Manual Tratamiento de Agua en Piscinas

Lovibond® Water Testing
Tintometer® Group
Piscina y Spa
tratamiento del agua
Edición: 2012
www.lovibond.com
Piscina y Spa
Tratamiento del Agua
Referencias
Water quality – determination of free chlorine and total chlorine
Part 2: Colorimetric method using N,N-diethyl-1,4-phenylenediamine
for routine control purposes (EN ISO 7393-2 : 2000)
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Treatment and Quality Standards
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Volume 2: Swimming Pools and Similar Environments
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Swimming Pools
Part 2: Safety requirements for operation;
EN 15288-2 : 2008
Piscina y Spa
Tratamiento del Agua
Editor
Tintometer GmbH
Schleefstraße 8 -12
44287 Dortmund
Phone (+49) (0)2 31 / 9 45 10 - 0
Fax (+49) (0)2 31 / 9 45 10 - 20
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Alemania
Texto
Dr. rer. nat. R. Münzberg
Ilustraciones
E. G. Hesse
Tipografía y Diseño
M. Ostermann
Todos los derechos reservados
Copyright© 2011 por
Tintometer GmbH, Alemania
No.: 93 81 04
Preámbulo
Bienvenido a esta edición de Lovibond® Manual del Tratamiento del Agua para Piscinas y Spa.
El manual estar hecho con la intención de ser una guía práctica para los
propietarios/operarios para ayudarles a operar eficientemente su piscina y spa.
Nuestra intención es ilustrar los principios básicos de los procedimientos modernos
de tratamiento de agua y explicar detalladamente el significado y los efectos de
las substancias químicas usadas actualmente para desinfección, floculación, ajuste
del pH y el mantenimiento del agua equilibrada.
La mayor demanda en las piscinas y spas hace que el seguimiento de la calidad
del agua sea una parte esencial del programa de tratamiento. Esos requisitos se
cumplen con el equipo de análisis del rango de agua Lovibond®. Son fáciles de
usar, son fiables y precisos y de bajo coste. La segunda parte de este manual explica
detalladamente los procedimientos Lovibond® de análisis y suministra consejos
útiles de cómo aplicarlos.
Esta edición ha sido preparada por Dr. Robert Münzberg. La ha basado en la
resolución de los problemas que tuvimos con nuestros clientes y en consultas
realizadas a otros expertos en piscinas. Le damos las gracias al Sr. Geoff Shute, el
jefe químico jubilado de la Tintometer Ltd., Amesbury, Inglaterra y al Sr. Howard
Gosling, Asesor de Tratamiento de Aguas de piscinas y de Spa, Nether Compton,
Dorset, Inglaterra, por su asesoramiento.
Hemos tratado de suministrar la mayor cantidad de información relacionada con
el tratamiento y los ensayos del agua pero tenga en cuenta que no podemos
cubrir absolutamente todo, de modo que nos disculpamos si no hemos incluido
alguna aplicación especial.
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ÍndicePágina
Requisitos básicos del Tratamiento de Agua de Piscinas . . . . . . . . . . . 6
1. Circulación del Agua - diagrama simple del esquema de la piscina
2. Tasa de Flujo - explicación del tiempo de rotación y de la importancia
de la filtración y de la circulación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
3. Dilución - adición de agua fresca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Procesos Principales de Tratamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1. Filtración y Contralavado de Transformación - cómo funciona,
qué hace y por qué . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
2. Floculación - cómo funciona y por qué es necesaria. Tipos
de floculación disponibles actualmente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3. Desinfección del Agua - su finalidad
Tratamiento el Agua con substancias Químicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Lista de productos populares actuales y de los procesos con explicación de
cómo operan, de sus ventajas y de sus desventajas, incluyendo:
Gas de Cloro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Hipoclorito de Sodio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Hipoclorito de Calcio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Isocianurados clorados (cloro estabilizado) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Bromo (BCDMH, DCDMH, y Bromuro de Sodio) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Ozonación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Oxígeno Activo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Biguanide (PHMB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Cobre / Plata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Ultravioleta (UV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Algicidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Control del pH (ácidos (Incluyendo CO2) / álcalis (bases)) . . . . . . . . . . . . . . 24
Alcalinidad (niveles y regulación) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Dureza del calcio (niveles y control) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Piscinas Spa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Diseño y Capacidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Filtración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Tratamiento Químico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Criterios Operacionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Equipos y métodos de medición del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Análisis Colorimétrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Análisis Fotométrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Métodos electroquímicos (Redox y Amperimétrico) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Cloro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Bromo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
pH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Alcalinidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Ozono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Dureza del Calcio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
Cloruro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
Sulfatos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
TDS (Total de Sólidos Disueltos) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
Índice Langelier de Agua Equilibrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Problemas Operacionales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Agua Turbia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Agua Verde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
Reclamaciones por escozor en los ojos etc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
NOTA: mg/l = mg por litro que numéricamente es igual a
ppm (partes por millón).
Tratamiento del agua para piscina- los temas fundamentales
El objetivo primordial del tratamiento del agua de piscina es mantener el agua
en condiciones seguras y agradables para nadar. Detalladamente ese objetivo se
puede resumir como la necesidad de:
• mantener el agua limpia de bacterias patógenas (nocivas)
• mantener el agua libre del crecimiento de las algas
• garantizar que el agua no es ni tóxica ni irrita a los nadadores
• prevenir la formación de olores o sabores indeseables en el agua
• prevenir la corrosión del fondo de la piscina, de su equipamiento y de los accesorios
• prevenir la formación de sedimentos en la piscina, el envejecimiento de las tuberías.
Un simple diagrama puede ilustrar la operación de una piscina incluso permitiendo
la amplia variedad de procesos de tratamiento actuales:
Tasas de flujo y rotación
Las piscinas se contaminan a distintos porcentajes. Por lo general cuanta menos
profundidad tenga el agua, cuantos más bañistas haya por metro cúbico, y las
piscinas al aire libre tienen más polución que las piscinas interiores.
6
Rotación es el número de horas que necesita el filtro para que pase todo el
olumen de agua de la piscina. El cálculo para ello es: Rotación en horas
=
Capacidad de la piscina m3
———————––––––––––––
Coeficiente del filtración m3/hr
El coeficiente de filtración es el caudal de agua que pasa diseñado para conseguir
un grado específico de clarificación, hasta 10 micrones, o 0,01 mm, en un periodo
determinado. De modo que cada tipo de piscina necesita un filtro específico para
conseguir un periodo de volumen de filtración satisfactorio.
Como guía general son las siguientes:
30 min - 1 hora
Piscinas con salpicaduras de remo y de tobogán acuático,
también las piscinas de hidroterapia
30 min - 1,5 horas
Piscinas de aprendizaje
10 min - 45 min
Aguas de ocio de hasta 0,5 m de profundidad
30 min - 1,25 horas
Aguas de ocio de 0,5 hasta 1 m de profundidad
1 hora - 2 horas
Aguas de ocio de 1 hasta 1,5 m de profundidad
1 hora - 2,5 horas
Aguas de ocio de más de 1,5 m de profundidad
2,5 horas - 3 horas
Piscinas públicas convencionales de hasta 25 m de largo
con un extremo poco profundo de 1 m.
3 horas – 4 horas
Piscinas de competición de 50 m de largo
4 horas – 8 horas
Piscinas de buceo
Las piscinas de Hotel y de Gimnasios deben ser capaces de tener un periodo
más largo de rotación que una piscina pública o de ocio equivalente si se usan
los límites estrictos de número de bañistas y de tiempo en que se usa la piscina.
El Número máximo de Bañistas Designado debe ser conocido y exigido por los
operarios en la entrada. Las piscinas escolares similares deben ser diseñadas para
tener periodos 'de descanso' entre clases.
7
Dilución
La desinfección del agua y el proceso de filtración no destruyen o extraen toda
la polución presente.
Es aconsejable un programa de dilución del agua de la piscina con agua fresca
para reducir la formación de contaminación ocasionada por bañistas y por los
productos del proceso de desinfección.
Para que una amplia dilución sea realizada por la naturaleza depurada del limpiado
de retorno del filtro donde purga el agua para desaguar, hay que reemplazarlo.
Desafortunadamente eso no se hace con la frecuencia necesaria para mantener
la concentración de contaminación indeseada en un nivel aceptable.
Alguna contaminación solamente se puede reducir por dilución - algunas cloraminas orgánicas tales como la creatinina de cloro, por ejemplo, no pueden ser
destruidas por medios químicos.
Una guía útil del volumen requerido es 30 litros por bañista por día en una piscina
pública, que debe otorgar los beneficios de bajos niveles de contaminación y por
lo tanto reducir el uso de tratamientos químicos.
Filtración
La finalidad principal del filtro el eliminar material compuesto por partículas y
residuos del agua. Cola sólidos suspendidos hasta partículas de sub micrón para
mantener el agua clara. No extrae las sales disueltas ni reparte microorganismos.
El material más establecido para los filtros es arena y sigue siendo preferida por
muchos diseñadores de piscinas grandes pues su uso se ha probado desde hace
más de 100 años.
Otros tipos son: Filtros de cartuchos
Zeolita mineral
Tierra diatomácea
Material de filtración dolomítico
8
El filtro de cartuchos es una unidad auto contenida construida de fibras sintéticas
tales como un poliéster no tejido en un formato plegado que está unido a un
centro con un tambor cilíndrico. Eso suministra una amplia superficie para filtrar
en un espacio realmente reducido.
Ese tipo de filtro sólo se suele usar en piscinas pequeñas.
En ambos filtros, de arena y de zeolita, el agua pasa por el material bajo presión.
Mientras pasa por el medio afilado, las partículas pequeñas de residuos se atrapan
en las aberturas, comenzando en las capas superiores.
El material de zeolita está cobrando más popularidad que la arena, pues absorbe
amonios, da buena claridad del agua y puede conllevar a ahorrar gastos en sustancias químicas.
Un vacío de gravedad o un proceso de presión tienen lugar en un filtro de tierra
diatomácea. En un recipiente se coloca un cedazo normalmente bajo presión y
la tierra diatomácea se introduce en el sistema y se asienta en la malla. El agua
pasa por la red impregnada y se recogen los residuos.
El material de filtración dolomítico produce una reacción alcalina con el agua de la
piscina y se usa para estabilizar el pH, particularmente cuando se desinfecta con gas
de cloro. Debido a su composición se genera bicarbonato de calcio y de magnesio
en el agua, lo que aumenta la dureza y eso contribuye a la estabilización del pH.
Ese proceso usa lentamente el material dolomítico y al cabo del tiempo apropiado
el nivel en el filtro debe ser superado. La profundidad debe ser normalmente unos
40 cm en lo alto de la arena. Donde se emplean Medios Dolomíticos en el filtro
no se usa Hipoclorito en la piscina. Una ventaja de este medio de filtración es la
habilidad adicional de filtrar Hierro y Manganeso del agua.
Flu
jo
dir
ect
oe
nl
ap
isc
ina
Control del pH
ácido o álcali
Cloro etc. para
desinfección
Carbón granular activo
Fl
pis ujo
cin ha
a cia
Métodos de test:
Cloros libres y
combinados; nivel
de pH; ozono etc.
la
Fl
la ujo
pi de
sc sd
in e
a
ra
a
ap
a
cin
pis
u
Ag
Suministro de agua fresca
Test del valor-m
(Alcalinidad Total)
Filtración
Mezclador de ozono
Flujo volumétrico (bomba)
Aditivos de carbón activo
Agente de floculación
Retro lavado
Ozono
9
Floculación
Los materiales coloidales o suspendidos en trozos pequeños no pueden ser atrapados en el lecho del filtro y siguen circulando en la piscina dándole una apariencia
turbia al agua y reduciendo la visibilidad de los bañistas.
