CLORAZIONE PISCINA 
SISTEMA REDOX
o AMPEROMETRICO?


    TRICLORO, DICLORO ED ACIDO ISOCIANURICO

    Negli ultimi anni hanno trovato larga diffusione le pastiglie di tricloro isocianurato, che l’utente è solito inserire manualmente ed in quantità più o meno corretta, negli skimmer, in vasca di compenso o comunque in qualsiasi luogo dove tali pastiglie possano essere lambite dall’acqua.
    pastiglie cloro

    Dal punto di vista tecnico, il tricolore è una forma organica di cloro al quale viene aggiunta una molecola di acido isocianurico, che ha la funzione di mantenere “legate” le molecole di cloro in modo tale che, l’azione dei raggi UV del Sole, non ne riduca rapidamente l’efficacia disinfettante.

    Tale stabilizzante, tuttavia, introduce in acqua una problematica sempre più rilevante, ossia quella dell’accumulo di acido isocianurico; ogni pastiglia che l’utente inserisce in acqua, infatti, apporta una piccola quantità di tale sostanza, che va a sommarsi a quella introdotta dalla precedente pastiglia ed a quella ancora precedente, causando accumuli di acido isocianurico che, ad oggi, non è possibile rimuovere se non scaricando parte dell’acqua della piscina, sostituendola con acqua “fresca”.

    Ad oggi, infatti, non esiste un prodotto chimico che possa rimuovere l’acido isocianurico mantenendo l’acqua compatibile con il contatto umano: periodicamente, ossia quando la concentrazione di tale acido supera i 75 mg/l ( normativa UNI ) l’utente dovrà procedere alla sostituzione di circa 1/3 del volume di acqua, avendo l’accortezza di aspirare l’acqua tramite la presa di fondo, in quanto tale acido tende a stratificarsi sul fondo.

    Una quantità superiore di tale prodotto comporta numerosi problemi, tra i quali:
     
    • Consumo maggiore di cloro:
    • l’acido isocianurico, infatti, essendo materiale organico, viene “visto” dal cloro come materia inquinante da disinfettare, con il risultato che, sempre una parte maggiore della pastiglia di tricloro immessa in acqua, verrà utilizzata per tentare di disinfettare l’acido isocianurico, rendendo necessario aggiungere sempre più pastiglie per ottenere la stessa efficacia disinfettante che si ha con un’acqua “fresca”.
      Ma ogni pastiglia utilizzata, aggiunge ulteriore acido isocianurico, ingigantendo il problema.
       
    • Consumo maggiore di regolatore del pH:
    • essendo un composto con pH acido, un’eccesso di acido isocianurico tende a tenere molto basso il pH, rendendo difficoltoso aumentarlo anche introducendo un incrementatore del pH.
       
    • Problemi di misurazione:
    • l’acido isocianurico libera corrente in acqua; i sistemi di misurazione e regolazione del valore di cloro libero che sfruttano il principio Redox oppure Amperometrico a cella aperta, vanno a misurare la quantità di corrente che il cloro libera in acqua.
      Un’eccesso di acido isocianurico, pertanto, andando a liberare ulteriore corrente elettrica, tende ad “ingannare” i sistemi di misurazione, che attribuiranno tutta la corrente misurata alla presenza di Cloro Libero, causando errori di lettura.
      L’unico sistema esente da tale problematica è il sistema Amperometrico a cella chiusa di cui parleremo più avanti.


    IL BUON VECCHIO IPOCLORITO

    Da moltissimi anni l’ipoclorito viene utilizzato con successo come agente disinfettante, in quanto la sua natura inorganica non dà ordine ai fenomeni sopra esposti. Viene immesso in acqua mediante pompe dosatrici che, pilotate da sistemi di misurazione, andranno a misurare la quantità di cloro libero residuo presente in piscina e comanderanno l’aggiunta di ipoclorito fino a raggiungere la concentrazione massima di 1.5 mg/l. Il cloro introdotto in acqua avrà un’efficacia disinfettante differenziata in base al pH dell’acqua.


    IL CLORO ED IL pH

    Il cloro immesso in acqua, sia esso tricloro o ipoclorito, si scinderà in due sostanze:
    • Acido Ipocloroso: è il cloro con più alto potere disinfettante
    • Ione Ipoclorito: è il cloro con il più basso potere disinfettante

    Le quantità di acido ipocloroso e di ione ipoclorito che si formeranno, dipenderanno dal pH dell’acqua: più il pH sarà tendente a 7 e più acido ipocloroso si formerà, più sarà tendente ad 8 e più ione ipoclorito si formerà; è evidente, quindi, quanto sia fondamentale avere un acqua con pH prossimo a 7.0 ( 7.2 / 7,4 ) e, soprattuto, stabile, in quanto ciò consentirà, a parità di quantità di cloro immessa in acqua, di avere a disposizione una quantità superiore di acido ipocloroso, dal potere disinfettante maggiore e più rapido rispetto allo ione ipoclorito.

