P>Ponham sempre a questão “qual é a diferença entre pH e alcalinidade? Muitos de nós na aquariofilia confundimos alcalinidade total e pH. É compreensível, dado o quão desfocada é a linha entre palavras como “alcalinidade” e “alcalinidade”. De facto, a alcalinidade e o pH na química da água estão intimamente relacionados, mas não são a mesma coisa. Este artigo irá distinguir entre elas.
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O que é pH?
A escala de pHp>pH significa Potenz Hydrogen, mais comummente referido como o “poder do Hidrogénio”. É o logaritmo negativo da concentração de iões de Hidrogénio numa solução. Quanto mais baixo o pH, mais Hidrogénio.
p>pH = -log(H+)
Medimos o quão ácidas ou básicas (também chamadas substâncias alcalinas) são, utilizando a escala de pH. A escala de pH vai de 0 a 14, e é relativa à água pura, que tem um pH perfeitamente neutro de 7. Quando a concentração de iões de hidrogénio sobe, o pH desce (e vice-versa). A escala é logarítmica, o que significa que cada número inteiro na escala de pH 1-14 é 10 vezes mais ou menos do que os números à sua volta. Por exemplo, algo com um pH de 6,0 seria 10 vezes mais ácido do que 7,0 pH da água destilada. Algo com um pH de 5,0 é 10x mais ácido que 6,0, e 100x mais ácido que 7,0 (10×10=100).
Para colocar a escala de pH em perspectiva, vamos fazer algumas contas rápidas. O tricloro, um tipo popular de cloro estabilizado utilizado principalmente em piscinas ao ar livre, tem um pH de cerca de 3. Para esta matemática, vamos arredondá-lo para exactamente 3,0. Quão ácido é 3,0pH Tricloro em comparação com 7,0pH de água? Vamos descobrir.
(7.0pH – 3.0pH) = 4.0
Escala logarítmica significa 104, ou 10x10x10x10 = 10.000
Tricloro é cerca de 10.000 vezes mais ácido do que água pura.
Não se preocupe com a matemática, é apenas para explicar a própria escala de pH. Do ponto de vista da química da água, os livros escolares dizem-nos que o pH ideal para uma piscina ou spa está entre 7,4-7,6. Mas, realisticamente, o pH aumenta com o tempo na maioria das piscinas, pelo que a escala normal da piscina é mais como 7,4 a 8,2,
Os papéis do pH na química da água
Força do cloro (%HOCl)
A gestão do pH é um componente crítico para manter uma química da água saudável e equilibrada. É tão importante porque o pH é um factor impulsionador do Índice de Saturação de Langelier (LSI), e também porque o pH determina a eficácia do cloro em piscinas não estabilizadas. Assim, em piscinas sem ácido cianúrico (CYA), quanto mais baixo for o pH, mais forte será o cloro, porque o pH controla os equilíbrios de dissociação entre o cloro forte e o fraco:
HOCl ⇌ H+ + OCl-
Hypochlorous Acid dissociates into Hydrogen and Hypochlorite Ion
Again, pH controla a força do cloro (%HOCl) porque quanto mais baixo for o pH, maior será a concentração de Hidrogénio. Isto significa uma maior % de HOCl forte vs. fraca OCl-. Isto não é tão relevante em piscinas com CYA, porque os isocianuratos alteram fundamentalmente a química da piscina.
solubilidade do carbonato de cálcio
Enquanto que o LSI determina quando a água é saturada com carbonato de cálcio (CaCO3), o pH é um factor importante no LSI. E uma vez que as violações do LSI ocorrem localmente, não universalmente em toda uma piscina, o pH é muito importante. Por exemplo, há um gráfico abaixo que mostra os equilíbrios dos tipos de alcalinidade. Quando o pH chega a 8,2 ou 8,3, torna-se muito difícil para o cálcio permanecer em solução, porque a alcalinidade do carbonato (CO3- -) liga-se muito bem com o cálcio (Ca++). Assim, quando o seu pH se torna demasiado elevado, o cálcio tende a precipitar-se para fora da solução, mesmo que o LSI global da sua piscina esteja equilibrado. Vemos este fenómeno turvar as piscinas, como quando alguém adiciona carbonato de sódio demasiado depressa.
CO2 determina o pH
A quantidade de dióxido de carbono (CO2) na sua água determina largamente o pH. Quanto mais CO2, mais baixo é o pH, e vice versa. Isto explica porque as características da água, os bordos de fuga e os jactos de spa aumentam o pH mais rapidamente do que em água parada; a aeração acelera a perda de CO2 para a atmosfera.
pH consequências
Baixo pH diminui o LSI, e pode causar danos nas superfícies e equipamento, corrosão dos componentes metálicos dentro e à volta da piscina, irritação da pele e dos olhos, bem como desconforto geral do patrono. Por outro lado, pH elevado eleva o LSI, e leva à formação de escamas de carbonatos, água turva, e cloro mais fraco (em piscinas não estabilizadas). Os livros escolares dizem para permanecer dentro do intervalo 7,4-7,6 para evitar esses problemas, mas uma estratégia baseada no LSI evitará melhor os problemas do que simplesmente permanecer dentro desse intervalo.
O que é a Alcalinidade Total?
