Los analizadores de cloro de Pi se utilizan en muchos entornos en los que es necesario medir y controlar los niveles de cloro residual online del agua. La gama HaloSense es adecuada para el control de cloro residual total o libre, así como para contextos de control de aguas potables, saladas, de procesos, de piscinas, de lavado de alimentos, de papel y pulpa, etc.

Analizador de cloro

Analizador de cloro

La gama HaloSense cuenta con los siguientes dispositivos:

  • Control online de cloro libre en los rangos 0.005-2ppm, 0.05-5ppm, 0.05-10ppm, 0.05-20ppm, 0.5-200ppm
  • Control online de cloro total en los rangos 0.005-0.5ppm, 0.005-2ppm, 0.05-5ppm, 0.05-10ppm, 0.05-20ppm
  • Cloro residual online en analizadores de aguas saladas (bromo libre o total) en los rangos 0.005-2ppm, 0.05-5ppm, 0.05-10ppm, 0.05-20ppm
  • Control online de cloro cero (diseñado para medir la ausencia de cloro libre) en el rango 0.005-2 y para entornos como el del carbón con activación posterior y el del control pre-RO

La gama HaloSense de controladores/transmisores te ofrece exactamente lo que necesitas y nada más. En ella encontrarás desde un controlador de dosificación de cloro asequible y sencillo (el CRONOS®) hasta un controlador equipado con acceso remoto y con una visualización en color altamente sofisticada ( el CRIUS®), ¡y todo ello disponiendo siempre de los mismos sensores de calidad! ¡El control de dosificación de cloro nunca ha sido tan sencillo y barato! Ambos dispositivos pueden equiparse con múltiples sensores y diversos tipos de sensores, facilitando el ahorro a la hora de utilizar un sensor y un transmisor por medida.

Analizador de cloro libre

Analizador de cloro libre

El funcionamiento de los sensores amperométricos equipados con membranas se ve realzado gracias a un tercer electrodo de referencia que elimina la inclinación cero (ten en cuenta que estos sensores de cloro se conocen como sensores polarográficos, aunque la palabra polarográfico no está bien utilizada en ese contexto). Su diseño único permite que no se necesite realizar una compensación de pH, eliminando los reactivos completamente.
Los sensores de cloro libre que utilizan estos analizadores son independientes del pH en gran medida, lo que significa que las medidas no necesitan reactivos ni soluciones reguladoras. Se trata de sensores amperométricos con una sensibilidad y estabilidad extraordinarias. Para aquellos que necesiten medir cloro con un pH alto (>pH 8.5) en aguas con pH variable, es posible realizar una compensación del pH bien con un sensor de pH conectado al transmisor, bien utilizando un medidor de pH externo.

Los sensores separan de la muestra los electrodos que realizan la medición a través de una membrana, que permite el paso del cloro libre residual (HOCl y OCl) o del cloro total residual (HOCl y OCl, más las cloraminas). Dentro del sensor, el cloro disuelto entra en contacto con el electrolito de pH bajo. Esto convierte a la mayor parte del OCl en HOCl, que se reduce en el electrodo de trabajo de oro, generando una corriente proporcional al cloro presente y proporcionando un análisis en ppm o mg/l.

Se trata de la técnicas de medición de cloro continuo más avanzada que existe. Este método ofrece muchos beneficios al usuario, incluyendo una medición online muy estable y un mejor control de dosificación.

La gama HaloSense no utiliza reactivos ni soluciones reglamentarias, lo que genera bajos costos de propiedad y permite que los intervalos entre mantenimiento y mantenimiento sean anuales. HaloSense se está convirtiendo rápidamente en el dispositivo preferido por los ingenieros que buscan el mejor instrumento del mercado al mejor precio.

Monitor de Cloro Libre

Medidor de cloro libre en una celda de flujo cerrada

  • Bajos costes de adquisición
  • Bajos costes de propiedad
  • Dependencia reducida del pH (independiente del pH en gran medida)
  • Estable y confiable
  • No necesita soluciones reguladoras
  • No necesita reactivos

Muchas empresas de tratamiento de agua buscan medir los residuos de cloro libre sin utilizar soluciones reguladoras químicas, que tradicionalmente se han asociado con ese tipo de mediciones. Las soluciones reguladoras de acetato y de fosfato son caras y poco respetuosas con el medio ambiente. Los sistemas de aplicación de soluciones reguladoras, además, necesitan un mantenimiento intensivo y emplean consumibles bastante costosos, sin olvidar los posibles problemas de salud y de seguridad relacionados con el manejo de ácidos, y los altos costes de disposición en aquellos casos en los que las aguas tratadas con ácido no pueden devolverse al suministro de agua.

Tanto las celdas amperométricas como la mayoría de sondas polarográficas sólo responden al ácido hipocloroso (HOCl). El HOCl se separa para generar hipoclorito (OCl) de forma dependiente del pH. Esta es la razón por la que la mayoría de los medidores de cloro necesitan soluciones reguladoras ácidas en la mayor parte de entornos. El pH típico del agua analizada en una instalación de tratamiento de aguas puede oscilar entre 7 y 9.2. La aplicación de soluciones reguladoras químicas reduce dicho pH a un rango de entre 5 y 6, y asegura que la mayoría del cloro residual esté presente como0 HOCl (ver gráfico de abajo).

Respuesta típica de la sonda al pH

HaloSense

El sensor de cloro libre HaloSense mide todo el HOCl, así como la mayor parte del OCl presente (línea azul del gráfico). Esto contribuye a una reducción importante del efecto del pH y permite que en la mayoría de entornos de control del cloro no se necesiten ni soluciones reguladoras ni compensaciones del pH.

Pi’s Chlorine Monitor at exhibition in China

Una exposición del controlador de cloro de Pi en China

¿Necesitas ayuda con una aplicación? ¡Haz clic aquí!