    Una volta entrato in contatto con l’acqua, l’Acido Ipocloroso reagirà con la materia organica presente in acqua ( batteri, foglie, alghe, ecc ) ed andrà a reagire anche con le sostanze azotate ( ammoniaca contenuta nel sudore, nelle urine, nelle creme solari, ecc. ) introdotte in acqua dai bagnanti; il cloro che si legherà a tali sostanze azotate darà origine a dei sottoprodotti di reazione chiamati Clorammine e che, nella loro totalità, assumono il nome di Cloro Combinato ( cloro combinato con ammoniaca ).

    La somma di Cloro Libero e Cloro Combinato indica il Cloro Totale presente in acqua.

    Il Cloro Combinato è il responsabile del bruciore degli occhi e delle mucose dei bagnanti e del forte odore di cloro che si avverte nelle piscine mal clorate; è importante che esso non superi la soglia di 0,4 mg/l in quanto, una presenza superiore, comporterebbe un problema analogo a quello visto per l’Acido Isocianurico.


    E QUINDI? COSA FACCIO?

    Il primo passo per avere un’acqua più sana è, pertanto, quello di utilizzare ipoclorito liquido che, come abbiamo visto, dovrà essere introdotto in acqua tramite una pompa dosatrice.
    Vista la stretta dipendenza tra Cloro e pH precedentemente esposta, è fondamentale provvedere ad una regolazione automatica anche del pH dell’acqua ed anzi, sono da privilegiare i sistemi che consentono di regolare per prima cosa il pH e che, solo successivamente, provvedono al dosaggio di ipoclorito.
    Per indicare alle pompe dosatrici quanto regolatore del pH e quanto ipoclorito dosare, devono essere utilizzati due elettrodi che, messi in contatto con l’acqua della piscina tramite appositi porta elettrodi, andranno a rilevare il valore di cloro libero ed il pH dell’acqua.
    Per la misurazione del pH non c’è nessun problema, in quanto esiste solo un principio chimico-fisico che governa questa rilevazione.
    Il problema si ha con la scelta del metodo di misurazione del valore di Cloro Libero.


    REDOX OPPURE AMPEROMETRICO?

    La misurazione del valore di cloro libero presente in acqua può essere realizzata sfruttando due principi fisici:
  • REDOX
    E’ un metodo di misurazione indiretto, in quanto l’elettrodo andrà a misurare il potenziale Redox dell’acqua, espresso in mV ( millivolts ).

    Il primo problema di questo sistema di misurazione è rappresentato dal fatto che ogni acqua, anche senza cloro aggiunto, ha un proprio potenziale Redox, poiché ogni acqua ha:

    • una propria composizione chimica
    • un proprio pH
    • una propria temperatura
    • una propria carica batterica
    • una propria alcalinità
    • una propria quantità di cloro combinato ( clorammine )


    Per la disinfezione andremo ad aggiungere, inoltre, cloro libero, ( e magari acido isocianurico ) che a sua volta contribuirà ad alterare il valore Redox dell’acqua.
    La situazione ideale sarebbe che con l’elettrodo di rilevazione si riuscisse a misurare il solo potenziale Redox generato dalla quantità di Cloro Libero presente in acqua ma, nella realtà, esso andrà a leggere il potenziale Redox generato da tutte le variabili di cui sopra, con il risultato che, al variare anche di una sola di esse, l’elettrodo dovrà essere nuovamente tarato.
    Dato che in piscina la variazione di tutte queste componenti è all’ordine del giorno, gli effetti di tale problema saranno ancora più marcati, specialmente con le variazioni di pH tipiche delle acque di balneazione.
    Il secondo problema di questo sistema di misurazione è legato al fatto che, essendo una misurazione indiretta del valore di cloro libero, sul display dello strumento avremo un’indicazione in mV.
    Per verificare a quanti mg/l di Cloro Libero corrispondono i mV misurati, dovremo dare un’occhiata ad un grafico che, incrociando pH e mV, ci indicherà una stima del valore di Cloro Libero.
    display LDpHRh WDpHRh redox pH
    grafico corrispondenza redox cloro libero
    Diciamo che la nostra centralina Redox sia programmata per raggiungere un valore di 700 mV che, osservando il grafico precedente ed ipotizzando di avere un pH di 7.4, corrispondono a circa 1.0 mg/l di Cloro Libero.
    Si nota subito come con pH 7.6, i soliti 700 mV impostati nella nostra centralina, corrisponderebbero a circa 1.7 mg/l di cloro libero. Ciò dimostra la grande dipendenza del potenziale Redox rispetto al pH.
    Visto quanto sopra esposto è evidente come, in prima istanza, debba essere regolato il pH e, solo successivamente, debba essere regolato il valore di Cloro Libero. Non potendo controllare direttamente le altre variabili precedentemente esposte, per compensare la loro variazione, non rimane altro che tarare frequentemente la centralina.
    Ed il vantaggio di questo sistema? La sua relativa economicità.

