Cloro e piscina

Mi potete spiegare cos'è che veramente disinfetta l'acqua della piscina? Il cloro di Cl2 o di NaClO?

Quali reazioni avvengono e qual'è la formula del reagente di partenza? Cosa si intende per "cloro libero"?

Ciao! La specie attiva nella disinfezione delle acque è l'acido ipocloroso (HClO) che però a causa della sua instabilità non viene commercializzato e usato puro. Al suo posto si usano sostanze che, a contatto con l'acqua, in seguito a una reazione detta idrolisi, liberano tale composto. Queste sostanze sono principalmente 5:

Sodio ipoclorito (NaClO)

L'ipoclorito di sodio, in soluzione al 15% in acqua, viene diluito nelle acque da trattare e per idrolisi libera acido ipocloroso (NaClO +H2O —> HClO + NaOH). È il costituente principale di candeggina e amuchina (non quella gel per le mani, che invece è a base di alcool!)

Calcio ipoclorito (Ca(ClO)2)

Come quello di sodio, l'ipoclorito di calcio libera acido ipocloroso per idrolisi  (Ca(ClO)2 + 2H2O —> 2HClO + Ca(OH)2). Può essere però preferito al sale sodico poiché si riesce a stoccare come solido e non in soluzione diluita. Ciò significa che, a parità di peso trasportato e stoccato “c'è più acido ipocloroso che potenzialmente può essere generato”. In poche parole, a parità di peso, il calcio ipoclorito può disinfettare più acqua.

Diossido di cloro (ClO2)

È un gas estremamente instabile che esplode quando esposto “puro” ai raggi ultravioletti (come alla luce del sole). A causa della sua instabilità, viene prodotto “in situ” per reazione tra acido cloridrico e clorito di sodio (5 NaClO2 + 4HCl —> 5NaCl + 4ClO2 + 2NaCl). Tuttavia questo metodo non risulta comodo per la disinfezione delle acque delle piscine, solitamente si usa negl acquedotti.

Cloro (Cl2)

È un gas estremamente tossico, non si usa più in Italia e nella maggior parte degli altri stati tranne che in Germania, dove il suo uso sta subendo un grossa riduzione, e in Russia. 

Acidi di e tri cloroisocianurici,  di e tri isocuanurati di sodio

Composti organici che liberano acido ipocloroso e acido isocianurico in acqua. Grazie alla loro stabilità ed efficacia sono molto usati nella disinfezione delle acque delle piscine, si trovano comunemente sugli scaffali dei negozi che vendono accessori per piscine.

Per tutti i disinfettanti a base di cloro, il controllo del pH delle acque è indispensabile poiché le concentrazioni di acido ipocloroso e di ione ipoclorito sono in un equilibrio che dipende da esso. Più il pH si avvicina a 4 più la concentrazione di acido ipocloroso è alta, d'altra parte non possiamo fare il bagno in acqua a pH 4, quindi si cerca di raggiungere un compromesso accettabile.

Grazie mille! Per quanto riguarda il calcio ipoclorito, la doppia quantità di acido ipocloroso che si libera è ricollegabile al coefficiente di Van't Hoff, giusto? (Mi è tornato in mente il discorso delle proprietà colligative, dove c'era da considerare la dissociazione o ionizzazione dei composti)

Quindi le "pastiglie" o i granuli che si trovano in commercio sono gli ultimi che hai detto, i composti organici? Ma i derivati CN- che si liberano sono complessati a qualcosa? Non sono dannosi?

L'ipoclorito di calcio ha più cloro disponibile rispetto a quello di sodio, a parità di quantità di prodotto in quanto come detto l'ipoclorito di sodio è in genere disponibile in soluzione al 15% (che quando va bene non va oltre il 10, 12%...) mentre quello di calcio in forma pressochè pura, anche se di grado tecnico. Per questo motivo da un kg di ipoclorito di calcio ottieni molto più cloro che da un litro di soluzione di ipoclorito di sodio.. L'uso dell'ipoclorito di calcio per le piscine ha lo svantaggio però di lasciare in vasca sali di calcio la cui scarsa solubilità può creare a lungo pulviscolo che si deposita sul fondo della vasca. Con il sodio ciò invece non accade in quanto i suoi sali, essendo molto più solubili, restano in soluzione. Per il discorso degli isocianurati: sono anch'essi utilizzati nel trattamento dell'acqua delle piscine, anche se le normative ne limitano l'uso alle piscine private. Il motivo principale è che con tali prodotti è difficile ottenere una stabilità dei valori di concentrazione di cloro in acqua (solitamente 1,5 ppm) pertanto nelle piscine pubbliche dove tali valori devono essere mantenuti indipendentemente da come viene usata la vasca, si utilizzano sistemi di dosaggio automatico, che utilizzano quasi sempre l'ipoclorito di sodio che essendo già in forma liquida diventa pratico da utilizzare anche per gli operatori. Gli isocianurati hanno lo svantaggio che lasciano in acqua acido isocianurico, che a dispetto del nome non presenta gli stessi pericoli del CN- (a meno di non mescolarlo con acidi concentrati...). Questo composto in base concentrazioni (30 mg litro) fa si che il cloro non sfugga via facilmente a causa dell'azione del sole e degli schizzi dei bagnanti, quindi averne in acqua una certa quantità è buono. Oltre i 70 mg litro però esso inizia ad inibire l'azione del cloro con il risultato che anche se apparentemente la concentrazione di cloro libero sembra buona, in realtà esso non agisce con il risultato dell'insorgenza di problemi all'acqua della vasca (crescita di alghe, acqua torbida, ecc ecc.. Per questo motivo (e non solo) periodicamente anche nelle piscine private dove si utilizzano isocianurati dovrebbe essere fatto un ricambio di una certa quantità d'acqua in modo da contenere, per diluizione, la concentrazione di acido isocianurico dato che non ci sono altri metodi per abbattere questo valore. Cloro libero: si intende quello disponibile come HClO- , ione ipocloroso che agisce da disinfettante. Con le sostanze organiche il cloro si combina formando vari composti tra cui le cloroammine, volatili e responsabili del cosiddetto "odore di cloro" tipico delle piscine in ambienti scarsamente ventilati. Il cloro combinato da il valore di quest'ultimo, quello cioè che ha già svolto la sua azione disinfettante reagendo con i composti organici. Una vasca con un basso valore di cloro combinato e un buon valore di cloro libero è in buona salute; di contro il cloro libero che non si riesce a far salire e un alto valore di cloro combinato è indice di notevole carico organico che si mangia il cloro: troppi bagnanti per il volume della vasca, controlavaggi non sufficienti del filtro, topo morto nel filtro... Buona giornata Luigi