  • Control online continuo del cloro residual en cualquier agua
  • Control de dosificación de cloro residual en plantas de tratamiento de agua
  • Control de dosificación de cloro libre en clorinaciones secundarias
  • Control de distribución
  • Control y seguimiento de torres de refrigeración
  • Control de dosificación de pasteurizadoras
  • Control de cloración de aguas saladas
  • Control de bromo en aguas saladas
  • Lavado de alimentos
  • Control de cloraminación

La gama HaloSense de controladores de cloro está particularmente indicada para el trabajo en instalaciones en las que lo más importante es la confiabilidad y la facilidad de uso.

Es probablemente el mejor controlador de cloro del mundo: el Halosense de CRONOS® para sistemas de distribución.

¿Es el Halosense de CRONOS® el mejor controlador de cloro del mundo?
Depende completamente de lo que tú consideres “lo mejor”, pero nosotros creemos que es un fuerte competidor.

Monitor de cloro

El controlador de cloro CRONOS® de HaloSense 

¿Qué se pide a un controlador de cloro dentro de un sistema de distribución?

  • Especificidad
  • Baja variación (alta precisión)
  • Baja necesidad de mantenimiento (y bajos costes de mantenimiento)
  • Amplios intervalos de tiempo entre revisiones
  • Amplios intervalos de tiempo entre calibraciones

Todas las empresas que vendan controladores de cloro total o libre asegurarán que sus dispositivos cuentan con estos atributos, pero ¿los han investigado para confirmarlo?

En el año 2009, un cliente compró a Pi 334 controladores de cloro destinados al control de cloración de agua potable (64 instrumentos) y al control de distribución (270 instrumentos). Lo hizo tras probar durante un año varias gamas de analizadores disponibles en el mercado. En 2012, el cliente probó por segunda vez 30 controladores de distribución de cloro, instalándolos para comprobar el ahorro que ofrecía cada uno de ellos.

El cliente puso en marcha los controladores hasta que éstos mostraron algún error sin haberlos vuelto a calibrar y sin revisarlos. La investigación arrojó la conclusión de que HaloSense

“se situó dentro del 10% del valor calibrado durante más de 90 días y sin necesidad de que NINGÚN operador interviniese o se realizase una revisión técnica (es decir, sin calibración o mantenimiento).”

¿Convierte esto al Halosense de CRONOS® en el mejor controlador de cloro del mundo? Quizá; pero si combinamos este resultado con las opciones de control integradas del dispositivo, ell nulo efecto de las condiciones cambiantes del pH en el sistema de distribución, su adecuación a los entornos de control de cloro libre y total, sus capacidades de comunicación y sus llamativos bajos costes de propiedad, sí que podríamos decir que estamos hablando del “mejor” controlador de cloro del mundo.

Para obtener más información sobre el extraordinario Halosense de CRONOS®, instalado en más de 40 países de todo el mundo, te recomendamos que te pongas en contacto con nosotros.

Un analizador de cloro en un entorno de control de distribución

Un analizador de cloro en un entorno de control de distribución

El tratamiento y la desinfección del agua potable en una planta de tratamiento de aguas son algunos de los problemas asociados al proceso en el que nos aseguramos de que el agua potable es segura para su consumo cuando llega a los grifos de la casas. En redes de distribución grandes, es necesario controlar los residuos de cloro y, si es necesario, repasar el proceso con una pequeña planta de cloración secundaria. Esto asegurará que se mantiene el mismo nivel de residuos hasta que el agua se consume.

Debido a su naturaleza, las plantas de cloración secundaria suelen estar ubicadas en lugares remotos e inaccesibles y controladas de forma remota. Por ello, disponer de un medidor/controlador/analizador de cloro puede ofrecer los siguientes beneficios:

  • Hasta un año entre mantenimiento y mantenimiento
  • Tres meses entre calibraciones
  • No le afectan los cambios de pH de la distribución
  • Bajos costes de capital y de propiedad
  • Sin reactivos y soluciones reguladoras

Durante unas intensas pruebas realizadas en 2012/2013, en las que el analizador de cloro residual de Pi (HaloSense) se puso a prueba junto a otros 30 instrumentos de medición en Irlanda, se comprobó que nuestros controladores cumplieron con todos los beneficios expuestos arriba y demostraron su utilidad en un entorno que puede llegar a ser muy exigente. Si quieres obtener más información sobre este asunto y sobre otros entornos en los que la medición de cloro es necesaria, haz clic aquí para ponerte en contacto con nosotros.

¿Qué es lo que las empresas de tratamiento de agua necesitan realmente cuando compran un analizador de cloro para hacer un seguimiento de los residuos de cloro en sus sistemas de distribución?

 

Necesitan tres características sobre todas las demás.

1) Simplicidad

  • Sin reactivos
  • Sin requisitos especiales de retirada de muestras
  • Una huella de montaje pequeña
  • Calibración en un único punto

2) Confiabilidad

  • Una variación comprensible entre calibraciones y revisiones
  • Hasta tres meses entre calibración y calibración
  • Hasta seis meses entre visitas para revisar el dispositivo

3) Efectividad en costes

  • Bajos costes de capital
  • Bajos costes de instalación
  • Bajos costes de encargo
  • Bajos costes de propiedad
  • ¡Hasta tres meses de operación sin necesidad de vigilancia!

Clientes de todo el mundo han realizado pruebas con nuestros dispositivos y otros analizadores, y en la mayoría de los casos han preferido los sensores HaloSense para cloro libre y total de Pi por ser la solución más sencilla, confiable y efectiva en costes a la hora de medir los residuos de cloro en sus sistemas de distribución.

Pequeñas plantas de tratamiento de agua, plantas de desinfección secundaria, etc. tienden a sufrir problemas similares dondequiera que estén en el mundo. La primera es la falta de infraestructura SCADA de comunicaciones, el costo de la instalación puede ser prohibitivo. La segunda es la falta de una infraestructura central de control de DCS, de nuevo la instalación de la cual puede ser costo prohibitivo. La tercera es la ubicación remota. A menudo, estas plantas de tratamiento de agua están ubicadas en lugares remotos y de difícil acceso.

