Nota: Como siempre, este es un artículo que pretende simplificar un tema complejo. A todos los químicos que lean esto, si algo de lo que decimos necesita ser aclarado o corregido, ¡comenten abajo o contáctennos directamente! Nos esforzamos por publicar sólo la información más precisa posible. Sólo ten en cuenta que este artículo está pensado para ser en términos no especializados. Disfruta!
Alguna vez te han preguntado «¿qué es la PRL?». Para la mayoría de nosotros, más o menos sabemos lo que representa, pero no exactamente lo que es, o por qué es importante. El Potencial de Reducción de Oxidación (ORP) es una medida de la efectividad del desinfectante en el agua. El ORP es una medida electrónica -en milivoltios (mV)- de la capacidad de una sustancia química para oxidar o reducir otra sustancia química. Tanto la oxidación como la reducción son procesos químicos que implican la transferencia de electrones entre moléculas (ganando o perdiendo un electrón). Por lo tanto, el ORP mide la posibilidad de que se produzcan estas reacciones en el agua. Traducido al mundo de la piscina, cuanto mayor sea el potencial de oxidación, más eficaz será el desinfectante. Un desinfectante más eficiente significa un agua más segura y limpia. Es una cosa hermosa.
El ORP se mide con una sonda en una pequeña muestra de agua que fluye, normalmente junto a su controlador químico. Un sensor de ORP consiste en un electrodo de ORP, y un electrodo de referencia. Básicamente se envía una señal entre ellos que determina su potencial de oxidación y reducción. La tasa de transferencia de electrones se mide en mV y se lee como ORP. Cuanto más alto, mejor, y la mayoría de los departamentos de salud en los Estados Unidos reconocen 650mV como el ORP mínimo aceptable, y si puedes conseguir más de 800mV es genial. Cualquier cosa por encima de 850mV es agua excepcional.
Espera, ¿has pillado eso? La oxidación y la reducción son dos cosas diferentes; de hecho, son opuestas. Así que vamos a discutir rápidamente lo que significa la oxidación y la reducción. Obtenemos las siguientes dos definiciones de esta fuente.
Definición de oxidación
«La oxidación es la pérdida de electrones por parte de un átomo, molécula o ion». A menudo, los electrones perdidos son reemplazados por oxígeno.
Definición de reducción
«La reducción es la ganancia neta de electrones por parte de un átomo, molécula o ion.»
Así que la oxidación es cuando un oxidante toma electrones (e-) de un oxidante, y la reducción es cuando la carga eléctrica de ese oxidante se reduce por esos electrones robados. Cuando decimos que «el cloro se borra», o «se agota», en realidad queremos decir que el cloro se reduce. Aquí hay un vídeo útil que explica más sobre estas reacciones, conocidas como reacciones Redox.
¿Por qué se utiliza el ORP?
El ORP se utiliza ampliamente porque es práctico, generalmente preciso, y nos permite controlar electrónicamente lo que está sucediendo en el agua. Aunque no mide la cantidad de cloro, el ORP es una lectura en tiempo real del rendimiento del cloro. La mayoría de los operadores coinciden en que la desinfección es lo que realmente importa, desde el punto de vista sanitario; la cantidad de cloro no es necesariamente tan importante como su eficacia. Idealmente, tendríamos una cantidad mínima de cloro que sea súper eficiente, para lograr más con menos.
Hemos investigado un poco, y aún no hemos encontrado datos que sugieran un ORP que sea «demasiado alto», o donde empiece a ser menos valioso. Lo que sí sabemos es que el ORP debe estar por encima de 650mV; cualquier cosa por encima de 750 es buena; y cualquier cosa por encima de 800 es excelente. Más allá de eso, los números exactos están sujetos a las opiniones de los operadores, pero todos podemos estar de acuerdo en que más alto es mejor.
Cómo y por qué se mide el ORP
El ORP se mide con un sensor de dos sondas sumergido en una muestra de agua que fluye. El sensor mide la diferencia eléctrica entre las dos sondas. Una de las sondas suele ser de platino u oro, y la otra de plata. Estas lecturas pueden verse afectadas por el grado de limpieza de las sondas, lo que constituye otra razón para considerar el uso de enzimas en el agua. Esto también se aplica a otros tipos de sondas en el sistema, como las sondas de cloro.La mayoría de los sistemas de automatización en las piscinas controlan los productos químicos en tiempo real, por lo que dependen de métricas precisas en todo momento. Esto se debe a que el pH fluctúa con más frecuencia que otras variables, y los controladores de ORP son capaces de seguir el ritmo de esos cambios. La alternativa es confiar únicamente en el análisis del agua, que suele tener varias horas entre las lecturas.
Si su piscina tiene niveles altos de cloro, pero un ORP bajo… Los dos culpables más probables son el pH y la contaminación orgánica (carga de bañistas). Cuantos más orgánicos tenga en el agua, más lenta será la conductividad entre las sondas. La mayoría de los controladores también miden el pH, por lo que podrán ver si el pH es el problema. Si el pH está donde debería estar, lo más probable es que los residuos orgánicos sean el quid del problema.
Si su piscina tiene niveles bajos de cloro pero ORP alto… O sus sondas están funcionando mal, o enhorabuena, tiene una gran calidad de agua. Es raro, pero totalmente posible. ¡Por ejemplo, una gran piscina comercial en Arizona ha sido capaz de mantener 750 ORP, a pesar de tener menos de 1 ppm de cloro! Piense en ello. Incluso con un pH ligeramente alto, la piscina se oxidaba de forma efectiva. (Alerta de spoiler: utilizan nuestras enzimas.) Factores que afectan al ORP
Un número de factores químicos del agua pueden afectar a su ORP. Aquí hay unos cuantos que son los más comunes en las piscinas:
pH
Cuanto más bajo sea el pH, mayor será la proporción de Ácido Hipocloroso (HOCl) con respecto al Ion Hipoclorito (OCl-), y mayor será el ORP. Aquí hay un gráfico elegante que muestra el porcentaje de HOCl (cloro fuerte) a OCl- (cloro débil).
Correlación inversa entre el pH y el porcentaje de cloro fuerte (HOCl) respecto al cloro débil (OCl-).
Aquí hay algo que nos parece fascinante: estudios recientes demuestran que este espectro de equilibrio es válido sólo en el agua no estabilizada. En otras palabras, agua que no tiene ácido cianúrico. Lea más sobre estos hallazgos aquí.
Ácido cianúrico
Este gráfico del CDC muestra la relación del ORP y el CYA.
Según los Centros para el Control de Enfermedades (CDC) de Estados Unidos, el aumento de los niveles de ácido cianúrico (también llamado estabilizador o acondicionador de cloro) reduce el ORP. Esta es la razón principal por la que los CDC han puesto un nuevo límite a los niveles de CYA en caso de incidente fecal. ¿El nuevo límite? Sólo 15 ppm de CYA. 15!
Nosotros en Orenda no hacemos desinfectantes, pero entendemos y apreciamos absolutamente la importancia de ellos. Los desinfectantes residuales como el cloro son nuestra primera línea de defensa contra las bacterias y organismos dañinos en el agua. Dado que el CYA debilita el cloro, en nuestra opinión, mantenga los niveles de estabilizadores tan bajos como sea posible.