Ese problema suele ocurrir más en una piscina exterior debido a los efectos meteorológicos - viento y lluvia. El agua de la piscina recoge los residuos del viento,
tales como polvo, algas, esporas, insectos y materiales pisados tales como mugre
y arenillas.
Para extraer esos materiales dispersos en trozos pequeños es necesario usar un
floculante. Es una substancia química que se añade al agua de la piscina y que provoca que las partículas se agrupen en forma de largas partículas (flóculos) que son
suficientemente grandes como para ser atrapados en el filtro y extraídos del agua.
A continuación hay una lista de algunos de los floculantes más populares:
ALUM (sulfato de aluminio)
PAC (cloruro de polialuminio o cloruro hidroxia de aluminio)
PASS (sulfo silicato de polialuminio)
ALUMINATO de SODIO
HEXAHIDRATO CLORURO de HIERRO III
SULFATO de HIERRO III
Químicamente se comportan del mismo modo formando un sedimento gelatinoso
por hidrólisis.
Los compuestos en base a aluminio operan idóneamente en niveles de pH entre
6,5 y 7,2 y las sales de hierro entre 6,5 y 7,5.
De todos modos las sales de hierro dejan un residuo férreo en el agua que podría
ocasionar manchas, por lo que no se viene usando a gran escala.
Los floculantes más frecuente son los polielectrolitos tales como PAC y PASS.
La turbiedad del agua no filtrable suele ser ocasionada por partículas de carga
negativa, esos polielectrolitos son catiónicos y atraen a las partículas generando
un mayor tamaño de los floculos.
Los polielectrolitos catiónicos suelen presentar ventajas adicionales tales como
• Con la dosis recomendada son capaces de flocular organismos vivientes tales
como algas y bacterias que de otro modo pasarían por el filtro - los quistes
infecciosos de Criptosporidio y Giardia son pequeños y resistentes a la desinfección.
• Producen un floculo rígido que es resistente a la desintegración de la acción del
rotor de la bomba.
Debería acentuarse que los floculantes deben ser usados con corrección, en las
dosis recomendadas y se consigue mejor si se dosifica continuadamente con
ayuda de una bomba de dosificación. Deben cumplirse las instrucciones del
proveedor.
10
Contralavado de los filtros
En todos los tipos de filtro llega un momento en el que están cargados con residuos
y es necesario limpiar o contralavar el lecho del filtro.
La indicación de cuando es apropiado realizar esa acción es cuando el manómetro
de presión en el filtro muestra que la presión de la zona alta es diferente a la de
la zona baja.
El contralavado es el proceso de dar reversa al caudal del agua por el filtro. Eso
agita el material y afloja el lecho. Los granos afilados colisionan con los demás
generando que los residuos acumulados se evacúen hacia el drenaje (residuos).
Ese es el mecanismo para los filtros de arena, de zeolita y los dolomíticos, pero en
el caso de filtros de tierra diatomácea el contralavado no sólo elimina los residuos
sino que también elimina el propio medio de filtración. Así que para poder filtrar
de nuevo hay que reemplazar el medio.
Como los filtros de cartucho no se pueden contralavar tienen que ser extraídos
físicamente para ser limpiados. Se enjuagan, a ser posible con una manguera de
jardín, para extraer los residuos de la superficie, después se limpian con una solución fuerte de cloro (unos 100 mg/l) antes de ser reequipados para ser utilizados
de nuevo. La limpieza química de los filtros también es adecuada.
Desinfección del Agua
La desinfección relacionada con el agua de piscinas se refiere sobre todo a
• mantener el agua limpia de potenciales bacterias patógenas.
• mantener el agua libre del crecimiento de algas.
• garantizar que el agua no es ni tóxica ni irrita a los bañistas.
• prevenir la formación de olores o sabores indeseables.
Dicho de otro modo que es seguro y agradable a los bañistas nadar en esa
agua.
La desinfección se ocupa de la destrucción de microorganismos - virus, bacterias,
algas, moho y hongos. Existen en alta cantidad en nuestro entorno natural. Los
dos tipos más importantes que afectan al agua de piscinas son las bacterias y las
algas.
En el cuerpo humano viven millones de bacterias. Algunas son inofensivas, otras
ocasionan enfermedades y el agua de piscina es un medio ideal para que las
bacterias pasen de una persona a otra.
Añadiendo un desinfectante al agua, el operario de la piscina inicia un proceso
que se espera que destruya esas bacterias lo más rápidamente posible y que por
lo tanto minimice el riesgo de una infección cruzada.
11
Las algas son formas naturales de vida vegetal y están presentes en todas las aguas
naturales - ríos, lagunas, lagos etc. Hay miles de especies de diversos colores. La
presencia de algas en el agua de piscina es algo indeseable pues el crecimiento
de las algas enturbia el agua y convierte la superficie de la piscina en algo resbaladizo y peligroso.
El proceso de desinfección debe ser eficaz controlando las algas, si no fuese así
se dispone de sustancias químicas complementarias, denominadas algicidas, que
se pueden usar si las algas son difíciles de eliminar.
En piscinas bien gestionadas y desinfectadas adecuadamente, no deberían propagarse infecciones víricas. Las infecciones nasales y respiratorias se pueden contagiar
entre bañistas en áreas cruzadas, pero esas suelen ser ocasionadas más bien por
gotas infectadas aerotransportadas que por el propio contacto con el agua.
Dos organismos altamente resistentes a la desinfección son los quistes infecciosos de CRIPTOSPORIDIO y GIARDIA. Son protozoos microscópicos ampliamente
extendidos en el entorno natural, a menudo en animales. Son responsables de
diarrea y de dolencias y pueden ser un problema en piscinas muy llenas. Aunque
son resistentes a la desinfección son más grandes que las bacterias y por ello más
susceptibles a la coagulación y por eso se pueden extraer mediante filtración.
Otros contaminantes son introducidos en el agua de la piscina por los propios
bañistas. Los más importantes son los compuestos de nitrógenos del sudor corporal
y de la orina que en forma de amoníaco reacciona con algunos desinfectantes
y genera subproductos potencialmente irritantes. Deben realizarse mediciones
para extraerlos también por medios químicos o por dilución - eso se tratará más
detalladamente después.
12
Tratamiento con substancias Químicas
Por favor tenga en cuenta que todas las substancias químicas desinfectantes
usadas en Piscinas y Spas son específicas para esa finalidad y NO son aptos como
limpiadores domésticos normales (p.ej. para aseos).
Gas de Cloro
El gas de cloro licuado es la forma más pura de desinfección al cloro, contiene un
100% del cloro disponible.
Cuando el gas de cloro reacciona con el agua de la piscina produce cloro libre y
ácido clorhídrico. Ese proceso provoca que el pH del agua caiga por debajo de
pH2 - altamente acídico- requiriendo la continua y automática adición de álcali
en forma de carbonato sódico (ceniza de soda) o de hidróxido de sodio (soda
cáustica) para elevar de nuevo el pH.
El gas de cloro es idóneo para ser empleado en áreas de agua dura donde la
dureza natural del agua ayuda a neutralizar la acidez producida.
El gas de cloro NUNCA se puede usar en piscinas residenciales.
Hipoclorito de Sodio
El hipoclorito de sodio es el desinfectante más usado en agua de piscinas de
natación.
Es un líquido amarillo pálido con un olor característico a lejía doméstica. El producto
comercial contiene entre un 10 y un 15% del cloro disponible, considerado un
porcentaje más alto que el producto doméstico.
El hipoclorito de sodio se prepara pasando el gas de cloro por una solución de
hidróxido de sodio en condiciones muy controladas. Un exceso de hidróxido de
sodio queda después de que la reacción mejore la estabilidad y significa que la
solución tiene un pH muy alto - aproximadamente un pH 12.
Incluso en condiciones óptimas de Almacenamiento - a oscuras y a bajas temperaturas - el hipoclorito de sodio se descompone lentamente, liberando oxígeno y perdiendo su contenido de cloro disponible. Su pH sigue siendo alto a pesar de ello.
13
Se dispone de algunas soluciones mezcla que contienen agentes estabilizantes
para retrasar la descomposición. Por lo general son más del 10% de los cloros
disponibles y aunque son más estables siguen deteriorándose gradualmente, por
el calor, la luz etc.
Se suele recomendar que durante el almacenamiento en los meses estivales se
limite a un mes en contenedores oscuros a temperaturas lo más bajas posible.
Nota importante
No añada nunca ácido directamente en una solución de hipoclorito de sodio pues
generará gas de cloro.
CUIDADO: añada SIEMPRE las substancias química al agua. NUNCA añada agua
a una substancia química pues se produciría una acción violenta.
Aunque es necesario el ácido para corregir el pH, debe ser añadido a la piscina
gradualmente. En caso de usar ácido clorhídrico (ácido muriático) debe ser diluido
en agua de piscina antes de añadirlo en un cubo de plástico o en una regadera y
después se puede rociar sobre la superficie.
Con sulfato de hidrógeno sodio (ácido seco) debería disolverse con agua de
piscina en un cubo de plástico o una regadera y después ser vertido en la piscina
en diferentes lugares.
Alternativamente se puede generar in situ el hipoclorito de sodio manteniendo un
alto nivel de cloruro sódico (sal común) en el agua de la piscina - por lo general
de 3.000 a 4.000 mg/l y pasando un poco o todo por un electrolizador. En lugar
de ello también se puede emplear agua de un lago natural.
El sistema no es apto para piscinas grandes pero puede ser satisfactorio en piscinas
pequeñas con pocos bañistas mientras el sistema de generación de electrolitos
pueda hacerle frente a las fluctuaciones en condiciones y mantener los cloros
libres residuales recomendados.
El mecanismo de hipoclorito de sodio en agua de piscinas es como sigue:
SODIO
+
AGUA
(Ácido +
Sosa
HIPOCLORITOHipoclorosoCáustica
(Cloro Libre)
NaOCl
+
H2O
(HOCl
+
NaOH
La proporción de ácido hipocloroso producida depende del pH del agua de la
piscina pues está sujeto a reacciones reversibles:
HOCl
pH ascendente
pH descendente
H+ + OCl-
ÁcidoHidrógeno
Hipoclorito
HipoclorosoIónIón
Como el pH sube los productos reactivos se forman mientras el HOCI activo
predomina en niveles de pH más bajos:
14
pH % HOCl
% OCl–
5,0
100
0
6,0
96
4
7,0
75
25
7,2
66
34
7,5
49
51
7,8
33
67
8,0
23
77
Como HOCI es la forma activa del desinfectante y el ión de OCI - no tiene
poder desinfectante sería ideal tener un pH de 5,0. Desafortunadamente eso no
es posible pues es una condición ácida y es insatisfactorio para ambos, para la
piscina y para los bañistas.
Las condiciones más satisfactorias se hallan con un pH de entre 7,2 y 7,5 cuando un
50% de los desinfectantes está presente como HOCI. Es cómodo para los bañistas
y no corrosivo para la superficie de la piscina, sus accesorios y su equipo.
Aunque se considere que HOCI es un 'cloro libre', se aplican todos los métodos
colorimétricos de análisis para esa medición, la suma del ácido hipocloroso HOCI
y los iones hipocloritos OCl-.
15
Hipoclorito de Calcio
El hipoclorito de calcio (hipo cal) es una alternativa estable al hipoclorito de sodio.
Comerciablemente disponible en granulado o tabletas suele contener un 65% del
cloro disponible, se considera que más que en el hipoclorito de sodio.
El hipoclorito de cal se suele dosificar a mano pero es más frecuente disolverlo en
el agua y bombearlo en la circulación de la piscina automáticamente.
Las tabletas se colocan en un sistema de alimentación por el que pasa el agua de
la piscina, o alternativamente se colocan en el cesto del skimmer en las piscinas
domésticas.