Con estos tres problemas que enfrentan muchos ingenieros del agua en todo el mundo, una solución de bajo costo que ofrece soluciones a los tres temas está disponible en Pi. Un controlador CRIUS® tiene la capacidad a bordo para proporcionar SCADA a pequeña escala y un control PID en línea completo mientras que los sensores (por ejemplo, cloro, pH, turbidez, etc.) son adecuados para operación a largo plazo sin intervención del operador.

Para demostrar la capacidad de acceso remoto del CRIUS®, haga clic aquí.

Para obtener más información sobre la capacidad de control del CRIUS®, haga clic aquí.

Para saber más sobre otros clientes que utilizan los controladores multiparamétricos CRIUS® de una manera similar, ¿por qué no contactarnos?

Las pasteurizadoras y el control de desinfección que necesitan plantean problemas muy específicos para los instrumentos online. La mayoría de dispositivos necesitan una muestra continua, mientras que una pasteurizadora suele activarse o desactivarse cuando es necesario.

Los contenidos de una pasteurizadora, por otra parte, no son tan inofensivos como el agua potable, y habitualmente presentan unas elevadas temperaturas con un pH fluctuante, así como detergentes (surfactantes).

Pi ha estado trabajando con varias marcas conocidas para ofrecer ‘packs’ que solucionen estos problemas y ya ha instalado varios de ellos en todo el Reino Unido, en concreto en plantas de embotellamiento de sidra y de cerveza. El sensor está protegido por un dispositivo con un sistema de limpieza automática de doble propósito, que no sólo mantiene el sensor limpio, sino que también lo mantiene mojado cuando el proceso acaba.

Los sistemas de control de la desinfección para pasteurizadoras de Pi, que también cuentan con acceso remoto, alarmas por e-mail y SMS y control PID completo, son ideales para la desinfección de cloro, bromo, ozono y dióxido de cloro, con sensores específicos para cada una de estas sustancias.

Anímate a ponerte en contacto con nosotros y veremos cómo podemos ayudarte con tu aplicación de pasteurización.

Los sensores HaloSense pueden equiparse con un sistema de limpieza automática que se activa en intervalos definidos por el propio usuario y que permite que no sea necesaria una intervención física durante 6 meses. El sistema Autoflush es particularmente útil en el sector de la preparación alimentaria, en el de la pulpa y el papel, y en diversos contextos en los que hay más probabilidad de que se acumulen sólidos en la muestra. Para obtener más información sobre él, haz clic aquí.

¿Alguna pregunta?

Por favor contáctenos utilizando el siguiente formulario.

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Compensación del pH

La compensación de pH puede mejorar la precisión del analizador en algunos entornos de cloro libre con un pH alto y variable. Para que dicha compensación sea válida, debe realizarse con los sensores de pH de la más alta calidad y con sensores de cloro que ofrezcan una susceptibilidad reducida al pH variable, como los utilizados en la gama HaloSense.

En el gráfico de arriba se pueden visualizar los errores cometidos por un sensor de cloro libre HaloSense real cuando se analiza una muestra de 1 ppm de cloro libre en la que el pH cambia de 9 a 10, bajando después al 7.5 y volviendo a subir. Como se puede comprobar, en la mayoría de entornos no se necesitará la compensación de pH, y en aquellos en los que sea necesaria, el sensor de cloro libre será el sensor más adecuado para aplicar dicha compensación.

Los controladores de dosificación CRONOS® y CRIUS® de cloro residual libre y total pueden equiparse con cuatro opciones de control de procesos PID: registro de datos, salidas de relé, salidas analógicas y comunicaciones en serie como Ethernet, Modbus y Profibus. El control de los dispositivos por vía remota (incluyendo el acceso remoto a todas las opciones de control) está disponible a través de Internet utilizando GPRS o vía LAN. De hecho, el dispositivo de control CRIUS® para HaloSense cuenta con todas las opciones que podrás necesitar, mientras que el CRONOS® es una alternativa de bajo coste y con una gran relación calidad-precio.

Analizador de cloro residual

Analizador de cloro residual

Cada uno de los analizadores de cloro residual de Pi tiene la capacidad de ser un controlador de cloro extremadamente competente. Los controladores pueden contar con múltiples canales de control que pueden ser químico (lo más habitual es que un interruptor de relé active la dosificación cuando el nivel de cloro es demasiado bajo y que la desactive cuando es demasiado alto) o PID.

Las siglas PID significan Derivador Integrado Proporcional (en inglés, ‘Proportional Integrated Derivative’) y dan nombre a una manipulación matemática de la señal del sector que ofrece una salida que controlará el surtidor y que se encargará de mantener un nivel de cloro constante en el agua. Todas las características de este sistema, que cuenta con rasgos de seguridad integrados para protegerlo de la sobrealimentación, son ajustables. Si te gustaría conocer mejor las características del control PID, te recomendamos que eches un vistazo a nuestras notas técnicas sobre este sistema, disponibles aquí.

Los controladores de cloro de Pi se han utilizado en diversos entornos de control: pasteurizadoras, instalaciones de tratamiento de aguas, torres de refrigeración, piscinas, etc.

