Las piscinas son una forma brillante de refrescarse durante el caluroso verano. Por supuesto, no es una idea especialmente original, y cientos de personas pueden utilizar una piscina concreta cada día. La química está a nuestro alcance para evitar que nos bañemos en agua que alberga posibles infecciones transmitidas por el agua. También puede ayudar con el pecado capital de orinar en la piscina, aunque no sin consecuencias. Lo hace, como probablemente ya sepa, a través de la cloración del agua de la piscina, aunque es menos sencillo de lo que podría pensar.
En primer lugar, ¿cómo se clora el agua? Se podría pensar que se hace con cloro, pero en realidad se ha vuelto bastante raro clorar las piscinas con el propio cloro. Esto se debe a la naturaleza tóxica del cloro gaseoso, que hace que sea difícil de almacenar y potencialmente peligroso para la salud si se produce un accidente. En su lugar, se utilizan otros productos químicos que también pueden realizar la cloración del agua.
El principal de ellos son los hipocloritos, y algunos de los más utilizados son el hipoclorito de sodio y el hipoclorito de calcio. Estos compuestos tienen la ventaja sobre el cloro de que son sólidos a temperatura ambiente y pueden disolverse en agua, lo que facilita su almacenamiento y uso. El hipoclorito de sodio es un compuesto que probablemente también haya encontrado en su casa, ya que es un componente de los blanqueadores a base de cloro. Se vende en soluciones de concentración ligeramente superior para clorar las piscinas, y también puede obtenerse en forma de pastillas. Por supuesto, una vez que está en el agua, está en una concentración mucho menor que la que se encuentra en la lejía, por lo que el hecho de que se encuentre también allí no es preocupante.
Tanto el cloro como las sales de hipoclorito reaccionan con el agua para producir un compuesto diferente llamado ácido hipocloroso. Este es un ácido relativamente débil, pero también un fuerte agente oxidante, y en realidad es el responsable en gran medida de los efectos bactericidas de la cloración del agua. Se ha debatido cómo ayuda exactamente a matar a las bacterias, pero se cree que afecta a una serie de factores en la membrana celular de las bacterias, como la supresión de la función metabólica de la célula, la prevención de la replicación del ADN y la imposibilidad de que las proteínas de las células puedan agruparse.
El ácido hipocloroso se disocia parcialmente (se divide) en el agua, formando el ion hipoclorito. Este es un oxidante unas 60 veces más débil que el ácido hipocloroso, por lo que no es tan bueno para ayudar a eliminar las bacterias del agua. Por suerte, la disociación del ácido hipocloroso es reversible, y podemos ajustarla a nuestro favor controlando la acidez de la piscina. Aunque queremos mantener un pH que nos resulte agradable para nadar, si lo mantenemos entre 7,2 y 7,8, favoreceremos que la mayor parte del ácido hipocloroso permanezca en su sitio, en lugar de disociarse para formar el ion hipoclorito. Las concentraciones combinadas de ambos se denominan a menudo «cloro libre disponible» (FAC).
Otro problema, sobre todo en las piscinas exteriores, es el de la fotólisis UV. Se trata de la descomposición de los compuestos químicos en presencia de la luz ultravioleta. Como bien sabemos, el sol emite luz ultravioleta, que es de lo que intentamos protegernos con los protectores solares. Esta luz UV también puede provocar la ruptura de los iones de hipoclorito (y, en menor medida, del ácido hipocloroso). Esto provoca el 90% de la pérdida de FAC de las piscinas exteriores y significa que éstas requieren una cloración más frecuente. También se pueden añadir otros productos químicos al agua de la piscina para ayudar a prevenir esto, algo que discutiremos en breve.
Un efecto secundario común de un día de natación en una piscina con cloro es el escozor de ojos. A menudo se achaca esto a que los niveles de cloro en la piscina son «demasiado altos»; de hecho, es todo lo contrario, como vamos a descubrir. En primer lugar, no es el ácido hipocloroso ni los iones de hipoclorito los que provocan el dolor de ojos. De hecho, es el resultado de los compuestos producidos por la reacción de éstos con los compuestos químicos contenidos en su sudor – o en su orina.
Tanto su sudor como su orina contienen amoníaco o compuestos derivados del amoníaco. La urea es un compuesto que asociamos con la orina, pero en realidad también se encuentra en niveles muy bajos en el sudor. El ácido úrico es otro compuesto que se encuentra en ambos. Cuando estos compuestos reaccionan con el ácido hipocloroso del agua clorada, se produce una serie de compuestos, entre los que se encuentran algunos conocidos como cloraminas.