El uso regular del hipo cal aumenta el nivel de calcio en el agua, lo que es beneficioso para las áreas de agua blanda. Las piscinas de hormigón en esas áreas
suelen perder lechada de la superficie de entre los azulejos y de vez en cuando la
madera del encofrado de detrás debido a la 'demanda de calcio' del agua y busca
calcio para satisfacer esa demanda.
La hipo cal tiene un beneficio doble en ese caso, desinfecta y ayuda a satisfacer
la demanda de cal del agua.
En un área de agua dura el uso continuo de hipo cal no es tan frecuente la incursión
en la lechada, pero sí lo es el riesgo de sedimentos en los laterales de la piscina y
la calcificación del filtro. Ahí es muy importante tener un agua equilibrada - véase
página 44.
El hipo cal es alcalino con un pH de entre 11 y 12, de modo que es necesario usar
ácido para corregir el pH en la piscina.
El contenido Total de Sólidos Disueltos del agua también aumenta pero no en el
mismo modo que si se emplea hipoclorito de sodio.
Isocianurados clorados (cloro estabilizado)
Son compuestos de cloro y ácido de cianuro que se usan a nivel mundial pues el
ácido de cianuro actúa como estabilizador en piscinas exteriores, reduciendo la
pérdida de cloro ocasionada por la acción de los rayos ultravioleta del sol.
El mercado dispone de dos compuestos - - dicloroisocianurado de sodio 'Di-Cloro'
y tricloroisocianuro ácido 'Tri-Cloro'.
Di-Cloro
Es un granulado que contiene aproximadamente el 60% del cloro disponible. Es un
compuesto altamente soluble lo que lo hace ideal para ser aplicado directamente
en la piscina. Además tiene un pH casi neutro, lo que significa que no afecta al
pH del agua de la piscina.
Cuando se disuelve el Di-Cloro en el agua se general ácido hipocloroso (cloro libre)
y ácido de cianuro, es importante controlar este último pues los cloros libres y su
concentración tienden a aumentar en el agua de piscina hasta que derivan en
una situación en la que se bloquea el cloro - véase página 43.
16
Tri-Cloro
Contiene aproximadamente 90% del cloro disponible y se suele suministrar en
forma de tabletas alargadas. No es demasiado soluble lo que lo hace ideal para
alimentadores de flujo directo, los flotadores o en la cesta del skimmer.
Tiene un pH bajo - aproximadamente el 3 lo que puede requerir el ajuste del pH
con substancias químicas de aumento del pH como carbonato de sodio
Produce ácido hipocloroso y ácido de cianuro en solución similar a di cloro y con
el mismo problema potencial sobre la formación de ácido de cianuro.
Como regla general los residuos de cloro libre tiene que ser más altos que los
hipocloritos regulares porque con Di-Cloro y Tri-Cloro se genera una reducción
del porcentaje de eliminación de bacterias aumentando las concentraciones de
ácido de cianuro. El nivel recomendado depende del contenido de ácido de cianuro
como se indica en la tabla.
Ácido de cianuro mg/l
Cloro libre mínimo mg/l
25
1,5
50
2,0
100
2,5
200
3,0
17
Bromo
El bromo se ha considerado siempre como desinfectante con las mismas propiedades que el cloro pero en el contexto del tratamiento de agua de piscinas es
superior.
En el agua tratada con cloro, hay frecuentemente subproductos lo que causa irritación ocular y de vez en cuando olores ofensivos. Son, por supuestos, los cloros
combinados, las cloraminas.
En piscinas tratadas con bromo, aunque se forman bromo combinado, las brominas, la irritación ocular es casi inexistente, pues esas, a diferencia de las cloraminas,
son buenos desinfectantes con una actividad casi equivalente a las del cloro libre
o la del bromo libre.
De cualquier modo, el uso de bromo elemental no es frecuente, pues es un líquido
rojo oscuro muy corrosivo y que genera emanaciones nocivas acerbas. Su manejo
también requiere precauciones especiales y consecuentemente es inapropiado
para el tratamiento de agua de piscinas.
Una alternativa muy popular a nivel mundial es un compuesto orgánico que contiene moléculas de ambos de bromo y de cloro. Es 1-bromo-3-cloro-5,5- dimethylhydantoin (BCDMH ).Se suele suministrar en forma de tabletas y contiene un
61% de bromo disponible y 27% de cloro disponible.
BCDMH se disuelve en el agua para soltar ambos bromo libre (ácido hipobromoso)
y cloro libre (ácido hipocloroso) y aunque el último también es un desinfectante, el
desinfectante primario en una piscina tratada con BCDMH es ácido hipobromoso)
mata las bacterias y oxida la materia orgánica y al hacerlo deja en el agua el 'bromo
usado' en forma de iones de bromo. El ácido hipocloroso presente regenera ese
'bromo usado' de vuelta a ácido hipobromoso y así el proceso continúa. Como
resultado el desinfectante activo en una piscina tratada con BCDMH es siempre
el ácido hipobromoso.
BCDMH no precisa condiciones de almacenamiento especiales, más allá de 'fresco
y seco y si se sigue esa recomendación es un compuesto muy estable.
Un aspecto negativo potencial del uso de BCDMH es que un pequeño porcentaje
de bañistas desarrollan eccemas seguidos de un sarpullido visible a las 12 horas de
exposición al agua tratada con esta sustancia química. El problema no es usual en
niños y en más frecuente en bañistas, digamos de 50 años hacia arriba.
18
Ozono
El ozono es el desinfectante más rápido y el oxidante más potente disponible para el
tratamiento del agua. Es un gas activo que reacciona inmediatamente en contacto
con bacterias u otros contaminantes e impurezas del agua de piscinas.
El ozono no es un gas estable y se convierte rápidamente en oxígeno. Por eso se
genera in situ y se introduce inmediatamente en el agua de piscinas circulante.
El método de producción comercial más eficaz es pasar aire seco por un campo
ionizante de descarga de corona.
Ozono también es un gas tóxico y todo el que no ha reaccionado debe ser eliminado del agua, antes de que vuelva a la piscina, por medio de un filtro de de
ozonización. Normalmente es carbón activado.
Las bacterias comúnmente encontradas tales como las escherida coli se mueren
cientos de veces más rápido que con cloro e incluso el organismo altamente
infeccioso del Criptosporidio, que resiste altos niveles de cloro, se destruye en un
solo minuto con 3 mg/l de ozono.
Ozono también tiene propiedades oxidantes que previenen la formación de
subproductos de la cloración de contaminación orgánica humana no deseables
y olorosos - monocloramina, dicloramina y tricloro de nitrógeno. Lo hace rompiendo los componentes de la orina y del sudor mientras extrae los precursores de
la cloramina etc.
Ozono también actúa como un floculante potente y hace que sea innecesario
el uso de floculantes adicionales más convencionales. Un beneficio notable del
tratamiento de ozono es la excepcional claridad del agua.
En piscinas comerciales debe eliminarse todo el ozono del agua retornada, debe
añadirse cloro post filtro para mantener un residuo en la piscina que combata la
contaminación por sí solo. El nivel de cloro es mucho menor que el requerido en
una piscina tratada únicamente con cloro.
En las piscinas residenciales, a menudo es ozono la única fuente de purificación y
como la dosis en mucho menor que la requerida en las piscinas grandes, el agua
no se desozoniza. Normalmente se usa un algicida de base de cobre de larga vida
para suministrar una reserva y ocasionalmente se añade un poco de cloro después
de contaminación extra, digamos después de una fiesta en la piscina. "Práctica
segura" decreta que siempre se debe usar un residuo de desinfectante (cloro o
bromo), en todo momento.
19
Oxígeno Activo
Este es el nombre común de un método alternativo de tratamiento de agua de
piscinas con una base de compuesto estabilizado de cloro o bromo. Aunque es
compatible con ambos, incluso es usado en conjunción con ello, el oxígeno activo
está basado en potente oxidante monopersulfato de potasio. También se denomina
así peroximonosulfato de potasio o simplemente compuesto monopersulfato.
El monopersulfato de potasio es una substancia química que oxida la contaminación orgánica sin producir ninguno de los productos del cloro combinados irritantes. Es un polvo blanco, granular ligeramente líquido que es muy soluble en
agua, pero es tan acídico que es necesario corregir el pH del agua de la piscina.
De vez en cuando se usa únicamente como oxidante en piscinas privadas, pero
ahí tiene un algicida especial acompañante que ayuda en el proceso de desinfección.
En las piscinas públicas se emplea sobre todo como alternativa al cloro cuando
es necesario realizar una cloración de choque. Usar cloro para realizarlo puede
ocasionar problemas por los altos niveles de cloro combinado más que por su
reducción. Eso es así porque algunas cloraminas orgánicas no se destruyen con
el cloro, mientras que el uso de monopersulfato de potasio las rompe hasta su
oxidación.
Además de su uso como substancia no cloro de choque también se usa como
oxidante cuando una piscina está llena de bromo como desinfectante primario.
Se puede usar con BCDMH para ayudar a la regeneración del 'bromo gastado'
de vuelta a ácido hipobromoso.
Alternativamente como parte de un sistema de desinfección de dos productos se
suele emplear con bromuro de sodio, como donador de bromo. El monopersulfato
oxida o 'activa' el ión de bromuro a bromo que forma rápidamente el potente
desinfectante ácido hipobromoso. Ese, en reacción con l contaminación del agua
de la piscina se reduce a 'bromo gastado' cuando la acción del monopersulfato
lo oxida de vuelta a bromo. Ese proceso se puede repetir continuamente mientras
haya bastante oxígeno.
Una filtración adecuada y eficiente es esencial si usa monopersulfato de potasio
pues la contaminación y el material oxidado deben ser eliminados del agua lo
más rápidamente posible. Es necesario un contralavado regular para prevenir que
se formen contaminantes orgánicos en el lecho del filtro. El uso de un floculante
adecuado puede ser beneficioso.
Un oxidante alternativo al monopersulfato de potasio es el peróxido líquido de
hidrógeno. Trabaja de modo similar pero al ser líquido es más difícil de manejar
y es menos estable.
Normalmente se usa únicamente en piscinas privadas y está acoplado a una
dosificación automática y a un sistema de control que garantiza la dosificación
de la cantidad correcta.
La ventaja del peróxido de hidrógeno es que los productos de la descomposición
son oxígeno y agua, por eso no sube el nivel de TDS en la piscina.
20
Biguande
Polihexametileno biguanide (PHMB) es un bactericida desarrollado para ser usado
en piscinas de natación privadas. No se recomienda su uso en piscinas con un
dispositivo de ozono. Existen versiones especiales para spa/ bañeras calientes.
Aunque tiene algunas propiedades algiestáticas tiene que ser usado conjuntamente con algicidas específicos para minimizar el riesgo de crecimiento de las
razas más robustas de algas. Una oxidación mensual con Peróxido de Hidrógeno
también es necesaria.
Algunos propietarios de piscinas dan la bienvenida a una alternativa a los tratamientos halógenos establecidos, aunque hay que enfatizar que PHMB y cloro no son
compatibles y no deben mezclarse en el agua de la piscina. De hecho, es vital que
se eliminen todos los asomos de cloro de un tratamiento con cloro previo antes
de agregar PHMBl, se extrae usando Triosulfato de Sodio.
PHMB es catiónico y actúa como floculante en la piscina. Se recomienda por ello
el contralavado más frecuente del filtro.
Cobre / Plata (Ionización)
Asociado con dispositivos electrónicos (ionizadores) que generan iones de cobre
y de plata para suministrar desinfección en piscinas privadas de poco uso.
La pata es un bactericida bien conocido y el cobre un algicida y su uso en el
tratamiento del agua de piscinas se basa en la habilidad de controlar sus iones
en una solución.