Documento Tipo Tamaño
HaloSense (EN) Folleto 586kB
Compensación del pH (EN) Nota Tecnica 414kB
Efectos de pH en el Sensor de Cloro Libre de Pi (EN) Nota Tecnica 492kB
Mantenimiento de la Sonda de Cloro Libre (EN) Nota Tecnica 556kB
Mantenimiento de la Sonda de Cloro Total (EN) Nota Tecnica 556kB
Cloración de Agua de Mar (EN) Nota Tecnica 533kB
Sugerencias y Sugerencias de HaloSense (EN) Nota Tecnica 451kB
HaloSense Zero (EN) Nota Tecnica 612kB
ORP vs. ppm (EN) Nota Tecnica 512kB
CRONOS® (EN) Folleto 586kB
CRIUS® (EN) Folleto 575kB
Comunicaciones Remotas CRIUS® (EN) Folleto 573kB
Opciones de Control CRONOS® y CRIUS® (EN) Nota Tecnica 534kB
Acceso Remoto GPRS (EN) Nota Tecnica 481kB
Autoflush (EN) Folleto 384kB
Contaminación de Sondas (EN) Nota Tecnica 382kB

Cuando el cloro se añade al agua como desinfectante, oxida los materiales en el agua, matando cualquier organismo presente en ella. El ‘cloro residual’ es el cloro que queda al final del proceso y es normalmente el que medimos.
El cloro libre es el cloro presente en el agua que existe como HOCl o OCl.
Cuando se agrega cloro a un agua pura con un pH de entre 4 y 11,
Cl2OH ↔ HOCl + Cl
HOCl ↔ OCl + H+
por lo que si se añade cloro al agua, se obtiene HOCl (ácido hipocloroso) y OCl (hipoclorito) que, combinados, crean el ‘cloro libre’.
Si el agua contiene tanto amoníaco como hipoclorito, reaccionará formando monocloramina.
NH3 + OCl– → NH2Cl + OH
En una solución acídica, la monocloramina se desproporciona para formar tricloruro de nitrógeno.
2NH2Cl + H+ → NHCl2 + NH4+
3NHCl2 + H+ → 2NCl3+ NH4+
En una solución en la que haya una baja concentración de cloro, las cloraminas suelen tener un olor que no se vincula al del cloro.
Las tres cloraminas de arriba se conocen como ‘cloro combinado’.
El cloro total es la combinación de cloro libre y cloro combinado.
Pi ofrece sensores de cloro libre y total que abarcan los rangos de 0.005-0.5ppm (sólo para cloro total), 0.005-2ppm, 0.05-5ppm, 0.05-10ppm, 0.05-20ppm y 0.5-200ppm (sólo para cloro libre).
Sí, pero tienes que tener en cuenta que cuando agregues cloro al agua salada se producirá una reacción de desplazamiento que formará bromo residual. Para obtener más información sobre este proceso, te recomendamos echar un vistazo a nuestra nota técnica sobre la medición de cloro en aguas saladas.
Dependerá de la aplicación. El sensor de cloro online presenta una inclinación muy baja, por lo que la mayoría de la gente lo calibra una vez a la semana, una vez al mes o incluso cada seis meses.
Una vez al año (libre y total), cada 3-6 meses (cero).
Sí, pero sólo un poco. La mayoría de los usuarios suelen pasarlo por alto.
Tanto el oxono como el dióxido de cloro interferirán en la medición. Para más información, haz clic aquí.
Si se guardan en un lugar fresco y seco, dos años.
PVC, acero inoxidable, membrana hidrofílica, PEEK (total y cero) y silicona.
0°C – 45°C (libre y total), 0°C – 40°C (cero).
El sensor opera con un voltaje positivo en todo momento, por lo que cualquier inclinación respecto al cero es imperceptible en comparación con el voltaje operativo positivo, lo que lo hace innecesario.
¡Nada! El sensor cuenta con un termistor que mide la temperatura y que la compensa automáticamente.
Te recomendamos utilizar un medidor manual. Muchos distribuidores disponen de estos dispositivos, y casi todos emplean kits colorimétricos de DPD para determinar la concentración de cloro de la muestra.
En primer lugar, te recomendamos tomar la muestra directamente del dispositivo. En segundo lugar, no tomes la muestra cuando la concentración esté variando con frecuencia; y, por último, utiliza un instrumento manual de buena calidad y sigue las instrucciones cuidadosamente.
Durante el proceso de calibración, el analizador tiene en cuenta la estabilidad (tasa de cambio) de la señal procedente de la sonda. Si ésta varía más de un 10% durante la cuenta atrás, el dispositivo detiene el proceso para evitar que se produzcan errores.

Los ‘Focus Ons’ son una serie de artículos cortos que distribuimos por correo electrónico y en los que aportamos información técnica sobre nuestra instrumentación, así como sobre el control de procesos en aguas potables, residuales, de procesos y de piscinas. Si te gustaría suscribirte para recibirlos, por favor, contacta con nosotros.

Es probable que sepas que algunos dispositivos utilizan ORP para controlar la dosificación de cloro, y que otros utilizan sensores de PPM de cloro, pero sabías que…

… el ORP superior a 3 ppm no funciona?
… las piscinas estadounidenses utilizan sensores de ORP y las europeas, sensores de ppm de cloro?
… el ORP de aguas municipales puede variar mucho?

En los EEUU, casi todas las piscinas y spas utilizan sensores de ORP para controlar la dosis de cloro, mientras que en el Reino Unido y en Europa Occidental la mayoría de sistemas de ORP han sido sustituidos por sistemas que miden la concentración de cloro libre en el agua. Pi ofrece sistemas que utilizan una de estas tecnologías o ambas.

ORP

Piscina

Piscina

Los sensores de potencial de reducción-oxidación (ORP o REDOX) miden la tendencia del agua a ganar o a perder electrones procedentes de cualquier fuente. Cuanto más positivo sea el análisis de un sensor de ORP, mayor será la tendencia del agua a oxidar (ganar electrones) organismos u otros materiales presentes en ella, matándolos o destruyéndolos.

¿Por qué tantas piscinas utilizan ORP en los EEUU?

Cuando se dosifica cloro en una piscina, se forma OCl– y HOCl. La desinfección la realiza en gran parte el HOCl, mientras que el ORP responde a la concentración de esta sustancia en el agua, lo que sirve para medir, de forma general, la tendencia a matar organismos del cloro que está presente en el agua. Pese a esto, el ORP es una medida secundaria del HOCl y se afectado por diversos factores (más abajo nos referiremos a algunos de ellos). Las mayores ventajas del ORP son sus bajos costes de adquisición, que no necesita calibración y que apenas requiere de mantenimiento.

