è quando un ossidante prende elettroni (e-) da un ossidante, e la riduzione è quando la carica elettrica dell’ossidante è ridotta da quegli elettroni rubati. Quando diciamo “il cloro viene spazzato via”, o “esaurito”, in realtà intendiamo che il cloro viene ridotto. Ecco un utile video che spiega meglio queste reazioni, conosciute come reazioni Redox.
Perché si usa l’ORP?
L’ORP è ampiamente usato perché è pratico, solitamente accurato, e ci permette di monitorare elettronicamente ciò che accade nell’acqua. Mentre non misura la quantità di cloro, l’ORP è una lettura in tempo reale delle prestazioni del cloro. La maggior parte degli operatori concorda sul fatto che la disinfezione è ciò che conta davvero, dal punto di vista della salute; la quantità di cloro non è necessariamente importante quanto la sua efficacia. Idealmente, dovremmo avere una quantità minima di cloro che sia super efficiente, per ottenere di più con meno.
Abbiamo fatto qualche ricerca, e non abbiamo ancora trovato dati che suggeriscano un ORP che sia “troppo alto”, o dove inizia a diventare meno prezioso. Quello che sappiamo è che l’ORP dovrebbe essere superiore a 650 mV; qualsiasi cosa sopra 750 è buona; e qualsiasi cosa sopra 800 è eccellente. Oltre a questo, i numeri esatti sono soggetti alle opinioni degli operatori, ma possiamo tutti concordare che più alto è meglio.
Come e perché si misura l’ORP
L’ORP si misura con un sensore a due sonde immerso in un campione di acqua che scorre. Il sensore misura la differenza elettrica tra le due sonde. Una sonda è tipicamente in platino o oro, e l’altra è in argento. Queste letture possono essere influenzate da quanto sono pulite le sonde, che è un’altra ragione per considerare l’uso di enzimi nell’acqua. Questo vale anche per altri tipi di sonde nel sistema, come le sonde di cloro.La maggior parte dei sistemi di automazione nelle piscine controlla i prodotti chimici in tempo reale, quindi fanno affidamento su metriche accurate in ogni momento. Questo perché il pH fluttua più spesso di altre variabili, e i controllori ORP sono in grado di tenere il passo con questi cambiamenti. L’alternativa è fare affidamento solo sui test dell’acqua, che di solito hanno diverse ore tra una lettura e l’altra.
Se la vostra piscina ha alti livelli di cloro, ma un ORP basso… I due colpevoli più probabili sono il pH e la contaminazione organica (carico di bagnanti). Più sostanze organiche hai nell’acqua, più lenta è la conducibilità tra le sonde. La maggior parte dei regolatori misura anche il pH, quindi sarà in grado di vedere se il problema è il pH. Se il pH è dove dovrebbe essere, è probabile che i rifiuti organici siano il nocciolo del problema.
Se la tua piscina ha bassi livelli di cloro ma un ORP alto… O le tue sonde sono malfunzionanti, o congratulazioni, hai una grande qualità dell’acqua. È raro, ma assolutamente possibile. Per esempio, una grande piscina commerciale in Arizona è stata in grado di mantenere 750 ORP, nonostante meno di 1 ppm di cloro! Pensateci. Anche con un pH leggermente alto, la piscina si stava effettivamente ossidando. (Attenzione allo spoiler: usano i nostri enzimi.) Fattori che influenzano l’ORP
Un certo numero di fattori chimici dell’acqua possono influenzare il vostro ORP. Eccone alcuni che sono più comuni nelle piscine:
pH
Più basso è il pH, più alta è la proporzione di acido ipocloroso (HOCl) rispetto allo ione ipoclorito (OCl-), e più alto è l’ORP. Ecco un grafico di fantasia che mostra la percentuale di HOCl (cloro forte) a OCl- (cloro debole).
Correlazione inversa tra il pH e la percentuale di cloro forte (HOCl) rispetto al cloro debole (OCl-).
Ecco qualcosa di affascinante: studi recenti mostrano che questo spettro di equilibrio è valido solo in acqua non stabilizzata. In altre parole, acqua che non ha acido cianurico. Leggi di più su questi risultati qui.
Acido cianurico
Questo grafico del CDC mostra la relazione tra ORP e CYA.
Secondo i Centri statunitensi per il controllo delle malattie (CDC), l’aumento dei livelli di acido cianurico (chiamato anche stabilizzatore o condizionatore di cloro) abbassa l’ORP. Questa è la ragione principale per cui il CDC ha messo un nuovo limite ai livelli di CYA in caso di incidente fecale. Il nuovo limite? Solo 15 ppm di CYA. 15!
Noi di Orenda non produciamo disinfettanti, ma ne comprendiamo e apprezziamo assolutamente l’importanza. I disinfettanti residui come il cloro sono la nostra prima linea di difesa contro i batteri e gli organismi nocivi nell’acqua. Dal momento che il CYA indebolisce il cloro, secondo noi, mantenete i livelli di stabilizzatore il più basso possibile.