Un ionizador genera electroquímicamente iones de plata y de cobre de un electrodo sólido compuesto por los dos elementos metálicos. Está guardado en una
célula de paso, por la que circula el agua de la piscina.
De ese modo los iones de plata y de cobre se introducen en la piscina y la capacidad
del sistema se seleccionad de modo que se alcance el nivel deseado de los dos
iones metálicos en el agua en unos días. La salida de potencia se configura para
que mantenga el nivel permitido para el contralavado y el número de bañistas.
Los iones de plata y de cobre cargados son potencialmente efectivos contra
bacterias y algas respectivamente, y trabajando juntos son efectivos contra un
amplio abanico de organismos.
Los iones cargados también tienen un efecto floculante, agrupando microorganismos y bacterias muertas que son extraídos por el filtro.
Ese proceso no suministra ningún mecanismo de oxidación en el agua y por
eso es recomendable dejar en el agua un nivel bajo de desinfectante primario.
Recientemente se han introducidos ionizadores basados en otros minerales, tales
como el cinc, usando la erosión en lugar de la acción eléctrica.
21
Ultra-Violeta (UV)
Hace muy poco se consideraba el tratamiento del agua por luz ultra violeta (UV)
un recién llegado al negocio de desinfección de agua de piscinas.
La UV es un destructor de bacterias y de otros microorganismos reconocidos
desde hace casi un siglo y se viene usando para el tratamiento de agua industrial
y potable desde la mitad de ese tiempo.
La luz ultra violeta es generada por arcos eléctricos, generalmente usando una
lámpara de vapor de mercurio. En una parte del espectro que está más allá de la
longitud de onda más corta visible al ojo humano. El ámbito más eficaz es entre
240 nm y 280 nm, la denominado longitud de onda germicida.
En las piscinas la luz UV parte las cloraminas y otros compuestos orgánicos, tales
como la urea, mediante foto oxidación. La temperatura del agua no afecta al
proceso lo que significa que la desinfección y la reducción de la cloramina es igual
de eficaz en piscinas exteriores no calefactadas como en las piscinas calientes de
ocio o de hidroterapia.
La desinfección trata todo el caudal de los filtros de la piscina y suministra protección contra el problema de la contaminación de pseudonomas en el lecho del
filtro.
Es necesario añadir al agua una concentración baja de un desinfectante primario
que actúe como desinfectante residual. Suele ser cloro y debe ser usado en el
nivel mínimo posible que debe ser tan bajo como 0,5 mg/l de cloro libre para
una piscina privada, pero ajustado al crecimiento de las algas para evitar que se
adhieran a la superficie de la piscina. El equipo UV ayudará a controlar las algas
transportadas por el agua, pero no surte efecto en el crecimiento de las esporas
en la estructura de la piscina.
Hay que indicar que el desinfectante debe ser añadido detrás de la cámara de
tratamiento UV para minimizar la incidencia de la luz UV en las substancias
químicas.
22
Algicidas
El aparecimiento de crecimiento de algas en piscinas exteriores es una molestia muy
frecuente. Como son invisibles pueden tornarse peligrosas si vuelven la superficie
resbaladiza. El agua de la piscina enturbia y por último, si se le permite multiplicarse
sin obstáculos, pueden bloquear los filtros o reducir su eficacia.
La causa más común del crecimiento de las algas es la imposibilidad de mantener
un cloro libre residual en el agua durante todo el tiempo.
Para prevenir el crecimiento de las algas y para matar las algas existentes hay dos
tipos de productos de uso popular, QAC's y compuestos de Cobre Polimérico.
QAC o Compuesto de Amonio Cuaternario son efectivos en concentraciones bajas
(1 a 4 mg/l). Por lo que pueden revestir agentes activos y pueden crear espuma
en el agua en concentraciones altas.
Algunos QACs crean una demanda de desinfectantes de cloro y de bromo y de ese
modo debe subir su nivel en la piscina unos cuantos mg/l por encima de normal
antes de añadir el QAC para contrarrestarlo.
El Cobre Polimérico o el Cobre Quelatado es donde el cobre se une en una
molécula orgánica para dosificar que reduce considerablemente su toxicidad
para los bañistas pero sigue permitiendo que trabaje eficazmente contra las
algas. Esos tipos de producto suelen ser usados como "hibernantes" en piscinas
privadas para prevenir el deterioro del agua mientras no se use la piscina durante
la temporada invernal.
Ya no se usa el sulfato de cobre como algicida, porque es tóxico y puede causar
problemas con decoloración capilar y manchas en la superficie de la piscina, especialmente con niveles de pH superiores a 7,4.
23
Control pH
El pH es una escala logarítmica, que clasifica de 0 a 14.
Un pH of 7,0 es neutro y si el valor es superior el agua es alcalina, e.d. contiene
más componentes alcalinos que ácidos.
A la inversa, si el valor del pH es inferior a 7,0 el agua contiene más componentes
ácidos que alcalinos y por eso es acídica.
El pH óptimo para el agua de piscina es ligeramente alcalino, que estaría situado
entre pH 7,2 y 7,8, preferiblemente de 7,3 a 7,5 para desinfectantes de base
clórica. Ese estrecho rango límite es necesario para que el proceso de desinfección
se realice eficazmente, para el confort de los bañistas y para condiciones generales
de la estructura de la piscina, para sus accesorios y el equipo.
Si el pH es demasiado alto (> 8,0) se reduce la eficacia del proceso de desinfección,
el agua enturbia y fomenta la formación de sarro.
Si el pH es demasiado bajo (< 7,0) puede haber irritación ocular y cutánea y se
pueden dañar los accesorios de la piscina, por corrosión.
Para evitar cambios desenfrenados en el nivel de pH ocasionados por la adición
de substancias químicas de tratamiento es necesario mantener un nivel aceptable de ALCALINIDAD en el agua. Normalmente suele ser 100 mg/l -véase Agua
Equilibrada, página 44 y está constituido por carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos
disueltos. Esos surten efecto actuando como un muelle que previene grandes
cambios de pH en la adición de ácidos o alcalinos al agua.
Para ajustar el nivel de pH se usan las siguientes substancias químicas :
Para aumentar el nivel de pH:
• Carbonato Sódico (Na2CO3) también denominado pH Plus. Tiene un pH de cerca
de 10 y también aumenta la alcalinidad del agua.
• Hidróxido de Sodio (NaOH) o Soda Cáustica. Es muy alcalino con un pH de 14
y debe ser manejado con cuidado. También aumenta la alcalinidad del agua.
• El material de filtración dolomítico surte el efecto de aumentar el pH, pero no
se dosifica por separado como sustancia química. Está incluido en el filtro en lo
alto de la arena, y es necesario volver a llenarlo en intervalos regulares, véase
el capítulo sobre Filtración en páginas 8 y 9.
Para rebajar el nivel de pH:
• Sulfato Hidrógeno Sodio (NaHSO4), Bisulfato de Sodio o Ácido Seco. También
denominado pH Minus.
Es un polvo o un granulado cristalino ligeramente líquido que en una solución
tiene un pH de 1. Normalmente se disuelve en un poco de agua en un recipiente
de plástico y después se rocía por la piscina. También añade sulfato al agua.
24
• El ácido clorhídrico (HCI), también conocido como ácido muriático. Es un reductor de pH económico pero su manejo puede representar un problema, el ácido
concentrado (32%) es altamente corrosivo. No se debe usar a nivel comercial,
pues el contenido de hierro puede ser alto, lo que ocasionaría descoloración y
turbiedad en el agua. Es conveniente diluir el ácido concentrado añadiéndolo
a agua en un recipiente plástico antes de rociarlos por la piscina.
NOTA Añada siempre el ácido al agua, no en el otro sentido.
• Anhídrido Carbónico (CO2) es un gas y por eso requiere un equipo especial de
inyección. Cuando se combina con el agua de la piscina el anhídrido carbónico
forma ácido carbónico, que reduce el pH y también añade alcalinidad al agua.
Eso tiene distintas ventajas en áreas de agua blanda donde la alcalinidad natural
del agua suministrada es bajo, pero en las áreas de agua dura no es adecuado
pues sube la alcalinidad niveles inaceptables. CO2 funciona mejor reduciendo
el nivel de pH donde la Alcalinidad total de la tubería principal es inferior a 150
mg/l como CaCO3 y donde la Dureza es inferior a 300 mg/l como CaCO3.
En piscinas comerciales el ajuste del pH se realiza como parte continua del proceso
de tratamiento mediante una bomba dosificadora. La dosificación a mano como
se ha descrito se realiza en piscinas privadas donde no hay otra alternativa.
Causes and effects of pH values:
25
Alcalinidad
La alcalinidad del agua es una medición de las sales alcalinas disueltas en ella carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos. No debe ser confundida con el pH, que es
una escala logarítmica que indica si una solución es ácida, neutra o alcalina.
Cuanto más alta sea la alcalinidad, más resistente será el agua a los cambios
del nivel de pH - amortigua el agua (véase capítulo sobre el control del pH). Un
nivel óptimo de alcalinidad es necesario para una piscina - generalmente cerca
de 100 mg/l medidos como carbonato cálcico as CaCO3.
Si por algún motivo la alcalinidad asciende a más de 200 mg/l los ajustes de pH
pueden ser difíciles de hacer, lo que puede enturbiar el agua.
Para subir el nivel de alcalinidad del agua se usa BICARBONATO SÓDICO (NaHCO3).
Tienen efectos reductores en el pH del agua, pero añadirá alcalinidad.
Carbonato sódico (Na2CO3) por otro lado aumentará la alcalinidad, pero también
aumentará el pH.
Es preferible realizar pequeños ajustes regulares del nivel de alcalinidad a dosis
grandes en intervalos ocasionales.
Para reducir la alcalinidad, debe usar ácido. Normalmente se añade en el fondo
de la piscina con una bomba con la bomba apagada, de modo que la alcalinidad
se agota más que causando solamente una reducción del pH.
Dureza del Calcio
El agua suministrada se suele denominar "blanda" o "dura" y eso se basa en su
contenido de sales de calcio o de magnesio. Un agua blanda tendrá generalmente
menos de 50 mg/l de esas sales expresadas como CaCO3. El agua dura contendrá
más de 300 mg/l como CaCO3.
El agua blanda causará problema en las piscinas pues tiene "demanda de calcio"
y extraerá el calcio de la estructura de la piscina. Eso suele ser de los azulejos e
incluso una superficie de hormigón pintado no puede eludir ese ataque. Eso provoca huecos entre los azulejos y finalmente que los propios azulejos se desprendan
por la erosión del cemento.
Por eso es conveniente que la dureza del calcio del agua de la piscina esté establecida lo más rápidamente posible y si fuese necesario hay que subir la concentración hasta como mínimo 200 mg/l como CaCO3 añadiendo copos de Cloruro
de Calcio. Ese es un material muy soluble y debería indicarse que también añadirá
iones de color al agua y que contribuirá al contenido de Total de Sólidos Disueltos
- véase páginas 27 y 44. Altos niveles de dureza del calcio (hasta 1000 mg/l) se
ven mientras el agua esté equilibrada - véase página 44. No es un detrimento.
Algunos sugieren que añade brillo y un color azul profundo al agua.
Si es necesario reducir el nivel de dureza del calcio, el único método es vaciar algo
de agua y rellenar con agua fresca, que contiene menor dureza natural.
El uso de Material de filtración dolomítico -véase página 9 también añadirá iones
de calcio al agua lo que será un beneficio en áreas de agua blanda.
26
Total de Sólidos Disueltos (TDS)
Total de Sólidos Disueltos es la suma de los compuestos disueltos en el agua dureza de la sal, substancias químicas de tratamiento, etc. Su importancia ha
sido reconocida los últimos años, pues da una indicación de si la piscina se está
saturando con substancias químicas de una forma u otra y por consiguiente cuánto
tiempo ha estado el agua en la piscina.
