Prueba de cloro libre en agua potable

La presencia de cloro libre (también conocido como cloro residual, cloro residual libre, cloro libre residual) en agua potable indica que: 1) se añadió inicialmente al agua una cantidad suficiente de cloro para inactivar las bacterias y algunos virus que causan enfermedades diarreicas; y, 2) el agua está protegida contra la recontaminación durante el almacenamiento. La presencia de cloro libre en el agua potable se correlaciona con la ausencia de la mayoría de los organismos causantes de enfermedades, y por lo tanto es una medida de la potabilidad del agua.

Este artículo describe:

• Los procesos que ocurren cuando se agrega cloro al agua, y las definiciones involucradas con estos procesos
• Cómo y por qué el proyecto del Sistema de Agua Segura (SWS, por sus siglas en inglés) recomienda probar el cloro libre
• Métodos para probar el cloro libre en el campo en los países en desarrollo.

 Definiciones

Cuando se añade cloro al agua potable, suceden una serie de reacciones descritas a continuación.

Gráfico de la adición de cloro

Cuando se agrega cloro al agua, parte del cloro reacciona primero con materiales inorgánicos y orgánicos y metales en el agua y no está disponible para la desinfección (a esto se llama demanda de cloro del agua). Después de satisfacer la demanda de cloro, el cloro restante se denomina cloro total. El cloro total se divide además en: 1) el cloro combinado, que es la cantidad de cloro que ha reaccionado con las moléculas inorgánicas (nitratos, etc.) y orgánicas que contienen nitrógeno (urea, etc.) para producir desinfectantes débiles que no están disponibles para la desinfección y, 2) El cloro libre, que es el cloro que queda y está disponible para inactivar los organismos que causan enfermedades; ello es una medida de la potabilidad del agua. Por lo tanto, el cloro total es igual a la suma de las mediciones de cloro combinado y cloro libre.

Por ejemplo, si se utiliza agua completamente limpia sin contaminantes, la demanda de cloro será cero, y puesto que no habrá material inorgánico u orgánico presente, no habrá cloro combinado. De este modo, la concentración de cloro libre será igual a la concentración de cloro inicialmente añadida. En las aguas naturales, especialmente las aguas superficiales, como los ríos, el material orgánico ejercerá una demanda de cloro, y los compuestos inorgánicos como los nitratos formarán cloro combinado. Por lo tanto, la concentración de cloro libre será menor que la concentración de cloro inicialmente añadida (Cloro libre = Medición de cloro total – Medición de cloro combinado).

¿Por qué probamos cloro libre en agua potable?

El Programa SWS recomienda probar el cloro libre en dos circunstancias:

• Para realizar pruebas de dosificación en las áreas del proyecto antes del inicio de un programa.
• Para monitorear y evaluar los proyectos para el cumplimiento de la cloración probando el agua almacenada en los hogares.

El objetivo de las pruebas de dosificación es determinar cuánto cloro (solución de hipoclorito de sodio) agregar al agua que se utilizará para beber para mantener el cloro libre en el agua durante el tiempo promedio de almacenamiento de agua en el hogar (típicamente 4-24 horas ). Esta meta difiere de la meta de los sistemas de tratamiento de agua basados ​​en infraestructura (conducir por la cañerías), cuyo objetivo es la desinfección efectiva en los puntos extremos (i.e., grifos de agua) del sistema: definida por la OMS (1993) como: «una concentración residual de cloro libre mayor o igual a 0,5 mg / L (0,5 ppm o partes por millón) después de al menos 30 minutos de tiempo de contacto a pH inferior a 8,0 «. Esta definición sólo es apropiada cuando los usuarios beben agua directamente del grifo que fluye. Un nivel de 0,5 mg / L de cloro libre será suficiente residual para mantener la calidad del agua a través de la red de distribución, pero es muy probable que no sea adecuado para mantener la calidad del agua cuando se almacena en el hogar en un cubo o bidón por 24 horas.

Por lo tanto, el Programa SWS recomienda para la dosificación que:

• A los 30 minutos de la adición de hipoclorito sódico no debe haber más de 2,0 mg / L de cloro libre presente (esto asegura que el agua no tenga un sabor u olor desagradable).
• A las 24 horas de la adición de hipoclorito de sodio a los recipientes que utilizan las familias para almacenar agua, debe haber un mínimo de 0,2 mg / L de cloro libre presente (esto asegura un agua microbiológicamente segura).