Las cloraminas son los compuestos responsables de la irritación de los ojos que cualquier nadador frecuente que lea esto habrá experimentado sin duda en algún momento. También son responsables del olor que asociamos a las piscinas. Aunque a menudo nos referimos a esto como el olor del cloro, en realidad son estos subproductos los que lo producen, por lo que si una piscina huele fuertemente a «cloro», indica un mayor nivel de estos compuestos en el agua – ¡lo que obviamente no es algo bueno!
El porcentaje de personas dispuestas a confesar que orinan en la piscina es en realidad más alto de lo que cabría esperar: la friolera del 19% de los estadounidenses preguntados en una encuesta de 2012 admitieron que, en algún momento, han hecho sus necesidades en el agua de la piscina. El 79% de los encuestados en la misma encuesta sospecha que otras personas orinan en el agua. Esto no es una gran noticia, porque la orina aumenta la cantidad de tricloroamina presente en el agua de la piscina. La tricloroamina ha sido acusada de provocar síntomas respiratorios en los nadadores frecuentes y en los trabajadores de las piscinas, y se debate si podría ser responsable de inducir el asma en algunos.
Otro producto químico producido como consecuencia de la orina en la piscina es el cloruro de cianógeno, un producto químico que también puede tener algunos efectos bastante desagradables – aunque, en las concentraciones producidas en el agua de natación, se ha cuestionado si se vería algún efecto enfermo. Por supuesto, hay una forma sencilla de evitar la producción de estos compuestos, y es, obviamente, no orinar en la piscina. Si eres de los que orinan en la piscina, quizá debas reconsiderar tu postura. Michael Phelps, toma nota.
El cloro contenido en estos subproductos de la cloración se denomina «cloro combinado» (CC). La cantidad total de cloro en la piscina es la suma del cloro libre disponible (FAC) y el cloro combinado, y se recomienda que el nivel de FAC se mantenga entre 1 y 4 partes por millón. Una piscina olímpica contiene 2.500.000 litros de agua, por lo que en realidad se trata de una cantidad increíblemente pequeña.
También se pueden añadir otros compuestos, además de los que se añaden para la cloración. Uno de estos compuestos es el cloruro de calcio. Se añade para evitar que el sulfato de calcio ligeramente soluble, un componente de la lechada entre las baldosas de las piscinas, se disuelva lentamente. Lo impide mediante lo que se conoce como el efecto de los iones comunes. Esencialmente, los iones de calcio presentes en el cloruro de calcio aumentan la concentración de iones de calcio en el agua, impidiendo que gran parte del sulfato de calcio se disuelva.
Otro compuesto que puede añadirse es el ácido isocianúrico. Este compuesto es un herbicida, por lo que los niveles deben mantenerse por debajo de 200 partes por millón; normalmente está presente a un nivel mucho más bajo. La razón por la que se añade es que puede ayudar a estabilizar los niveles de cloro, sobre todo en las piscinas exteriores, donde se agotan por la acción de la luz ultravioleta. El ácido isocianúrico reacciona con los iones de hipoclorito, produciendo ácido dicloro(iso)cianúrico. Sin embargo, esta es otra reacción reversible, y como los iones de hipoclorito se agotan por la fotólisis UV, se promueve la descomposición de este compuesto de nuevo en ácido isocianúrico e iones de hipoclorito. Por lo tanto, actúa como una especie de «depósito» de cloro, reponiendo los iones de hipoclorito perdidos.
Probablemente haya quedado claro a lo largo de este artículo que hay mucha química detrás de mantener una piscina limpia. El paisaje químico en una piscina es un cambio constante, y se requiere una gestión cuidadosa de la misma para mantener una piscina segura y limpia.
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Referencias & Lecturas adicionales
- Química de la piscina – D De Le Matter
- Cloraminas – entender el olor de la piscina – American Chemistry Council
- Hojas de trabajo de química de la piscina – Royal Society of Chemistry
- Subproductos volátiles de la desinfecciónproductos de la cloración del ácido úrico – L Lian & otros
- Fotólisis UV del cloro libre – T L Brooks & otros
- Resultados de la encuesta sobre la higiene de los bañistas – Water Quality & Health Council
- Exposición a la tricloroamina y síntomas respiratorios en trabajadores de piscinas – J H Jacobs & otros
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