TDS se mide electrónicamente como la conductividad del agua a la que se le aplica
un factor (generalmente cerca del 0,7) para convertirla en TDS en mg/l.
Una recomendación popular para el TDS máximo en una piscina es 1000 mg/l
sobre el agua suministrada (tubería principal). Así que si el agua suministrada tiene
un TDS de 400 mg/l, el máximo para la piscina debería ser 1400 mg/l.
TDS solamente se puede reducir por dilución y debe ser tratado como asunto
preferente si el agua alcanza el nivel máximo absoluto de 3000 mg/l, pues ese
nivel de agua puede ser :
• salino
• conductor - para producir condiciones corrosivas
• de apariencia turbia
Piscinas Spa (Bañeras Calientes)
Una piscina spa consta de un volumen relativamente pequeño de agua caliente
(35°C - 39°C) en el que los bañistas se sientan en lugar de nadar. Suele ser de
diseño circular y estar construida de acrílico o plástico reforzado con fibra de vidrio
(GRP) o de hormigón.
El agua circula hacia adentro a intervalos frecuentes por toberas alrededor del
perímetro y hacia afuera por el drenaje principal o por skimmers. Alternativamente
el diseño puede ser de tipo rebosadero en el que el agua fluye en los canales construidos alrededor del exterior de la concha. Incluso en ese diseño generalmente
hay un punto de succión bajo.
Es esencial que el agua recirculante se limpie con un sistema de filtración adecuado
y que sea desinfectada con un tratamiento químico adecuado.
La mayoría de los spa tienen algún modelo de sistema de inyección de aire para
crear turbulencias en el agua, y eso, unido a la elevada temperatura, puede afectar
a la eficacia de esos tratamientos.
IMPORTANTE: Si hay agua en un Spa, tiene que ser tratada y testada, incluso si
no la usa nadie, y debe guardar los resultados.
COMENTARIO. Un Spa se diferencia de un jacuzzi en que esta última se drena
y se limpia después de cada uso. No tiene sistema de filtración ni tratamiento
químico.
27
Capacidad y Número de Bañistas en Piscinas Spa
Cada tipo de piscina spa habrá sido diseñado para contener un número máximo de
bañistas al mismo tiempo. Las recomendaciones son un área de superficie mínima
de 0,37 m2 y un mínimo de 0,25 m3 de agua para cada bañista.
También es importante garantizar que no se supera la carga máxima de bañistas
(el número máximo de bañistas usando el spa por hora).
Filtración
El tipo de filtro más eficaz para un spa es un filtro de arena de alto grado. Puede
manejar entre 0,1 y 10 metros cúbicos de agua por minuto por 0,92 metros
cuadrados del área filtrada.
Para el funcionamiento correcto de ese tipo de filtro es esencial un tamaño de
partícula de arena de entre 0,40 y 0,55 mm y una distribución efectiva.
Alternativamente se puede usar un sistema de filtración de Tierra diatomácea véase Filtración página 9.
En ambos casos mencionados antes, todo el aceite corporal y los cosméticos
provenientes de los bañistas, se acumulan en el medio de filtración, acompañados
del agua caliente por aireación. Con los filtros de arena el contralavado no extrae
todo el revestimiento de aceite y gradualmente todas las partículas de arena se
cubren hasta que el aceite pasa directamente y se reparte por el agua una ligera
lechosidad. Los cambios regulares de arena cada año evitarán que eso ocurra.
En spas domésticos, son frecuentes los filtros de cartucho - véase Filtración página
9. En esos caos los filamentos de tejido se recubren con aceite hasta que están
saturados, punto a partir del que el aceite pasa directamente volviendo a repartir
lechosidad por el agua.
28
El elemento de filtración es extraído y limpiado con el limpiador adecuado, después
de lo cual está listo para ser usado de nuevo.
Tratamiento Químico
En un spa, las altas temperaturas y las turbulencias originan pérdidas químicas
de la superficie. El cloro es más volátil, tiene una mayor presión de vapor que
digamos el bromo y se disuelve más rápidamente. De cualquier modo trabaja más
rápido que el bromo y tiempo de respuesta después de la dosis es más rápido.
Con frecuencia se prefiere el bromo pues es más estable en el agua caliente y es
más fácil de manejar - véase Bromo página 18.
Se suele preferir sobre todo en spas de poco uso, más que en los muy usados,
donde es más popular el cloro.
El agua de spa puede aprovechar el cloro combinado con mucha rapidez y el uso
de ozono está cobrando popularidad manteniendo eso bajo control. Además
el ozono también actúa como floculante, así que el efecto global es una mayor
calidad de agua. El ozono también se usa con bromo para que el desinfectante
tenga más eficacia - el ozono oxida el bromo usada de vuelta y lo convierte es
bromo útil.
El tratamiento de UV también es útil en spas. La desinfección UV continua ayuda
a garantizar la seguridad del agua del spa destruyendo las bacterias y demás
contaminantes orgánicos pero debe dejarse siempre un pequeño residuo de cloro
o de bromo en el agua.
Niveles de Dosificación
Como guía general cuando se usen desinfectantes con base de cloro (sin ozono)
debe mantenerse en el agua del spa un nivel de cloro de 3 a 5 mg/l.
En caso de desinfectantes relacionados con bromo, debe mantenerse un nivel de
bromo total o activo de 4 a 6 mg/l.
Donde se use ozono además de la cloración, los niveles de cloro libre siguen
precisando ser mantenidos sobre 1 mg/l y lo ideal sería entre 2 y 3 mg/l para
garantizar una desinfección adecuada.
Equilibrio del Agua (véase también página 44)
Si hay que garantizar la seguridad y la comodidad de los bañistas, hay que mantener el equilibrio del agua, al igual que el nivel correcto de desinfectante en el
agua del spa en todo momento.
El nivel de alcalinidad total es probablemente el parámetro más importante a
controlar, después del desinfectante.
Cuando el ventilador está en marcha el agua del spa suelta dióxido de carbono
lo que aumenta el pH, que provoca una caída de la alcalinidad. En el centro de
los spas de uso frecuente es útil tener una bomba dosificadora programable para
añadir regularmente cantidades de solución de bicarbonato sódico. Eso debe
mantener la alcalinidad y con ello ayuda a estabilizar el nivel de pH.
29
Criterios Operacionales
La tasa de rotación para spas se expresa en minutos y se calcula con la siguiente
ecuación:
Tasa de rotación (minutos)
=
Galones (o metros cúbicos) de agua en el spa
—————————––––––––––––––––––
Tasa de flujo en GPM
Un intervalo adecuado de rotación es esencial para garantizar una buena calidad
del agua. Una propuesta de intervalo ideal es de menos de 15 minutos para Spas
Residenciales y de 6 minutos para Spas Comerciales, incluso con cargas de bañistas
de ligeras a moderadas.
Un estándar industrial en el Reino Unido requiere que el agua de los Spa se cambien
siempre que el número de bañistas sea igual a la mitad de la capacidad del spa
en galones, e.d. para un spa de 500 galones (2,3 m2) el agua deberá cambiarse
cada 250 usuarios. Para una carga media de bañistas de 12 personas por hora,
para un día de 10 horas, ese volumen se alcanza cada 2 días. El contralavado del
filtro suele coincidir con el volcado del agua pues toma la mayor parte del agua
para contralavar correctamente el filtro. Para los Spas Domésticos recomendamos
un Recambio de Agua total cada 3 meses, sin importar cuánto se use.
Un sistema de dilución continua del agua por medio de una válvula controlada es
útil y evita que el agua se vuelva rancia y sobre usada - dando un TDS alto.
Aunque los estándares europeos recomiendan 30 litros por bañista, no debe ser
práctico y un sistema más fácil es el cambio total del agua después de cada día
laboral, a menos que la carga de bañistas sea muy baja.
30
Equipos y métodos de medición del agua
Indicaciones sobre la Toma de Muestras
Es muy importante tomar una muestra representativa del agua de la piscina o del
spa para análisis así que
• tome siempre la muestra del mismo lugar. Por lo general el mejor lugar es el punto
más alejado del retorno a la piscina del agua recién desinfectada, filtrada.
• tome la muestra de aproximadamente 300 mm por debajo de la superficie y
ligeramente alejado del lateral de la piscina.
• enjuague siempre el mismo contenedor varias veces con agua antes de tomar
la muestra para análisis.
Análisis Colorimétrico
Este método de análisis del agua es el más antiguo y el más sencillo para determinar la concentración de aniones y cationes en el agua.
En su aplicación al agua de piscinas y de spa se ha establecido desde hace más de
un siglo que añadiendo un reactivo selectivo a una muestra de agua se produce un
color, cuya intensidad es proporcional a la concentración de cloro en el agua.
Se produjeron estándares de color calibrados, algunos en materiales plásticos
transparentes, otros en vidrio, contra los que sostener la solución de análisis para
cotejar los resultados.
Esos dos sistemas siguen usándose hoy en día con los estándares de color plásticos
normalmente en sets de análisis más baratos, menos robustos, mientras que los
estándares de vidrio tienden a estar en sets más profesionales, diseñados para
piscinas públicas y complejos de ocio.
Ese último tipo, los estándares de vidrio producidos químicamente, son los que
nos conciernen en principio a Lovibond® y los venimos produciendo para el
mercado de las piscinas desde hace más de 60 años en la fábrica Tintometer en
Amesbury. Unidos al conocido Comparador Lovibond® los discos de filtración de
vidrio se han desarrollado para adaptarse a los cambios en los tipos de reactivos
y de formulaciones para dar una mayor sensibilidad visual en los análisis de agua
colorimétricos.
El sistema de Comparador Lovibond® ha sido actualizado continuamente y
mejorado de modo que probablemente ofrece las mejores prestaciones para un
análisis visual preciso :
• estándares de vidrio de color calibrados con precisión, garantizan que no decoloran incluso en bajo condiciones extremas.
• una unidad de Comparador acepta discos, casetes, garantiza la localización
perfecta en todo momento y tiene un prisma óptico que ofrece los dos campos
de vista - solución del análisis y estándar de vidrio coloreado - adyacentes uno
al lado del otro para cotejar el color con precisión.
• un sistema de reactivos completo basado en tabletas. Han demostrado ser fiables
y consistentes en preparaciones reactivas - véase más en DPD página 34.
31
Un punto importante que todavía debemos mencionar y que a menudo es pasado
por alto por los operarios es que para obtener resultados precisos cuando use ese
tipo de equipo, debe usarlo en las condiciones lumínicas correctas.
Se recomienda en el hemisferio norte usar la luz del día del norte y en el hemisferio sur la luz de día del sur. Si no es posible o si se realiza el análisis mientras
no hay luz del sol, deberá usar un gabinete Lovibond® Lighting - ya sea portátil
o central. Ese gabinete ofrece una luz similar a la luz del día y debe ser usado
preferentemente frente a las lámparas de tungsteno o fluorescentes que pueden
conllevar a errores.
Análisis Fotométrico
La tecnología moderna ha incorporado la electrónica al análisis del agua las piscinas
y el uso de los fotómetros portátiles es algo generalizado.
Son instrumentos que pasan un haz de luz por la solución de análisis coloreada
dentro de un fotodetector. La intensidad de la luz es convertida por la microelectrónica en un valor de concentración que se muestra en la pantalla digital.
Así pues en ese método de análisis el operario no tiene que cotejar los colores,
y el resultado del test es exacto y algunos factores vitales son tenidos en cuenta,
los fotómetros pueden dar resultados precisos.
Esos factores son:
• si se usa el tipo de reactivo correcto a menudo de especifican grados especiales de
fotómetros de la tabletas.
• el reactivo tiene que estar completamente disuelto sin partículas flotando en la
célula de análisis.