La metodología del programa SWS conduce a niveles de cloro libre que son significativamente más bajos que el valor de referencia de la OMS para el cloro libre en el agua potable, que es de 0,5 mg / L de valor. El Programa SWS recomienda probar el cloro libre en las casas de los usuarios de SWS para evaluar si los usuarios están usando o no el sistema y si lo están usando correctamente. Los hogares pueden ser visitados y «revisados» para determinar si, y cuánto, el cloro libre está presente en su agua potable. Este enfoque es muy útil para el monitoreo del programa porque la presencia de cloro libre en el agua almacenada obtenida de una fuente sin cloro es una medida objetiva de que la gente está usando la solución de hipoclorito.

Métodos para probar el cloro libre en el campo en los países en desarrollo

Existen tres métodos principales para probar el residuo de cloro libre en el agua potable en el campo en los países en desarrollo: 1) kits de prueba de piscina, 2) kits de prueba de rueda de color y 3) colorímetros digitales. Los tres métodos dependen de un cambio de color para identificar la presencia de cloro y una medición de la intensidad de ese color para determinar la cantidad de cloro presente.

-Kits de prueba de piscina

La primera opción para la prueba utiliza una solución de OTO (orto-tolidina) que causa un cambio de color a amarillo en presencia de cloro total. Simplemente llenar un tubo con agua, añadir 1-5 gotas de la solución, y buscar el cambio de color. Estos kits se venden en muchas tiendas como una forma de probar la concentración de cloro total en el agua de la piscina. Este método no mide el cloro libre.

Beneficios de los kits de prueba de la piscina:

• Bajo costo
• Muy fácil de usar

Inconvenientes de los kits de prueba de la piscina:

• Degradación de la solución OTO que causa lecturas inexactas con el tiempo
• Resultados cuantitativos generalmente no confiables
• Falta de calibración y estandarización

-Kit de prueba de rueda de color

Los kits de prueba de rueda de color utilizan un polvo o un comprimido químico DPD (N, N dietil-p-fenilendiamina) que causa un cambio de color rosado en presencia de cloro. Las ruedas de color son más simples y menos costosas que los medidores digitales, ya que para medir la intensidad del cambio de color, el trabajador de campo utiliza una rueda de color para hacer coincidir visualmente el color con una lectura numérica de cloro libre o total. El kit de prueba puede usarse para medir cloro libre y / o cloro total (usando diferentes productos químicos en el kit), con un rango de 0 – 3,5 mg / L, equivalente a 0 – 3,5 ppm (partes por millón).

Beneficios de los kits de prueba de rueda de color:

• Lectura precisa si se usa correctamente
• Bajo costo

Inconvenientes de los kits de prueba de rueda de color:

• Error potencial de parte del operador
• Falta de calibración y estandarización

-Colorímetros digitales

Los colorímetros digitales son la forma más precisa de medir el cloro libre y / o el cloro residual total en el campo en los países en desarrollo. Estos colorímetros utilizan el siguiente método: 1) la adición de comprimidos o polvo de DPD en un vial de agua de muestra que causa un cambio de color a rosa; y 2) inserción del vial en un medidor que lee la intensidad del cambio de color emitiendo una longitud de onda de luz y determinando y visualizando automáticamente la intensidad de color (el cloro libre y/o cloro residual total) digitalmente. El rango del medidor es 0 – 4 mg / L, equivalente a 0 – 4 ppm (partes por millón).

Beneficios de los colorímetros digitales:

• Lecturas muy precisas
• Resultados rápidos

Inconvenientes de los colorímetros digitales:

• Gastos (costo más alto que otros métodos)
• Necesidad de calibración con estándares

Resumen

La selección de cómo medir el cloro libre y total puede ser complicada y depende de una serie de factores en un programa, incluyendo la necesidad de precisión, costo y número de muestras a ser probadas. La elección también depende en gran medida de cómo se utilizarán los datos. A continuación se detallan algunas recomendaciones para elegir un método basado en los objetivos de muestreo:

Pruebas de dosificación para un nuevo proyecto: Si su objetivo es realizar pruebas de dosificación para un proyecto a escala nacional, el Proyecto SWS recomienda altamente el uso de los colorímetros digitales. La exactitud de los medidores es necesaria para asegurar que se obtiene la dosis correcta.

Monitoreo del Programa: Si su objetivo es determinar si los usuarios están usando el cloro en sus hogares, los chequeos en el hogar para probar el agua del hogar con kits de prueba de piscina es suficiente y proporciona un indicador simple de la presencia o ausencia de cloro total.

Evaluación del Proyecto: Si su objetivo es determinar si los usuarios están agregando la cantidad correcta de cloro y usando la solución de cloro en el hogar, los controles en el hogar para probar el agua del hogar con un kit de rueda de color proporcionan más información que el Kits de prueba de piscinas (cloro libre), manteniéndose relativamente barato y fácil de usar.

–Center for Disease Control and Prevention