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Mucho más que agua pura! www.panachlor.com | www.watermaker-la.com Parque Centro Bodega 10A, Manizales, Colombia | [email protected] | Tel: (096) 8894475 (57) 3114365234 Avenida Ricardo Alfaro, Torre Ramiro Parada, Piso 3, Panamá, República de Panamá | Tel: (507) 60306949 Potencial de oxidación-reducción ORP (redox) El potencial redox es una forma de medir la energía química de oxidación-reducción mediante un electrodo, convirtiéndola en energía eléctrica. El potencial redox es positivo cuando se produce una oxidación y negativo cuando se produce una reducción. Normalmente, las reacciones redox vienen acompañadas de cambios de pH en el medio. Por ejemplo, esto ocurre en los procesos de oxidación y reducción del agua: 2H2O → O2 + 4H+ + 4 e- 2 H2O + 2 e- → H2 + 2OH- Como puede observarse, la oxidación del agua acidifica el medio (se producen iones H+), mientras que su reducción lo basifica (se generan iones OH-). Al proceso complementario de oxidación-reducción se le conoce como redox y el valor ORP es la medida de la actividad del electrón comparado con la actividad de un electrodo de referencia, que mantiene siempre el potencial constante. El electrodo de Redox es idéntico a uno de pH, excepto que usa un metal noble en vez de vidrio como elemento de medición. Los metales nobles son utilizados porque estos no intervienen en la reacción química que se está llevando a cabo. El metal más común utilizado para la medición es el platino, aunque puede usarse plata u oro. Los electrodos de potencial Redox pueden medir + / -2000 mV. No se necesita compensación de temperatura en la medición de potencial Redox En la desinfección del agua es muy importante tanto la concentración de cloro libre y el tiempo de contacto con el agua así como el pH y la temperatura, un buen control de la desinfección exigiría una monitorización no solo del cloro libre sino del potencial redox del medio, es decir el potencial de oxidación-reducción (ORP).

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Potencial de oxidación-reducción

ORP (redox) El potencial redox es una forma de medir la energía química de oxidación-reducción

mediante un electrodo, convirtiéndola en energía eléctrica. El potencial redox es positivo

cuando se produce una oxidación y negativo cuando se produce una reducción.

Normalmente, las reacciones redox vienen acompañadas de cambios de pH en el medio.

Por ejemplo, esto ocurre en los procesos de oxidación y reducción del agua:

2H2O → O2 + 4H+ + 4 e-

2 H2O + 2 e- → H2 + 2OH-

Como puede observarse, la oxidación del agua acidifica el medio (se producen iones H+),

mientras que su reducción lo basifica (se generan iones OH-).

Al proceso complementario de oxidación-reducción se le conoce como redox y el valor ORP

es la medida de la actividad del electrón comparado con la actividad de un electrodo de

referencia, que mantiene siempre el potencial constante.

El electrodo de Redox es idéntico a uno de pH, excepto que usa un metal noble en vez de

vidrio como elemento de medición. Los metales nobles son utilizados porque estos no

intervienen en la reacción química que se está llevando a cabo. El metal más común

utilizado para la medición es el platino, aunque puede usarse plata u oro.

Los electrodos de potencial Redox pueden medir + / -2000 mV. No se necesita

compensación de temperatura en la medición de potencial Redox

En la desinfección del agua es muy importante tanto la concentración de cloro libre y el

tiempo de contacto con el agua así como el pH y la temperatura, un buen control de la

desinfección exigiría una monitorización no solo del cloro libre sino del potencial redox del

medio, es decir el potencial de oxidación-reducción (ORP).

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La Organización Mundial de la Salud adoptó en 1971 un valor de 650 mV como valor

adecuado para el agua potable, en general puede considerarse que con este valor

mantenido durante 30 minutos el agua está adecuadamente desinfectada, aunque habrá

que realizar un estudio individualizado para cada caso.

El ORP no tiene directa relación a la concentración en ppm de desinfectante ya que mide

la actividad de oxidación en el agua y no la concentración de oxidante (Cloro, Ozono, y otros

desinfectantes oxidativos)

Como se comprueba en la figura siguiente, el valor de ORP se incrementa al incrementarse

la concentración de cloro, sin embargo, un incremento regular en la concentración de cloro

en ppm no origina un incremento linear del valor en mV de ORP; ya que las sondas de ORP

se aproximan a su capacidad de saturación y alcanzan a una meseta. De igual modo, a una

concentración constante de cloro total, los valores de ORP aumentan cuando el pH de la

solución es más bajo y disminuyen cuando el pH es más alto.

Relación entre la concentración de cloro y los valores de ORP con la variación de pH

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En términos prácticos el potencial de óxido de reducción se puede interpretar así:

Los electrodos de ORP fueron estudiados en la Universidad de Harvard en 1936. Estos

estudios demostraron una fuerte correlación de ORP y la actividad bacteriana. Estas

pruebas fueron confirmadas por los estudios sobre el agua potable y de piscinas en otras

zonas del mundo. Variadas investigaciones han demostrado que un valor de ORP de 650 a

700 mV, bacterias tales como Escherichia Coli y Salmonella son exterminadas dentro de

pocos segundos. Levaduras y el tipo mas sensible de hongo formador de esporas también

son exterminadas a éste nivel de ORP después de pocos minutos de contacto. .

En 1971, la OMS adopto la medida del potencial REDOX como la más fiable para medir la

calidad sanitaria del agua potable. La publicación INTERNATIONAL STANDARDS FOR

DRINKING WATER (Tercera edición, Ginebra, 1971) afirma: “Hay una relación exponencial

entre la velocidad de inactivación de los virus y el ORP. Un ORP de 650 mV (medido con un

electrodo platino/calomel) provocará la casi instantánea desactivación de los virus incluso

en altas concentraciones”

El cloro disponible para la desinfección está presente en dos formas químicas en un agua, como Acido Hipocloroso (HOCl) e Ión Hipoclorito (OCl-), presentando el ácido hipocloroso 100 veces mayor capacidad desinfectante que el ión hipoclorito. La presencia en mayor o menor proporción de una u otra especie química del cloro desinfectante en el agua depende del pH.

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No existe kit que diferencie la forma más activa de ácido hipocloroso en el agua de la forma iónica OCl-, por lo cual se hace necesario controlar adicionalmente el pH de forma paralela al cloro, de tal forma de asegurar una adecuada desinfección.

Formas químicas del cloro libre en función del pH

Ventajas del ORP

El potencial de óxido reducción ofrece muchas ventajas en el monitoreo en tiempo real y registro de potenciales de desinfección de agua, un parámetro crítico de calidad del agua. Una ventaja primordial del uso de ORP en el monitoreo de sistemas de agua es que provee al operador de un rápido y único valor que asegura el potencial de desinfección del agua. Investigaciones han demostrado que un valor de ORP de 650 a 700 mV, bacterias tales como Escherichia Coli y Salmonella son exterminadas dentro de pocos segundos. Levaduras y el tipo más sensible de hongo formador de esporas también son exterminadas a éste nivel de ORP después de pocos minutos de contacto.

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