¿Cuáles son los problemas de los sensores de ORP?

Sensor de ORP

Sensor de ORP

Por desgracia, lo que los sensores de ORP miden es la tendencia y no la capacidad (por ejemplo, el ORP mide la probabilidad o la capacidad del agua para matar organismos, pero no cuántos organismos puede eliminar ese agua; una diferencia sutil pero importante). Una muestra con un ORP alto puede ser capaz de matar un número pequeño de organismos muy rápidamente, pero no ser capaz de eliminar contaminaciones futuras. De hecho, aunque el cloro afecta fuertemente al ORP, no se trata de la única variable. El pH del agua, por ejemplo, afecta directamente al ORP y también influye en la tasa de concentración de OCl–/HOCl, los dos componentes principales de los desinfectantes. Un pH más bajo (con más acidez) causará un incremento de la concentración relativa de HOCl, llevando a un aumento del ORP.

Quizá el mayor problema que plantea el ORP es que arroja diferentes resultados en agua sin cloro dependiendo de la fuente de la que procede dicha agua. Esto significa que un ORP de 750mV no tiene la misma concentración de cloro en un lugar del país que 750mV en otro lugar del país. Además, la respuesta del ORP al HOCl no es lineal y el cloro residual en aumento que se encuentre por encima de 3 ppm apenas afecta los resultados del ORP, dificultando muchísimo el control por encima de 3 ppm. Estos problemas suelen conducir a una sobredosificación de cloro en el agua con el objetivo de compensar estos efectos; algo que se puede ver fácilmente en las piscinas estadounidenses, que normalmente presentan más de 2 ppm de cloro en comparación con las europeas, que suelen operar en un rango que ronda los 0.8-1.5 ppm (la Organización Mundial de la Salud recomienda 1 ppm residual).

PPM de cloro

Estos sensores emplean la electroquímica para medir directamente la concentración de cloro libre. Suelen ser dispositivos ligeramente más caros que los sensores de ORP, pero también son más reproducibles y precisos, ofreciendo un mejor control (y, por lo tanto, reduciendo los costes químicos). Son unos sensores específicos para el cloro libre (el desinfectante) que pueden calibrarse con facilidad utilizando un test DPD para cloro libre. Mientras que el coste capital de un sensor de cloro de ppm es más alto, el coste total de propiedad tiende a ser menor, ya que los sensores de ORP se suelen sustituir cada año y los sensores de ppm duran diez años o más.

Los problemas de los sensores de PPM de cloro

Un sensor de ppm mide la capacidad del agua de matar organismos. El problema que plantea es que no pide la velocidad a la que se matan dichos organismos, ya que esta variable depende en gran medida del pH. Existen dos tipos de sensores de ppm: los primeros sólo miden HOCl y presentan problemas similares a los de los sensores de ORP. Los segundos miden tanto HOCl como OCl– en pHs inferiores a 8.0. Pi sólo recomienda el uso de sensores para su uso en piscinas que sean independientes del pH y que estén acompañados de un dispositivo de control del pH que no dependa de la dosificación de cloro. Esto permite un control más preciso tanto del pH como del cloro libre, controlando y reduciendo mucho mejor los residuos de cloro; lo que reduce los costes y crea una experiencia de baño más agradable.

Conclusión
Ventajas Desventajas
Sensores de ORP

Simples (sin calibración)
Baratos

Sensores de ORP

No miden la capacidad de desinfección
Les afecta más el pH que el cloro libre
No lineales
No reproducibles (no son iguales en distintas instalaciones)
Se ven afectados por la química cambiante del agua
Se ven afectados por todos los oxidantes
Utilizar el control de ORP de forma habitual conduce a un mayor nivel de residuos y ofrece un control menos estable

Sensores de ppm

Miden el cloro libre directamente
Resultados comparables entre distintas instalaciones
Respuesta lineal
Sólo les afecta el cloro libre
Utilizar sensores de ppm reduce los residuos, ofrece un control más estable y crea experiencias de baño más agradables

Sensores de ppm

Necesitan calibración
Más caros (aunque no mucho)
Más mantenimiento (aunque no mucho)

¿Sabías que cuando dosificas cloro en aguas saladas es el bromo el que realiza la desinfección?
¿Sabías que el DPD 1 mide el cloro libre o el bromo total, pero no el bromo libre?

El proceso químico de la cloración de aguas saladas

La química que hay detrás del proceso de cloración de aguas saladas es más compleja de lo que puedes imaginar. Aunque es posible medir los residuos de cloro en aguas saladas (y por lo tanto, controlar la dosificación de cloro de forma automática), se obtienen mejores resultados si este proceso se comprende al 100%.

¿Es cloro o bromo?

Punta de un sensor de analizador de cloro

Punta de un sensor de analizador de cloro

El agua salada contiene en torno a 70 ppm de bromuros disueltos, la mayoría de los cuales son bromuros de sodios. Cuando añades cloro al agua, éste separa (debido a su reactividad) el bromo del bromuro, convirtiéndolo en cloro. Esto significa que, por aproximadamente 70 ppm de cloro total dosificado en el agua, de lo que dispones en realidad es de bromo libre y combinado (NO de cloro libre y combinado), y es el bromo total el que realmente realiza la desinfección [1]. Entonces, ¿por qué todo el mundo llama a este proceso cloración cuando técnicamente es una bromación? La realidad es que la mayoría de la gente no conoce estos detalles químicos. ¿Y esto, qué implica? Normalmente no se nota la diferencia, ya que el bromo es un desinfectante efectivo, pero pueden darse confusiones a la hora de realizar un control de los residuos y de las dosis. Elegir el sensor correcto para controlar la dosis y utilizar el test DPD adecuado es algo crucial.