• no debe haber burbujas adheridas a las paredes interiores de la célula de análisis.
• la célula de análisis tiene que estar seca en el exterior, sin huellas digitales en el
vidrio.
• el propio compartimento de la célula tienen que estar limpio y seco.
32
Métodos Electroquímicos
Potencial Redox (ORP)
Redox es un término para una mediación electrónica para evaluar el estado de
equilibrio entre el estado oxidado y el reducido de una substancia. En una piscina
suele ser el cloro y la medición se realiza en milivatios (mV). La lectura de mV se
conoce como potencial redox. No es la medición de concentración de la forma
oxidada o reducida del cloro, sino que indica el estado de la reacción.
Un aumento en la lectura mV indica un aumento en la concentración de substancias
oxidantes (cloro libre) pero no está directamente relacionado con la concentración
de cloro libre.
Los controladores Redox se emplean únicamente para dar una estimación cualitativa del cloro libre - una lectura de cerca de 700 mV indicaría aproximadamente
1 mg/l y nos da una indicación útil de cómo la calidad del agua se ve afectada
por la carga de bañistas.
No obstante la respuesta Redox no es lineal, y las respuestas se estabilizan con
rapidez a unos 1,5 mg/l de cloro libre.
La respuesta Redox es muy sensible a los cambios de pH y a menos de que pH
esté muy controlado, el redox es muy impreciso en las aplicaciones de control. La
respuesta de los electrodos redox es relativamente lenta después del arranque - a
menudo en torno a 20 minutos, asique hay que tomarse tiempo para permitir
que la lectura se estabilice.
Cuando hay unidades redox operando, es importante que los electrodos sean
mantenidos y limpiados con regularidad. Para hacerlo se saca el electrodo y se
sacan las impurezas mecánicamente. El electrodo tiene que ser recalibrado usando
una solución especial de calibrado redox, enjuagado después reemplazado.
El análisis manual del agua de piscina sigue siendo importante para el cloro
libre.
Amperimétrica
Esa es una forma de medición electroquímica y está relacionada con la determinación de la concentración de cloro libre como ácido hipocloroso, como se ha
mencionado antes es la forma "activa" del cloro libre. Otros métodos de miden
ambos el ácido hipocloroso HOCl y el ión hipoclorito OCl-.
Los analizadores amperimétricos forman la base de controladores automáticos en
piscinas grandes pues controlan con precisión el nivel de ácido hipocloroso en el
agua. Además el tiempo de respuesta de los sensores es rápido, lo que garantiza
un retraso mínimo en el ajuste del nivel de desinfectante.
Los controladores amperimétricos son más sensibles y propensos a interferencias
externas que los controladores redox. Miden realmente un flujo corriente estrecho
que es proporcional al número de átomos de cloro descargado en el electrodo que
opera en la célula. Cualquier cambio en la conductividad del agua lo afectará y
sobre todo en spas, a menos que los importantes parámetros de alcalinidad y pH
sean controlados con alguna dilución continua, un sistema amperimétrico puede
ser muy desequilibrado e inexacto.
33
Cloro
OTO
Ortho Tolidine (OTO) ha sido usado como reactivo para cloro por más de 70 años.
Es fácil de usar y produce un color amarillo instantáneo con el cloro. Sin embargo
con la adquisición de nuevos conocimientos del mecanismo de desinfección del
cloro y el hecho de que hay más de un tipo de cloro residual, se examinó la química
de OTO y se encontraron factores importantes que pueden afectar negativamente
al análisis. Incluyen:
• la acidez de la solución reactiva
• el método de añadir el reactivo
• el efecto del tiempo en el desarrollo del color
• la necesidad de re evaluación del test para niveles de cloro es mayor que 1 mg/l
Los investigadores sugirieron que cuando se analice la muestra de agua en una
temperatura de piscina normal, el resultado indicado por OTO era el del cloro
residual total, e.d. cloro disponible libre más cloro combinado (cloro combinado
con amoníaco para formar cloramina). Para obtener el cloro libre disponible por
separado la muestra debe ser enfriada antes a 1°C.
Recientemente no obstante, la prestación más inhibidora con mucho de OTO es
la toxicidad. En los años 1970 en Europa se restringió su uso pues se categorizó
dentro de un grupo de aminos aromáticos sospechosos de ser cancerígenos. Los
trabajadores que los manejaban están sujetos a controles médicos regulares, y
el uso de OTO en la industria de las piscinas ha sido activamente desacreditado
- en algunos países está prohibido usarlo. A pesar de ello los set de análisis OTO
siguen estando ampliamente disponibles a nivel mundial, probablemente por su
bajo precio.
DPD
Gracias a Dios se introdujo en Inglaterra una alternativa a OTO segura, satisfactoria a finales de los años 50, por Dr.A.T.Palin, quien descubrió que el reactivo NN
Sulfato de bi-metil-p-fenilenodiamina se puede usar para producir selectivamente
un color con cloro disponible libre. Hoy en día conocemos ese reactivo como DPD
y ha sido aceptado en numerosos Estándares Nacionales e Internacionales para
análisis de agua potable. Por lo que es sumamente apto para el seguimiento del
agua de piscina.
El propio reactivo suele estar disponible de dos formas diferentes: líquido y en
tableta
Con DPD en solución, hay que tener cuidado al almacenarlo, pues se deteriora con
la exposición a la luz. Además solo es estable en una solución ácida, de modo que
hay que usar un reactivo aparte que consta de una solución reguladora alcalina,
que garantiza que se produce el pH correcto en la solución de análisis (aproximadamente 6,3) para desarrollar la intensidad completa del color (rojo).
34
La forma más popular del reactivo con operadores de piscina es suministrada en
tabletas. Están empaquetadas en lámina de aluminio, lo que les proporciona una
larga vida de estantería, y junto a las técnicas de producción garantizar precisión en
la formulación, hacen del producto un reactivo de análisis consistente y fiable.
Las ventajas de los Reactivos en Tableta frente los líquidos son:
• fácil de manejar
• fácil de dosificar - una por análisis
• larga vida de estantería
• no hay problemas de almacenamiento
Mecanismo del análisis DPD
Hay dos tabletas de DPD usadas con regularidad en el análisis del agua de piscina
y de spa:
DPD No.1 -
mide el cloro disponible libre,
DPD No.3 -
usado conjuntamente con la tableta No.1 y mide el Cloro
Residual total del que se calcula el cloro combinado.
Cloro Disponible Libre
La tableta DPD No.1, que contiene NN Dietil p Fenilena Diamina Sulfato, otorga
un color específico para cloro libre, y ese color se mide o bien colorimétrica o
bien fotométricamente:
Una célula de análisis limpia se enjuaga con el agua para ser analizada y se deja
vacía.
Se agrega una tableta DPD No.1 y se tritura con una varilla para agitar. La muestra
de agua se agrega y se llena la célula hasta la marca de 10 ml.
La solución se mezcla bien con la varilla hasta que la tableta se ha disuelto por
completo. Se pone la tapa en la célula.
El color debe ser medido inmediatamente para determinar el contenido de cloro
libre en el agua en mg/l (ppm).
35
Cloro Combinado (Cloraminas)
Ese es el nombre general dado a los derivados del cloro que se producen cuando
el cloro libre reacciona con compuestos de nitrógeno como amoníaco y urea, de
los bañistas.
HOCl +
Ácido
Hipocloroso
NH3
Amoníaco
NH2Cl
+
Monocloramina
H2O
Agua
NHCl2 Dicloramina
+
H2O
HOCl
+
NHCl2
NCl3
Tricloramina
+
H2O
HOCl + NH2Cl
Esos son los productos de la reacción del cloro que son responsables de la mayor
parte de las reclamaciones de los bañistas, de irritación cutánea y ocular.
La tricloramina, denominada generalmente tricloruro de nitrógeno producida
en la última reacción, es un compuesto inestable y como es volátil atraviesa la
superficie de la piscina en forma de gas con un olor nauseabundo. Además es
un irritante ocular muy fuerte. La reacción química no avanza por completo con
valores del pH superiores a 5, por lo que normalmente solo hay cantidades muy
pequeñas, si acaso se producen,
Las dos cloraminas que más nos afectan son la monocloramina y la dicloramina.
En el análisis DPD se suelen determinar juntas usando la tableta DPD N 3 :
La célula que contiene la tableta DPD Nº 1 disuelta - del análisis de cloro libre - se
saca del instrumento y se añade una tableta DPD Nº 3 y se mezcla para disolverla
con la varilla de agitar. Se deja que la célula espere 2 minutos para que reaccione
del todo el cloro combinado (monocloramina y dicloramina)
Después se vuelve a colocar la célula en el instrumente y se vuelve a medir el color.
El resultado es cloro total en mg/l.
Para obtener el resultado para cloro combinado aplicar la siguiente ecuación :
Cloro Combinado = Cloro Total - Cloro Libre
Comentario Importante: La tableta DPD Nº 3 contiene yoduro de potasio que en
unos minutos puede ocasionar una reacción del cloro combinado presente en la
muestra. Por eso es imprescindible que las células y las tapas se enjuaguen a fondo
después de usar esas tableta antes de realizar otro análisis de cloro libre, de otro
modo se obtendría una lectura falsa de cloro libre.
Para eliminar ese problema algunos operarios prefieren usar células separadas
para los análisis de cloro libre y para el análisis de cloro total, pasando el líquido
de la célula de cloro libre en otra célula limpia a la que se le añade la tableta DPD
Nº 3, evitando contaminar la primera.
36
Interpretación de los Resultados
La lectura del cloro libre (HOCl y OCl -) es el más importante de todos los análisis
de piscina. La recomendación general es de como mínimo 1 mg/l de cloro libre
presente siempre en el agua (más, si se emplea Ácido de Cianuro: véase página 17).
Además es importante que el rango de concentración del cloro libre al cloro combinado sea como mínimo 2:1. Por ejemplo, si la concentración de cloro libre es 1,5
mg/l la concentración de cloro combinado debería ser 0,75 mg/l o inferior.
En piscinas spa, con temperaturas elevadas, con muchas turbulencias y con posible
alta carga orgánica ocasionada por el frecuente uso, debe mantenerse un residuo
de cloro libre de 3 - 5 mg/l.
Siempre es aconsejable que la concentración de cloro combinado debería ser inferior
a 1 mg/l si es posible en la práctica.
Bromo
El test de bromo es muy similar al test de cloro que usa el tableta DPD No.1
Lo diferente es que en el análisis de bromo, la tableta no responde únicamente al
bromo libre, sino también al bromo combinado - bromamina - que puede estar
presente. Como se ha explicado antes, esos compuestos son buenos desinfectantes por sí mismos, al contrario de las cloraminas cuya potencia desinfectante
es muy baja.
Por lo tanto decimos que el análisis DPD No.1 mide el bromo total o el bromo activo.
Los niveles de bromo como se miden en la tableta DPD No.1 deberían estar entre
4 y 6 mg/l. Eso se aplica tanto en piscinas como en spas. El procedimiento del
análisis es como sigue:
Una célula de análisis limpia se enjuaga con el agua para ser analizada y se deja
vacía.
Se agrega una tableta DPD No.1 y se tritura con una varilla para agitar. La muestra
de agua se agrega y se llena la célula hasta la marca de 10 ml.
La solución se mezcla bien con la varilla hasta que la tableta se ha disuelto por
completo y después se pone la tapa en la célula.
Entonces se mide el color producido para determinar la concentración de bromo
total en mg/l.
Aunque no es estrictamente necesario seguir la formación de bromo combinado
en una base diaria, es una buena idea separar ocasionalmente el bromo total en
libre y combinado, como con el cloro. Sería deseable tener un rango de libre a
combinado de como mínimo 2:1. Eso se gestiona con el uso de una tableta de
Nitrito DPD:
Prepare una célula limpia y triture una tableta DPD No.1 en el fondo de ella déjela libre de agua.
