Comprendere il processo di disinfezione e la formazione di clorammine nelle piscine
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Quando parliamo del processo di disinfezione in una piscina, è importante menzionare che l’obiettivo principale non è l’eliminazione completa di tutti i microrganismi presenti nella fase liquida, ma piuttosto ottenere la riduzione a livelli considerati sicuri dal punto di vista microbiologico, garantendo così la salute degli utenti della piscina.
Tra le principali sostanze utilizzate nei processi di disinfezione delle piscine ci sono i derivati clorurati non stabilizzati, ad esempio l’ipoclorito di sodio e l’ipoclorito di calcio.
Quando applicati nella fase liquida, le loro reazioni principali sono le seguenti:
In questo modo, verifichiamo che attraverso reazioni di idrolisi entrambi producono acido ipocloroso (HOCl). Trattandosi di un acido debole, l’acido ipocloroso si dissocia nella fase liquida, permettendo la formazione dello ione ipoclorito (ClO⁻), attraverso la seguente espressione:
Il profilo della distribuzione dell’acido ipocloroso e dello ione ipoclorito nell’acqua della piscina è direttamente correlato al valore del pH mantenuto nell’acqua.
Per una temperatura di 25ºC e un pH di 7,5, otteniamo una distribuzione di 50% acido ipocloroso e 50% di ione ipoclorito.
La somma delle concentrazioni molari di entrambe le specie è ciò che chiamiamo cloro residuo libero.
Tuttavia, è importante sottolineare che i derivati clorurati, quando aggiunti all’acqua della piscina, partecipano a un insieme di reazioni, facendo sì che le loro concentrazioni cambino nel tempo. Tra queste reazioni, le più rappresentative sono:
Reazioni con luce ultravioletta.
Reazioni con composti inorganici.
Reazioni con composti organici.
Reazioni con ammoniaca.
Basandoci sull’obiettivo principale di questo articolo, presenteremo, in modo sintetico, i punti più rilevanti sulla reazione del cloro con l’ammoniaca e la sua influenza nell’ambiente che circonda l’uso delle piscine.
In che modo principale i contaminanti a base di azoto vengono introdotti nell’acqua della piscina?
Attraverso la traspirazione (sudore).
Attraverso l’urina.
Quali sono i principali contaminanti a base di azoto presenti nell’acqua della piscina?
Ammoniaca.
Urea.
Creatinina.
Qual è il comportamento del derivato clorurato (dosato nell’acqua della piscina) in presenza di ione ammonio (NH₄⁺)?
In presenza di ione ammonio si verifica la formazione dei composti denominati clorammine, ovvero risultanti dalla reazione dello ione ammonio con l’acido ipocloroso (HOCl), secondo le seguenti reazioni:
Pertanto, definiamo come cloro residuo combinato la somma delle concentrazioni di monoclorammina, diclorammina e triclorammina. La distribuzione di ogni specie nella fase liquida è funzione del pH del mezzo e del rapporto tra cloro e ammoniaca (Cl₂/NH₃).
Di conseguenza, definiamo il cloro residuo totale (CRT) come la somma delle concentrazioni del cloro residuo libero (CRL) e del cloro residuo combinato (CRC).
È valido sottolineare che il processo di clorazione applicato nelle piscine deve sempre dare priorità al mantenimento del cloro residuo libero, ovvero il rilascio solo di HOCl e OCl⁻, garantendo così un’adeguata disinfezione e protezione agli utenti.
In questo modo, diventa fondamentale agire preventivamente, al fine di ridurre al minimo la formazione di clorammine nelle piscine, poiché oltre a generare disagio agli utenti, agiscono severamente come consumatori di CRL.
Quali sono gli effetti negativi generati dalla presenza di clorammine nelle piscine?
Grave irritazione della pelle dei bagnanti.
Grave irritazione degli occhi dei bagnanti.
Marcata riduzione del processo di disinfezione dell’acqua della piscina.
Corrosione negli impianti.
Odore forte e offensivo di “cloro” (in realtà è l’assenza di CRL e la presenza di clorammine) nell’area della piscina.
Disagio nel tratto respiratorio degli utenti, specialmente in ambienti chiusi.
Quali sono le principali azioni di prevenzione e controllo per mitigare la formazione delle clorammine nelle piscine?
Consapevolezza sulle pratiche di igiene personale (doccia preventiva prima di entrare in piscina, evitare di urinare in piscina, ecc.).
Controllo adeguato delle caratteristiche fisico-chimiche dell’acqua della piscina.
Rispettare il tasso di occupazione della piscina.
Garantire sempre la clorazione continua al “break-point”.
Utilizzo di filtri caricati con zeolite (Celpool).
Processi alternativi, come: ozono e UV.
In che modo Celpool può essere un alleato importante nella ricerca di salute, comfort ed economia per i milioni di utenti di piscine presenti in Brasile e nel mondo?
Rimuovendo parzialmente lo ione ammonio (NH₄⁺) presente nell’acqua, attraverso il meccanismo di scambio ionico, riducendo così la possibilità di formazione delle clorammine.
Diminuendo la domanda del derivato clorurato consumato durante la reazione di formazione delle clorammine.
Efficienza nel processo di filtrazione in funzione delle caratteristiche del prodotto e delle condizioni operative (tasso di controlavaggio), così come la riduzione del consumo di acqua, energia e prodotti chimici.
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
CELTA BRASIL. Scheda tecnica del CELPOOL, FT0208 – Revisione n. 02. Versione aggiornata il 03/07/2023.
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