Pi ofrece una gama especializada de controladores de cloración de aguas saladas, pero para elegir el dispositivo adecuado es importante entender el proceso químico que vamos a presenciar. Aquí encontrarás una nota técnica con más detalles.

Cloro libre y bromo total

Monitor de Cloro Libre

Debido a la confusión en torno a lo que se está analizando, es fácil que un/a ingeniero/a solicite un dispositivo incorrecto y que lo calibre mal. Es habitual, por ejemplo, que los sensores de cloro libre se utilicen para el control de cloración de aguas saladas.  La mayoría de los sensores electroquímicos de cloro libre reaccionarán al bromuro libre (no todos, ¡así que ten cuidado!), pero puede que esto no sea lo que necesites para controlar el proceso de bromación. Pese a que las capacidades de desinfección del cloro libre y del cloro combinado difieren, existe un consenso general en torno a la idea de que ambas formas de la sustancia química son igualmente efectivas a la hora de desinfectar, por lo que el bromo total es la medición más adecuada, y para ello se necesita un sensor de bromo total.

DPD y cloración de aguas saladas

En este entorno ya de por sí confuso entra en juego otra variable: la calibración de sensores online o mediante el uso de fotómetros manuales con el objetivo de hacer un seguimiento de los residuos. El DPD se utiliza ampliamente para medir los residuos de cloro. Este mecanismo también reacciona al bromo, por lo que puede usarse para ambos propósitos. Hay que tener en cuenta, no obstante, que el DPD 1 sirve para medir el cloro LIBRE o el bromo TOTAL. Por eso, puede darse la circunstancia de que cuentes con un dispositivo de medición de cloro libre como el CRONOS® o el CRIUS® que en realidad esté calibrado para medir el bromo total (a diferencia del DPD 1). En general, obtendrás mejores resultados eligiendo un sensor de bromo total (cloro total) y calibrándolo utilizando el DPD 1. ¡Pero ahí no acaba la cosa! Cuando elijas un analizador, es crucial que el distribuidor sepa que lo vas a utilizar con agua salada, ya que la composición física y química de este agua es muy distinta a la del agua potable o de procesos, y esto puede afectar a la oferta que se ofrezca al consumidor.

El efecto de la salinidad en las membranas de los sensores

Es muy importante que sepamos, como distribuidores, si vas a emplear un sensor de Pi en aguas saladas. Si sabemos esto de antemano, podremos ofrecerte un electrolito adecuado para aguas con una mayor salinidad. El proceso de ósmosis consiste en el movimiento del agua de una concentración soluble baja a una más alta dentro de una membrana semi-permeable. El electrolito de nuestros sensores es adecuado para aguas más saladas que las potables o de procesos, por lo que la ósmosis empuja el agua hacia el final del sensor, que está diseñado para soportar el proceso. El proceso, sin embargo, se revierte con aguas saladas, creando la posibilidad de que el agua del electrolito sea empujada hacia afuera, afectando a la muestra. Para resolver este problema, ofrecemos un electrolito que ha sido especialmente diseñado para aguas saladas y que cuenta con una salinidad más elevada.

Aguas de estuario

Analizador residual de cloro

Analizador de cloro residual

Muchos dispositivos de cloración de aguas saladas son de estuario por naturaleza (parte agua salada, parte agua fresca), y es el grado de disolución el que determina qué tipo de sensor o de electrolito deberías utilizar. El agua salada contiene aproximadamente 70 ppm de bromo, por lo que el recambio será del 100% si existe hasta 70 ppm de cloro. Si el agua salada está compuesta por un 50% de agua fresca y de hasta 35 ppm de cloro, el desplazamiento será del 100%. Si, por ejemplo, analizásemos un residuo de 2 ppm, el agua sólo estaría compuesta por un 3% de agua salada y un 97% de agua fresca. En esa situación se seguiría midiendo el bromo, por lo que sería apropiado emplear un sensor de bromo total calibrado con un DPD 1. En el caso de que estemos analizando un agua contaminada por aguas saladas, lo más probable es que el electrolito para aguas saladas sea la herramienta más apropiada.

¡La solución!

Si te cuesta retener o comprender toda esta información, ¡no te preocupes! Simplemente contacta con nosotros si tienes dudas a la hora de utilizar cualquier dispositivo de cloro online, ¡y te garantizamos que nosotros nos encargaremos del resto!

Bibliografía

[1]. White’s Handbook of Chlorination and Alternative Disinfectants, 5ª Edición, Wiley – página 874, páginas 122-129.

Es probable que sepas que la mayoría de analizadores de cloro, ozono y dióxido de cloro se calibran utilizando kits DPD, ¿pero sabías que…

… un kit DPD no puede avisarte cuando no hay residuos?
… los errores de rendimiento de un kit DPD pueden llegar hasta ± el 100%?
… que Pi recibe una cantidad considerable de llamadas de servicio debido a una calibración deficiente?

El DPD (N.N-diethyl-p-phenylenediamine) es una sustancia química que, al mezclarse con agua que contiene oxidantes, cambia de color dependiendo de la concentración del oxidante que esté presente. La transmisión de la luz en una solución coloreada se mide con un colorímetro manual. La absorción de dicha luz por parte del líquido arroja un valor de concentración. Este método se suele usar para revisar la concentración o, por ejemplo, para determinar la cantidad de cloro libre, cloro total, ozono o dióxido de cloro en el agua.

Viales DPD

Viales de DPD rellenos de muestras de agua con oxidante (derecha) y sin oxidante (izquierda).

Cuando un kit DPD arroja un valor específico, dicho valor suele utilizarse para calibrar instrumentos online… ¡y aquí es donde Pi ofrece una solución!

Como empresa productora de instrumentación online, es importante que comprendamos cómo funciona el DPD para ayudar a nuestros clientes cuando tienen problemas calibrando sus medidores online.