Enjuague otra célula y después llénela hasta la marca de 10 ml con el agua de la
muestra y agregue una
37
DPD tableta de Nitrito.
Triture y mezcle para disolver con una varilla para agitar.
Añada el contenido de la célula en la célula vacía que contiene la tableta
DPD No.1 triturada. Mezcle bien para disolver las partículas de la tableta.
Mida el color producido que indica la concentración de bromo combinado
en mg/l.
Para obtener la concentración de bromo libre reste el resultado del bromo
combinado del resultado del bromo total.
pH
Como hemos visto en la medición y el control del pH, es esencial en todas las
piscinas y spas el mantener el valor dentro del rango deseado. En piscinas con
mucho uso el valor de pH debe ser medido y ajustado continuamente, en las
otras piscinas es suficiente con medir el valor del pH con regularidad y ajustarlo
si fuese necesario.
En esos casos las mediciones del pH se realizan por indicador colorimétrico y el
usado a nivel mundial es Phenolred.
Tiene un estupendo cambio de color de amarillo a rojo a los largo del nivel de pH
6,8 - 8,4 lo que lo hace ideal para el seguimiento del agua de piscina y de spa,
que debe estar en el centro de ese nivel.
El análisis puede ser gestionado con tabletas o líquido de phenol red, pero en
caso de lo último es necesario un líquido de descloración/desbrominación para
evitar que el desinfectante reaccione con el indicador y cambie el color. El reactivo
en tableta tiene ese desclorante/desbrominante como ingrediente. Phenol red en
tableta es mucho más estable que el líquido y más fácil de usar.
Se llena una célula recién enjuagada hasta la marca de 10 ml y se agrega una
tableta de phenol red.
Se tritura y mezcla a fondo para disolver, usando una varilla para agitar limpia.
El color producido coincide visualmente o en un fotómetro para indicar el valor
del pH de la muestra.
Comentario. Si el color producido es púrpura cuando analiza una muestra de
agua brominada, suele ser una indicación de que la concentración de bromo es
superior a 10 mg/l.
Valor pH
Para que desinfectantes basados en cloro trabajen adecuada y eficazmente, el valor
del pH en el agua de la piscina o del spa es crítico. La recomendación normal es
que el valor del pH debería mantenerse entre 7,2 y 7,6 con la meta de estar de
7,3 a 7,5, porque la desinfección será más eficaz.
38
Para piscinas y spas que usan desinfectantes de base de bromo se acepta un
grado de pH más amplio - 7,2 a 7,8. Eso es debido al hecho de que la eficacia de
la desinfección se mantiene sobre ese grado.
Alcalinidad Total
La alcalinidad en niveles inferiores a 50 mg/l puede ocasionar "rebote de pH" lo
que significa grandes cambios en los valores del pH como respuesta a cambios
en los niveles de dosificación del desinfectante y/o en la corrección de sustancias
químicas.
Para evitarlo, el nivel de alcalinidad en una piscina o spa debe estar basado en el
tipo de desinfectante que se use :
Desinfección por Gas de cloro 180 - 200 mg/l
Desinfección por hipoclorito de sodio 120 - 150 mg/l
Desinfección por hipoclorito de calcio 80 - 120 mg/l
Para subir la alcalinidad total es necesario agregar bicarbonato sódico - 1,5 kg
por 50 m3 (11.000 galones) subirá TA a 15 mg/l..
Si es demasiado alto - más de 200 mg/l - use bisulfato sódico - 2,4 kg por 50 m3
(11.000 galones) reducen TA a 20 mg/l.
ALTERNATIVAMENTE
10 litros of 15% de ácido clorhídrico (ácido muriático) reduce TA a 20 mg/l.
El análisis para TA es bastante directo usando o bien un reactivo líquido en un
método de ensayo por goteo o con un reactivo en tableta en un método de
contar tabletas.
En el método del líquido se agregan unas cuantas gotas de un indicador colorimétrico al volumen de medición de la muestra. Ahora se añade tritant gota a gota
hasta que el indicador cambia de color. EL número de gotas de tritant usado se
cuenta y un cálculo simple indica la alcalinidad total en mg/l como CaCO3.
Un método mucho más simple es usar las tabletas de Alcalinidad Total Lovibond®.
Se agregan una a una a un volumen de 50 ml del agua de la piscina o del spa. El
color producido al inicio es amarillo y cambia a rojo brillante al final. El número
de tabletas usado se cuenta y se aplica en la siguiente fórmula:
( Nº de tabletas x 40 ) - 20 = Alcalinidad Total en mg/l CaCO3
Si se necesita más precisión es necesario usar el doble de volumen, a 100 ml si
la fórmula se vuelve :
( Nº de tabletas x 20 ) - 10 = Alcalinidad Total en mg/l CaCO3
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Dureza del Calcio
Si la dureza del Calcio en una piscina es inferior 70 mg/l como CaCO3, el agua
se volverá probablemente corrosiva para la estructura de la piscina y tiene una
"demanda de calcio". El nivel ideal debería ser ascendido a como mínimo 200
mg/l añadiendo copos de cloruro de calcio - 1,5 kg añadidos a cada 50 m3 (11.000
galones ) de agua de piscina aumentará la dureza del calcio a 20mg/l.
El análisis del nivel de dureza del calcio puede ser fotométrico pero es más usual
gestionado por el método de contar tabletas :
Se agregan tabletas de Dureza de Calcio Lovibond® una a una a un volumen
de 50 ml del agua de la piscina o del spa. El color producido al inicio es rosa y
cambia a púrpura al final. El número de tabletas usado se cuenta y se aplica en
la siguiente fórmula:
( Nº de tabletas x 40 ) - 20 = Dureza del Calcio en mg/l CaCO3
Ozono
El ozono es un gas tóxico y en consecuencia particularmente en instalaciones
grandes debe ser extraído en forma de agua antes de retornar a la piscina después
del tratamiento.
No obstante en piscinas spa se generan pequeñas cantidades para combatir los
productos oxidados que se producen - cloros combinados etc. lo que significa que
el ozono no suele retornar al spa como tal. De cualquier caso la concentración
de ozono en la atmósfera encima del agua de la piscina spa no debe exceder los
0,1 ppm.
El análisis del ozono en agua se puede gestionar usando el método DPD, pero
recientemente se ha desarrollado, que el método DPD o un nuevo reactivo basado
en Índigo Trisulfonato que es mucho más selectivo, pues el método DPD adolece
de interferencia de los cloros o bromos que también pueden estar presentes.
Método DPD para Ozono
• Ozono en ausencia de cloro o bromo residual: Enjuague una célula con una
muestra y déjela vacía.
Añada o bien [una tableta DPD No.1 o una tableta DPD No.3], o bien (una
tableta DPD No.4) y tritúrela con una varilla de agitar.
Añada la muestra de agua hasta la marca de 10 ml y mezcle con cuidado con
la varilla para disolver la(s). tableta(s)
Coteje el color producido o bien colorimétrica o fotométricamente y guarde el
resultado como ozono residual en mg/l - llame a esa lectura A.
• Ozono en presencia de cloro o bromo residual.
Se sigue el procedimiento anterior y la lectura ahora corresponde al ozono más
cloro o bromo residual total.
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El segundo procedimiento es como sigue:
Enjuague la célula a fondo y después llénela hasta la marca de 10 ml.
Añada una tableta DPD glicina Triture y mezcle para disolver con una varilla
para agitar.
Enjuague una segunda célula con una muestra y déjela vacía.
Añada o bien [una tableta DPD No.1 o una tableta DPD No.3], o bien (una
tableta DPD No.4) y tritúrela con una varilla de agitar.
Añada a esa célula la solución en la primera célula y mézclele junto para disolver
la(s) tableta(s).
Coteje el color producido o bien colorimétrica o fotométricamente y guarde el
resultado como cloro total o bromo en relación con el ozono en mg/l - llame a
esa lectura B.
Para obtener la concentración de ozono reste la lectura B de la lectura A.
Ozone usando Índigo Trisulfonato
En soluciones acídicas el ozono decolora rápidamente índigo. La reducción en
color de una solución índigo estándar está relacionada con la cantidad de ozono
presente en el agua.
La ventaja del método Lovibond® basado en índigo es que se previene que el cloro
y el bromo interfieran incorporando ingredientes suplementarios en el reactivo
en tableta.
Método Índigo
Enjuague una célula adecuada con la muestra de agua y después agregue una
tableta de análisis de Ozono. Triture con una varilla de agitar limpia, después
añada el agua de la muestra con cuidado, rellenando hasta la línea, evitando
crear burbujas.
Mezclas con cuidado toda la solución de la tableta, evitando agitar con fuerza.
Cuando la solución esté completa, mida el color producido o bien colorimétrica
o fotométricamente y guarde la lectura como ozono en mg/l.
Cloruro
En piscinas que están continuamente en marcha con un desinfectante de
hipoclorito de sodio, la formación de cloro puede llegar a ser un problema. Y
además la corrección del pH usando ácido clorhídrico (ácido muriático) agregará
cloro al agua.
Los niveles altos de cloro pueden impartir un sabor salado al agua así como darle
un color pobre y claridad. Los niveles son aceptables hasta cerca de 1000 mg/l y
se puede reducir con un contralavado normal de los filtros y/o añadiendo agua
frescal.
41
Obviamente el nivel de cloro será un poco más alto que 1000 mg/l para una
piscina que funciona con sal para la generación electrolítica de cloro. En ese caso
la concentración de cloro es de cerca de 2500 mg/l como Cl o de 4000 mg/l
como NaCl.
El análisis de cloruro es un procedimiento simple usando tabletas Lovibond® de
cloruro en un método de contar tabletas.
Para un rango de 0 - 1000 mg/l de Cl mida una muestra de 10 ml de agua en un
recipiente limpio y agregue unos 40 ml de agua libre de cloruro (desionizada).
Añada una tableta de análisis de Cloruro y agite para disolver. La solución se
tornará amarilla.
Continúe añadiendo tabletas de una en una hasta que el color sea marrón. Cuente
el número de tabletas usado y empléelo en la fórmula:
(Nº de tabletas x 100) - 100 = cloruro en mg/l Cl
Para un rango de 0 - 5000 mg/l de Cl mida una muestra de 2 ml de agua en un
recipiente limpio y agregue unos 40 ml de agua libre de cloruro (desionizada).
Añada una tableta de análisis de Cloruro y proceda como antes. Aplique finalmente la fórmula:
(Nº de tabletas x 500) - 500 = cloruro en mg/l Cl
Para convertir el resultado en mg/l cloruro de sodio NaCl multiplique por 1,6.
Sulfato
Se está volviendo cada vez más aparente que los altos niveles de sulfato pueden
ocasionar daños graves en piscinas de hormigón atacando los materiales basados en cemento. En piscinas alicatadas el sulfato ataca los azulejos causando
desmoronamiento y expansión del cemento. Eso último puede ocasionar que los
azulejos de la pared y del suelo de la piscina se caigan.
42
El sulfato se introduce en el agua con el uso de bisulfato sódico (ácido seco) para
corregir el pH y del uso de sulfato de aluminio como floculante. El problema parece
ser más frecuente en piscinas muy usadas que usan donantes de cloro alcalino
como hipoclorito de calcio o de sodio.
El nivel máximo recomendado para sulfato en el agua de piscina es de 360 mg/l.
Solo se puede reducir vaciando algo de agua y rellenando con agua fresca.
Un método simple de medición de la turbiedad está disponible para el seguimiento
de los niveles de sulfato, en el que un reactivo en tableta se añade a la muestra
de agua en un grupo tubular doble.
