Cloro
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Desinfeccion con cloro gas: (Cl2): Redacciones quimicas: a) Cl2+H2O↔ HClO+HCl b) HClO↔ClO-+H+ c) NaClO → Na++ClO- /// ClO-+H2O↔HClO+(OH)- Por lo tanto al añadir cloro al agua aparecen tres especies (Cl2,HClO, ClO-) la proporcion
relativa de cada especie depende sobre todo del pH del medio, siendo el acido hipocloroso mayoritario, la desinfeccion sera mas favorable para pH mayores de 7.
Otras reacciones: a) Cl2+2Fe+2 → 2 Fe+3+2Cl-(rapida) b) Cl2+SH2 → S+ 2HCl (rapida)
c) Cl2 + R - H → R - Cl + HCl (lenta) d) CL2 + R-NH2 → R-NH-Cl+HCl
e) microorganismos patogenos Dosis de cloro y curva de coloracion:
La dosis de cloro = demanda cloro + cloro libre residual. Demanda de cloro: es la cantidad de cloro que reacciona con la sustancias presentes en el agua subceptibles de ser cloradas u oxidadas. Cloro libre residual: es la cantidad de cloro en forma activa que permanece en el agua. Existe otro concepto el cloro combinado residual, que es la cantidad de cloro en el agua que reacciona con compuestos amoniacales que forman las cloraminas. Pueden originarse 3 tipos de cloraminas: 1) monocloramina: por cada mg de N son necesarios 5 mg de Cl. 2) dicloramina: por cada mg de N son necesarios 5 - 8,5 mg de Cl 3) tricloramina: por cada mg de N son necesarios mas de 8,5 mg de Cl. Curva de cloracion:
Se distinguen 4 zonas 1) zona A-B: ausencia de cloro residual, debido a que el cloro aplicado reacciona rapidamente con las sustancias reductoras presentes en el agua y su consiguiente transformacion en cloruros. 2) zona B-C: el cloro se combina con sustancias organicas del agua y con el amoniaco, formando cloraminas. 3) zona C-D: las cloraminas se destruyen por la sucesiva adicion de cloro, produciendose un minimo en la curva de cloracion. Este minimo se llama "Break point" (punto de ruptura), es la dosis de cloro que se debe añadir al agua para que todo el cloro añadido pase a ser cloro libre residual. Los valores habituales son: se debe añadir 8 mg/l de cloro con el fin de que la cantidad de cloro libre residual sea de 2 ppm. 4) zona D-E: el cloro residual aumenta linealmente con la dosis de cloro y predomina el cloro libre residual, que se encarga de mantener la accion desinfectante posterior.
Los parametros que influyen en la cloracion son: 1) pH 2) Tª: la eficacia del cloro aumenta con la temperatura, pero tambien aumenta la cantidad de microorganismos. 3) el tiempo de contacto: es preferible aumentar el tiempo de contacto que añadir una mayor dosis de cloro. Inconvenientes: 1)el cloro puede presentar problemas de toxicidad, tanto en el almacenamiento como en el empleo. Por ello debe ser manipulado por personal cualificado. 2) da lugar a la formacion de subproductos de la desinfeccion: a) THM: el cloroformo b) halometanos. c) fenoles: sobre todo los clorofenoles, ya que dan sabores muy desagradables al agua en pequeñas concentraciones. d) microcontaminantes. Ventajas: 1) alto poder desinfectante. 2) importante accion desinfectante residual. 3) buen conocimiento de los procesos y reacciones que produce el cloro en el agua. 4) coste relativamente bajo del proceso de cloracion.
Aplicaciones del cloro: las areas principales de aplicacion son en el tratamiento del agua potable y residual urbana, en usos industriales ya sea en el agua de aportacion, en la residual o en algunas fases de los procesos de fabricacion, y en instalaciones recreativas. A) tt de agua potable: consta de los siguientes pasos: cloracion simple, precloracion, post-cloracion y recloracion. Objetivos: el cloro se añade para: a) desinfeccion. b) prevenir la formacion de limo y el crecimiento de algas. c) control de sabor y olor. d) oxidacion del hierro y manganeso. e) eliminacion del sulfuro de hidrogeno. f) eliminacion del color. B) tratamiento del agua residual urbana: Objetivos: a) control del olor. b) prevenccion de la septicidad. c) reduccion de la DBO. d) facilitar la eliminacion de grasas y espumas. e) prevenccion de estancamientos y control de insectos en filtros percoladores. f) control de "bulking" en fangos. g) control de formacion de espumas. h) destruccion de cianuros. i) eliminacion de fenoles. j) ayudante de la coagulacion. k) desinfeccion. l) eliminacion de nitrogeno. C) uso industrial: el cloro se utiliza en la industria para una amplia variedad de aplicaciones: 1) agua de refrigeracion: para prevenir el crecimiento de microorganismos en el agua de refrigeracion. 2) industria alimenticia: su aplicacion se efectua tanto en el proceso de produccion como en el de limpieza. 3) industria papelera: para evitar la formacion de limos. 4) industria galvanoplastica: los vertidos de cianuros son oxidados en soluciones alcalinas por el cloro, transformandolas en sustancias inocuas.