Este ‘Focus On’ se centrará en:

  • Las limitaciones del DPD (turbidez, oxidante cero, blanqueamiento, pH e interferentes).
  • Cómo minimizar los errores de medición del DPD (muestras, alineamiento y limpieza).
  • Aspectos que deben tenerse en cuenta (concentraciones bajas, color rosa, cristal manchado).
  • Procesos químicos más desconocidos (cómo medir el bromo, cloro vs dióxido de cloro…).
  • Repetición: ¿merece la pena repetir mi medición?
Las limitaciones del DPD

El DPD no detecta bien los casos en los que no hay oxidante

El DPD funciona a través de la absorción de luz, por lo que la turbidez de una muestra arrojará un análisis positivo. Esto significa que, si no hay un oxidante en la muestra, cualquier nivel de turbidez introducido en la muestra que supere cero, como una tableta sin disolver o polvos, llevará a que el test del kit de DPD genere un pequeño análisis, y por ello…

El DPD es incapaz de medir por debajo de 0.05 ppm

Si sospechas que tu muestra no contiene oxidantes, coloca el vial sobre una superficie blanca. Si no puedes ver restos de color rosa, es probable que los resultados que estés obteniendo provengan de la tableta de DPD, que no ha causado ninguna reacción.

El DPD no puede medir cloro libre superior a 6 ppm (y no siempre arroja un error de medición de ‘alta concentración’).

Viales DPD

Viales de DPD de muestras de agua con (derecha) y sin (izquierda) restos de oxidante.

Mucha gente no sabe que, al sobrepasar un nivel específico de oxidante, el DPD no genera su característico color rosa, sino que se ‘blanquea’ formando una solución transparente. Esto puede llevar a pensar que no hay oxidante en el agua o que lo hay en una pequeña cantidad, cuando de hecho hay tanto que el DPD se está blanqueando. Cuando añadas la tableta o los polvos, fíjate en la posible aparición de un brillo rosa si sospechas que la muestra se está blanqueando. Los kits especiales y los reactivos están disponibles para medir oxidantes superiores a 6 ppm.

El DPD es incapaz de realizar mediciones en casos de alcalinidad y pH extremos

Las tabletas de DPD, los sobres de reactivo en polvo y gotas contienen soluciones reguladoras que modificarán el pH de tu solución con el objetivo de facilitar que el DPD reaccione con tu oxidante. La tableta o el polvo tienen una capacidad de regulación limitada, por lo que si tu muestra tiene una cantidad extrema de pH o de alcalinidad, esto podría afectar a la concentración que arroje el kit de DPD.

El DPD no puede distinguir entre oxidantes como: cloro, dióxido de cloro, clorito, ozono, organoclorados, bromo y muchos más, lo que significa que los interferentes son un gran problema.

El DPD es una sustancia química fantástica, y además resulta muy versátil como agente de coloración (así es como aporta el color con el que realizamos mediciones). Esta versatilidad, sin embargo, tiene un precio, ya que el DPD no es una herramienta de análisis muy específica. Si hay otras sustancias químicas presentes en la muestra, éstas podrán interferir con la lectura y arrojar un resultado inexacto. Entre los interferentes se encuentran el dióxido de cloro (para la medición de cloro y viceversa), el clorito de sodio, el oxono, los organoclorados, los peróxidos y muchos más.

El DPD no puede distinguir color de turbidez

Cualquier sólido que no esté disuelto, incluyendo una tableta de DPD que no haya reaccionado, afectará al análisis. La turbidez de la muestra debería incluirse en la medición cero. Si la medición cero presenta una turbidez alta, ésta afectará a la sensitividad del colorímetro, ya que tendrá que tener cuenta la absorción de sólidos que no se hayan disuelto debido al gran rango de corrección. La mejor manera de contrarrestar este efecto es permitir que los sólidos de la muestra se asienten antes de mezclar.

Cómo minimizar los errores de medición del DPD

A continuación proporcionamos una lista de tareas imprimible que te permitirá asegurarte de que estás realizando los análisis de DPD correctamente.

Aspectos a tener en cuenta

¿Cuándo fue la última vez que calibraste tu dispositivo de DPD?

Como todos los dispositivos de medición, los colorímetros manuales de DPD pueden necesitar calibrarse de nuevo de vez en cuando. Revisa el manual de instrucciones de tu dispositivo para asegurarte de cada cuánto deberías calibrarlo. ¡Si no te acuerdas de la última vez que lo hiciste, lo más probable es que necesites hacerlo de nuevo!

Cristal manchado

Tinción de viales DPD

Viales de DPD con manchas (izquierda) y sin ellas (derecha).

La solución rosa que se crea tras los tests de DPD puede dejar residuos en el cristal. Como esto puede afectar a los análisis de DPD, te recomendamos limpiarlos utilizando los componentes de tu kit de DPD.

Agua del grifo

Si utilizas agua del grifo normal para lavar los viales, las gotas que se queden atrás pueden afectar tu análisis debido al cloro residual presente en el agua potable. Recomendamos emplear agua desionizada que, a pesar de resultar poco práctica, es más adecuada para su lavado. Si no puedes acceder a este tipo de agua (normalmente se puede comprar agua para la parte superior de la batería del coche en cualquier proveedor de piezas de automóviles), puedes emplear agua del grifo fría que se haya hervido previamente, ya que este proceso elimina los restos de cloro. En caso contrario, simplemente asegúrate de que los viales están completamente secos antes de usarlos.

Procesos químicos más desconocidos

El DPD presenta una amplia gama de interferentes. Esto implica que a veces puede haber problemas recurrentes causados por la composición química de la muestra. Tanto el clorito (ClO2) como el dióxido de cloro, por ejemplo, afectan al DPD, pero la mayoría de los sensores amperométricos sólo miden los niveles de dióxido de cloro.