Cualquier presencia de sulfato producirá una solución turbia que se mide moviendo
el tubo interior hasta que un punto negro impreso en la base desaparece de la
vista. El resultado se lee de una escala en el lateral del otro tubo.
Ese grupo tubular también se usa para el análisis métrico de la turbiedad con
Ácido de Cianuro.
Ácido de Cianuro
La presencia de ácido de cianuro en el agua de piscinas es el resultado de usar
isocianurados clorados como desinfectantes - véase página 16.
En el proceso de desinfección, el cloro se consume pero la molécula de ácido de
cianuro permanece, y con el paso del tiempo se puede formar una concentración
tan alta que ocasiona lo que se conoce como bloqueo de cloro en la piscina.
El bloqueo del cloro ocurre cuanto la concentración de ácido de cianuro en
el agua de piscina alcanza niveles de 150 mg/l y superiores. La propia agua tiene
un aspecto sin brillo y sin vida y quizás tenga un tinto verduzco y el análisis
DPD No.1 sigue mostrando un buen resultado de cloro libre - el agua está "sobre
estabilizada" y el cloro está bloqueado.
El tiempo caliente y largos periodos de sequía con racionamientos de agua fomentan los altos niveles de ácido de cianuro en piscinas tratada con isocianurados
clorados.
Un nivel de 30 - 50 mg/l es satisfactorio para la estabilización y si el nivel subiese
a más de 100 mg/l se recomienda reducirlo vaciando algo de agua y rellenando
con agua fresca.
Pudiera ser necesaria una dosis de choque para la piscina con cloro libre que mate
el crecimiento de las algas que hayan aparecido. En ese caso es importante usar
o bien hipoclorito de sodio o de calcio no más del cloro estabilizado (Di-Cloro o
Tri-Cloro).
Un simple método métrico de turbiedad está disponible para el seguimiento de
los niveles de ácido de cianuro, alternativamente disponemos de un fotómetro
de bajo coste que realiza el análisis con cloro y pH.
El análisis métrico de turbiedad es como sigue:
43
El reactivo en tableta se añade a la muestra de agua en un grupo tubular doble.
Cualquier presencia de ácido de cianuro producirá una solución turbia que se mide
moviendo el tubo interior hasta que un punto negro impreso en la base desaparece
de la vista. El resultado se lee de una escala en el lateral del otro tubo.
Total de Sólidos Disueltos (TDS)
El contenido de Total de Sólidos Disueltos de agua de piscina y de spa es una
mezcla de la cantidad total de material sólido disuelto en ella.
En el agua de tuberías principales comprende la dureza y otras sales naturales
y el nivel dependerá de la fuente de suministro, pero está en un ámbito de
50 - 500 mg/l.
El nivel de TDS aumentará gradualmente en una piscina debido a la evaporación
y a la concentración de sales que contienen caliza, impurezas introducidas por los
elementos naturales, el viento y la lluvia y por las substancias químicas añadidas al
agua como parte del proceso de tratamiento - por ejemplo cloro y sulfatos.
El valor real de la medición de TDS es que puede indicar si se han añadido demasiadas substancias químicas como resultado de una carga fuerte de bañistas o
falta de dilución y el agua se vuelve "rancia".
Se suele seguir comparando entre la piscina y el agua del suministro principal
hacia la piscina. El TDS no debería ascender de 1000 mg/l, por encima del agua
suministrada, hasta un máximo de 3000 mg/l.
Si fuese necesario reducir el nivel de TDS, se realiza reemplazando agua de la piscina
por agua fresca. En algunas piscinas se puede mantener un nivel satisfactorio de
TDS realizando el contralavado regular de los filtros.
La medición se realiza con medidor electrónico que en realidad lee la conductividad
del agua y aplica un factor interno para mostrar el TDS en mg/l.
Agua Equilibrada (Índice Langelier)
Si un agua está equilibrada, se dice que ni es corrosiva ni forma sarro. Dicho de
otro modo, no se deposita una capa de sarro de calcio ni se disuelve una capa
de sarro existente.
En la mayoría de las piscinas bien gestionadas el agua estará equilibrada su el valor
pH se mantienen en los ámbitos recomendados, pero deben ser tenidos en cuenta
otros factores que pueden afectar al agua. Son la alcalinidad total, la dureza del
calcio, el contenido de TDS y por último la temperatura del agua. La concentración
de cloro o bromo no forma parte del Cálculo de Agua Equilibrada.
La fórmula para determinar si el agua está equilibrada ha sido desarrollada por
Langelier en la década de 1930, por lo que el resultado de su aplicación se suele
denominar Índice de Langelier o Índice de Saturación de Langelier o simplemente
Cálculo de Agua Equilibrada.
¿Por qué es tan importante el equilibrio? Porque si no es correcto puede haber
corrosión y erosión.
Hay 3 causas principales de corrosión y de erosión;
44
• Ataque galvánico
• Agua agresiva
• Baja dureza del calcio
Galvanic attack occurs when two or more dissimilar metals are in close proximity
in a water environment (pool or spa ) which contains high levels of chemical salts
or TDS. The presence of chlorides encourages the water to be more conductive. To
prevent this the TDS can be reduced or the level of calcium hardness raised so that
a thin layer of scale is laid down to inhibit the metal’s efficiency as an electrode.
Lower levels of chlorides will prevent the water from acting as an electrolyte.
Low calcium hardness will often result in the loss of grout around the tiles, as the
water tries to satisfy its need for calcium.
It is necessary therefore to maintain the TDS at sensible levels (ideally no more
than 1000 mg/l above the feed water ) and yet maintain an adequate level of
calcium hardness in the water (around 200 mg/l minimum ).
The formula for calculating the Langelier Index is as follows :
pH + Temperature factor + Alkalinity factor + Calcium Hardness factor - TDS factor
And is applied using the table below to obtain the factors from the actual test
results for Total Alkalinity, Calcium Hardness and TDS.
Temperatura T.F.
Dureza del
C.F.
Total
A.F.
calcio mg/lAlcalinidad mg/l
Total
Disuelto
C0F0
Sólidos mg/l
como CaCO3
como CaCO3
Factor
0 32 0,0
5 0,3
50,7
0
12,0
3 37 0,1
25 1,0
251,4
-
-
8 46 0,2
50 1,3
501,7
12 53 0,3
75 1,5
751,9
-
-
16 60 0,4
100 1,6
1002,0
2000
12,2
19 66 0,5
150 1,8
1252,1
-
-
24 76 0,6
200 1,9
1502,2
29 84 0,7
250 2,0
2002,3
-
-
34 94 0,8
300 2,1
3002,5
4000
12,3
41
105 0,9
400 2,2
4002,6
-
-
53128 1,0
6002,35
8002,9
---
800
2,5 1000
3,0
--- 1000
2,6
45
1000
12,1
3000 12,25
5000 12,35
-
-
--600012,4
En términos prácticos un Índice en el ámbito de cero a + 0,3 se considera
satisfactorio e.d. un resultado positivo bajo indica que en el agua se puede
depositar una fina capa de sarro de protección.
Ejemplo:
Cálculo Langelier:
pH = 7,5
Temperatura = 29 C° (84° F)
f 0,7
Total alcalinidad = 100
f 2,0
Dureza del calcio = 300
TDS = 1100
7,5
f 2,1
substrato: f 12,1
Total = + 0,2
NOTA IMPORTANTE:
Un alta Alcalinidad Total no es compensación de una baja Dureza del Calcio.
Cada parámetro debe estar en el margen recomendado.
Consideraciones Adicionales del Agua Equilibrada
• En aguas blandas donde la adición constate de calcio es necesaria para mantener
el nivel de calcio por encima del mínimo, podría ser una ventaja usar hipoclorito
de calcio como donante de cloro para obtener de ese producto el calcio además
del cloro.
También donde la alcalinidad total es baja, podría ser beneficioso el uso de
dióxido de carbono en gas para corregir el pH con hipoclorito de calcio para
producir un ascenso de la alcalinidad total.
• En aguas duras donde puede ser difícil reducir la alcalinidad total y el pH al nivel
recomendado, podría ser necesario el uso de ácido clorhídrico (ácido muriático) y
podría se apropiado para operar con una alcalinidad total de aproximadamente
140 - 150 mg/l.
46
Problemas Operacionales
Problema
Posible
Causa Tratamiento
El agua de la
piscina se pone
verde
No estabilizador en la piscina
- la luz solar disipa el desinfectante
Controle el nivel de desinfectante -y añada estabilizador si fuese necesario
O
Nivel alto de Ácido de
Cianuro (bloqueo del cloro)
Diluir con agua limpia para
reducir el nivel de ácido de
cianuro recomendado
Crecimiento
de algas en la
piscina
Nivel de desinfectante
inadecuado
Asegúrese de que el nivel
de desinfectante es adecuado en la piscina - use
algicida
Agua turbia inánime
TDS demasiado alto
(Alto nivel de cloro)
Controlar y reducir si fuese
necesario el TDS diluyendo
Nivel alto de Ácido de
Cianuro (bloqueo del cloro)
Controlar y reducir el
ácido de cianuro si fuese
necesario
TDS demasiado alto
Controlar y ajustar por
dilución
Alto nivel de Cloro
Controlar y ajustar por
dilución
El gran número de bañistas
sobrecarga el sistema de
filtración
Reducir los filtros de
control del número de
bañistas
pH alto
Controlar y ajustar el pH
Alcalinidad alta
Controlar y ajustar la
Alcalinidad
Dureza del Calcio demasiado
baja
Controlar y ajustar
pH demasiado bajo
Controlar y ajustar
Sabor salino en
el agua
Agua Turbia
Señales de
erosión de
lechada entre
azulejos
47
Problema
Posible
Causa Tratamiento
Alto nivel de Sulfato
Controlar y reducir a 360
mg/l si fuese necesario
pH irregular
Alcalinidad Baja
Controlar y ajustar
pH difícil de
ajustar
Alcalinidad alta
Controlar y reducir si fuese
necesario
pH fuera del nivel
recomendado
Controlar y ajustar el pH
Cloro libre bajo Cloro
combinado demasiado alto
Controlar y ajustar Controlar y ajustar por dilución
Alergia al desinfectante
Si es individual intente
otra piscina con un desinfectante diferente
Alcalinidad alta
Controlar y reducir si fuese
necesario
Reclamaciones
por escozor en
los ojos e irritación cutánea
pH difícil de
ajustar
48
49
Asociaciones-Membresías
The Swimming Pool and Allied Trades
Association Limited
4 Eastgate House, East Street, Andover,
Hampshire, SP10 1EP
Inglaterra
www.spata.co.uk
APSP
The Association of
Pool & Spa Professionals
2111 Eisenhower Ave.
Alexandria, VA 22314
EE. UU.
www.apsp.org
Bundesverband
Schwimmbad & Wellness e.V.
An Lyskirchen 14
50676 Colonia
Alemania
www.bsw-web.de
Bundesverband Deutscher
Schwimmmeister e. V.
Römerstr. 151
50389 Wesseling
Alemania
www.bds-ev.de
Bundesverband
der Hygieneinspektoren e. V.
Hohenstaufenstr. 62
10781 Berlin
Alemania
www.bundesverbandhygieneinspektoren.de
TÜV Rheinland Akademie GmbH
TÜV Rheinland Group
Rhinstr. 46
12681 Berlin
Alemania
www.tuev-schwimmbadbauer.de
Verein zur Förderung des IWW
Rheinisch-Westfälisches Institut für
Wasserforschung e. V.
Moritzstraße 26
45476 Mülheim an der Ruhr
Alemania
www.iww-online.de
Schweizerische Vereinigung
von Firmen für Wasser- und
Schwimmbadtechnik
Schlösslistraße 9 A
3001 Bern
Suiza
www.aquasuisse.ch
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44287 Dortmund
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5212 Hausen AG
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