    Per approfondire il funzionamento dei nostri sistemi, potete visitare la pagina relativa ai sistemi Redox.
     
    AMPEROMETRICO
    Dovremmo parlare, in realtà, di sistemi amperometrici, in quanto, la natura della cella amperometrica ( aperta o chiusa ) utilizzata, definisce due sistemi di misurazione con prestazioni ben differenti.
    Innanzitutto si parla di “cella amperometrica” in quanto sono presenti due elettrodi, uno di riferimento ed uno di misurazione.
    Se questi elettrodi sono esposti al contatto diretto con l’acqua, si parla di CELLA AMPEROMETRICA APERTA, se questi elettrodi sono protetti da una membrana semipermeabile ( una sorta di filtro ), si parla di CELLA AMPEROMETRICA CHIUSA
     
    CELLA AMPEROMETRICA APERTA
    Nei sistemi di misurazione con cella amperometrica aperta, i due elettrodi sono a diretto contatto con l’acqua ed, anche in questo caso, come abbiamo visto nel sistema Redox, andranno a leggere tutta la corrente elettrica presente in acqua, con il vantaggio risentire in misura ridotta delle variazioni del pH, con la possibilità di compensare le variazioni della temperatura e con l’indiscutibile vantaggio di avere una misurazione direttamente in mg/l del valore di cloro libero, senza doversi servire del grafico Redox.
    Dato che la cella aperta andrà a leggere la corrente generata anche dal cloro combinato, periodicamente sarà necessario tarare la cella ma, senza dubbio, con una frequenza minore rispetto alla soluzione Redox.
    display LDpHCL WDpHCL cloro libero e pH cella amperometrica aperta cloro libero ECL6
     
    CELLA AMPEROMETRICA CHIUSA
    Nei sistemi di misurazione con cella amperometrica aperta, i due elettrodi sono a diretto contatto con l’acqua ed, anche in questo caso, come abbiamo visto nel sistema Redox, andranno a leggere tutta la corrente elettrica presente in acqua, con il vantaggio risentire in misura ridotta delle variazioni del pH, con la possibilità di compensare le variazioni della temperatura e con l’indiscutibile vantaggio di avere una misurazione direttamente in mg/l del valore di cloro libero, senza doversi servire del grafico Redox.
    membrana semipermeabile ECL3S/10 ECL3S/20 SCL3S/20
    Dato che la cella aperta andrà a leggere la corrente generata anche dal cloro combinato, periodicamente sarà necessario tarare la cella ma, senza dubbio, con una frequenza minore rispetto alla soluzione Redox.

    Nei sistemi di misurazione con cella amperometrica chiusa, i due elettrodi non entrano mai direttamente in contatto con l’acqua, in quanto sono protetti da una speciale membrana selettiva dell’acido ipocloroso, che consente il contatto con gli elettrodi al solo acido ipocloroso, escludendo dalla misurazione lo ione ipoclorito, il cloro combinato, l’eventuale acido isocianurico e tutti i componenti che potrebbero alterare la misurazione del valore di Cloro Libero.
    La cella, inoltre, adatta automaticamente la misurazione in base al pH e della temperatura rilevati.

    E’ evidente come con questa cella andiamo ad eliminare tutte le variabili che influenzano gli altri sistemi di misurazione, avendo la certezza di leggere effettivamente i mg/l di Cloro Libero presenti in acqua.

    Per approfondire il funzionamento dei nostri sistemi, potete visitare la pagina relativa ai sistemi Amperometrici.


    IN DEFINITIVA, COSA MI CONSIGLIATE?

    Se non si hanno particolari esigenze di precisione di misurazione ed il nostro scopo è solo quello di non dover aggiungere manualmente Cloro e pH, il sistema Redox potrebbe fare al caso nostro. Per semplificarsi la vita, senza andare a leggere grafici, incrociare valori, convertire unità di misura, la misurazione Amperometrica a Cella Aperta è la scelta migliore. Se siamo particolarmente attenti e sensibili alle problematiche del cloro ed alla sua interazione con l’uomo, vogliamo ridurre al minimo gli interventi di taratura e vogliamo che la nostra piscina operi sempre in condizioni ottimali, senza dubbio dobbiamo orientarci verso un sistema con Cella Amperometrica Chiusa.
     
     
    sistema cloro pH WDpHCL