El DPD también puede emplearse para hacer un seguimiento del bromo, pero teniendo en cuenta que las tabletas de DPD No.1 miden el cloro LIBRE o el cloro TOTAL. Esto no suele generar problemas porque el bromo combinado es tan efectivo como desinfectante como el bromo libre, pero conviene tener en cuenta que algunos sensores amperométricos miden el bromo libre y no pueden calibrarse utilizando tabletas de DPD No.1. Para obtener más información sobre la medición de bromo o de cloro en agua salada, te recomendamos echar un vistazo a la nota técnica de Pi sobre cloración de aguas saladas.

Repetición

¿Es importante que repita mi medición de DPD? ¿Es una pérdida de tiempo?

Un sensor es tan bueno como su última calibración, y será tan exacto como la calibración a la que se le someta. Si necesitas tu sensor para un control de procesos muy preciso, como por ejemplo como controlador de dosificación o de piscinas, es esencial que repitas el test de DPD al menos dos veces, si no más. La importancia de la repetición se debe a la posibilidad de que ocurran errores humanos, pero también se ha comprobado que las tabletas de DPD pueden arrojar variaciones. Además, se puede dar el caso de que se produzca un ligero pico de concentración y que éste esté representado en tu muestra. Con cada repetición, la probabilidad de que se den estas circunstancias es cada vez menor, lo que aporta más confianza en el valor usado para calibrar tu analizador.

Pi recomienda seguir la siguiente rutina de calibración:

Realiza un test de DPD y compara el análisis con el de tu analizador.

  • ¿Está el resultado en un rango del 10% respecto al arrojado por tu analizador? Si la respuesta es sí, puedes parar aquí.
  • Si el resultado no se encuentra en un rango del 10%, repite el test de DPD. 
  • ¿Está el segundo test dentro del 10%? Si es así, calibra tu dispositivo de acuerdo con este resultado. Si no es así, sigue repitiendo los tests de DPD hasta que 2 tests consecutivos se encuentren en el rango del 10%, y después calibra el equipo de acuerdo con ese resultado.

En muchas instalaciones de la industria del agua se tienen dificultades diarias para que la instrumentación siga funcionado correctamente a pesar de la contaminación. Pero ¿sabías que…

… Process Instruments dispone de sistemas de auto-limpieza y de limpieza automática para la mayoría de los sensores?
… que estos sistemas de eliminación de contaminantes pueden extender la vida útil de los sensores y reducir drásticamente la necesidad de mantenimiento constante?
… que los sistemas de auto-limpieza/limpieza automática de Pi son asequibles, sencillos y no dan problemas gracias a su diseño?

¿Cuál es el problema?

Contaminación de sensores

Incrustación del sensor

Independientemente del proceso que se esté controlando, a menudo la muestra de agua puede contaminar el sensor y generar resultados erróneos. La solución obvia a este problema es limpiar el sensor. Sin embargo, ¿cada cuánto deberían inspeccionarse y limpiarse cada uno de los dispositivos? La necesidad de limpieza es demasiado frecuente: un régimen de inspección y limpieza habitual requiere de tiempo y de mucho dinero. Y si se opta por no limpiar los sensores lo suficientemente a menudo, los dispositivos pueden arrojar resultados erróneos y acabar estropeándose antes de tiempo.

¿Qué solución ofrecemos?

Sistemas de limpieza Autoclean y Autoflush de Process Instruments

Los sistemas de limpieza automática Autoclean/Autoflush de Process Instruments son sencillos, confiables y fáciles de mantener, además de una alternativa ideal a los mecanismos mecánicos de limpieza, que pueden taponar los dispositivos y romperse. Con nuestros sistemas, el sensor se mantendrá limpio y sin contaminación durante largos períodos de tiempo. Lo único que tendrás que hacer es pulverizar el sensor/sonda con agua limpia o aire. El ciclo de limpieza del sensor se activa a través del controlador de Pi, desde el que el usuario puede seleccionar la duración y frecuencia del lavado para que, independientemente de la suciedad que se haya acumulado en la sonda, ésta permanezca impoluta. Ni el armazón del sensor ni el dispositivo de limpieza cuentan con piezas extraíbles, por lo que no será necesario sustituir ni revisar nada: lo único que necesitarás es colocar una sencilla válvula en un lugar fácilmente accesible.

Con los sistemas de limpieza automática Autoclean y Autoflush de Pi no sufrirás problemas de contaminación en tus sensores durante semanas, ¡e incluso durante meses!

Una solución para cada aplicación
Tapa Autoclean

Autoclean

Este dispositivo puede incorporarse a nuestros sensores de pH, ORP, de turbidez, de sólidos en suspensión y de oxígeno disuelto (DO). Está formado por un tapón que dirige el flujo del agua limpia (o del aire, en el caso de los sensores de oxígeno disuelto) a lo largo de todo el sensor, retirando la suciedad. Una única válvula ubicada en un lugar fácilmente accesible se encarga de controlar la limpieza.

Equipado con autoverificación

Si se utiliza aire para limpiar un sensor de oxígeno disuelto, el sistema también puede verificar de forma automática que el sensor sigue respondiendo correctamente. Esto hace que no sea necesario retirar el sensor de la muestra durante meses.
Sistema Autoflush

Autoflush

El sistema Autoflush está recomendado para sensores que requieren el montaje de celdas, como los sensores de cloro, ozono y dióxido de cloro. El dispositivo dispone de válvulas integradas que inician/paran el flujo de la muestra de forma automática y que controlan el flujo de agua limpia más allá de la sonda. El usuario puede configurar el intervalo de limpieza, así como la duración de ésta, con el objetivo de evitar la contaminación de la célula de flujo y del sensor. En el caso de contaminantes que ensucien mucho o que sean particularmente difíciles de retirar, se puede utilizar un flujo de agua tibia para facilitar la limpieza.

Gracias a las opciones presentadas arriba, y sea cual sea la aplicación o el parámetro que se esté midiendo, en Process Instruments seremos capaces de ofrecerte un sistema de control que no sólo será preciso, exacto y duradero, sino que también se mantendrá limpio y libre de contaminación, lo que ahorrará tanto tiempo como dinero al operador.

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