A Alcalinidade Total é uma medida da concentração de todas as substâncias alcalinas dissolvidas na água que podem tanto atrair como libertar iões de Hidrogénio. Esta interferência com o Hidrogénio é a razão pela qual a alcalinidade se protege contra alterações no pH. A alcalinidade total é principalmente bicarbonato, carbonato e hidróxido, juntamente com alguns outros como a alcalinidade cianuratos. Quando se adiciona ácido, estes alcalinos têm a capacidade de neutralizar parte do ácido. Em termos mais simples, a alcalinidade total é uma medida da capacidade da água de resistir à alteração do pH. Em particular, a alcalinidade retarda a redução do pH. Demasiada alcalinidade é na realidade uma fonte de aumento do pH. Quanto mais alcalinidade se tiver, mais ácido é necessário para reduzir o pH.
Relacionado: O que é a alcalinidade?
A alcalinidade total é medida pela sua concentração em partes por milhão (ppm), e o intervalo ideal é de 80-120 ppm, dependendo do tipo de cloro que utiliza. Por exemplo, o Tricloro tem um pH baixo de 2,8, portanto, dado o quão ácido é o Tricloro, uma piscina de tricloro necessita de uma alcalinidade mais elevada. Outra razão para uma maior alcalinidade numa piscina de tricloro é porque o CYA no tricloro compensa a alcalinidade ao fazer correcções LSI.
Cloro não estabilizado, como o cloro líquido (lixívia) ou hipo cal, cada um tem um pH elevado. Assim pode ter uma alcalinidade mais baixa, como 80-100 ppm, ou mesmo inferior a 80 ppm, se o seu LSI o permitir. As piscinas de cloro salgado irão muitas vezes debater-se com a acumulação de incrustações que se acumulam na célula salina e sopram para dentro da piscina. As piscinas de sal, na estação, podem normalmente beneficiar de níveis de alcalinidade mais baixos, como 60-70 ppm, desde que o LSI se mantenha equilibrado. A chave é medir o ácido e diluí-lo antes de o verter para evitar sobrecorrecções. Demasiado ácido com menor alcalinidade causará problemas maiores, por isso tenha cuidado.
Notem que a alcalinidade total não é medida na escala de pH?
Esta é uma distinção importante a fazer, porque é geralmente assim que o pH e a alcalinidade ficam confusos. A alcalinidade total é medida pela quantidade, ou concentração (ppm) na água, e não pela forma alcalina (pH) da água. Os produtos ‘alcalinidade para cima’ são predominantes na indústria das piscinas. Se se encontrar no mercado para um incremental de alcalinidade, os dois mais comuns são o bicarbonato de sódio (NaHCO3) e o carbonato de sódio (Na2CO3), mais vulgarmente conhecido como carbonato de sódio. Os produtos ‘alcalinidade para baixo’ serão um ácido como ácido muriático ou bissulfato de sódio.
O papel da Alcalinidade Total na química da água
Se for um operador de piscinas, provavelmente já sabe que o pH pode flutuar para cima e para baixo. E quando o faz, a piscina está constantemente a lutar contra si. Ter o nível certo de alcalinidade total é uma coisa boa, porque ajuda a manter o pH estabilizado. Uma forma simples de pensar sobre a alcalinidade é que isola o pH de mudar com demasiada facilidade, especialmente descendo.
Tecnicamente, a alcalinidade amortece o pH, libertando ou absorvendo um ião de Hidrogénio (H+) conforme necessário. Assim, quando se adiciona ácido, os iões carbonato podem absorver hidrogénio para criar iões bicarbonato. Isto é um equilíbrio, tal como o pH, pelo que também pode ir no sentido inverso. O equilíbrio tem este aspecto:
HCO3- + H+ ↔ H2CO3
desde que o CO2 controla o pH da água, pode adicionar CO2 directamente ao pH mais baixo, ou pode utilizar ácido para converter a alcalinidade do bicarbonato em ácido carbónico (H2CO3), que é apenas CO2 dissolvido: (H2O + CO2 → H2CO3).
Poderia adicionar várias libras de Bicarbonato de Sódio 8,3pH e fazer o mesmo impacto de pH se adicionasse uma quantidade muito menor de 11,6 pH de cinza de soda. Mas a alcalinidade total seria maior para o Bicarbe de Sódio, porque há simplesmente mais na água.
Como aumentar a Alcalinidade Total e pH
Se quiser aumentar a alcalinidade total numa piscina, precisa de conhecer a galonagem da piscina, e o seu pH. Ajuda a ter uma calculadora de dosagem precisa. Aumentar a alcalinidade é tão simples como adicionar bicarbonato de sódio à água.
Relacionado: Como elevar a alcalinidade e pH
Como baixar a alcalinidade total e pH
Pode baixar a alcalinidade utilizando ácido. Alguns peritos recomendam uma “coluna ácida pour” para baixar a alcalinidade, mas nós não. Na nossa experiência – e de facto, as experiências científicas apoiam este “up-column pouring” é mais prejudicial do que a diluição. Recomendamos a diluição do ácido num balde de água, e a sua aplicação uniforme à volta da piscina. Além disso, o despejar da coluna pode baixar drasticamente o pH num local concentrado (no fundo da piscina!), o que pode fazer com que o LSI se desprenda, e por sua vez, gravar a superfície. Baixar o pH sem afectar a alcalinidade total pode ser conseguido através da injecção de dióxido de carbono. Mas isso é um tópico para outro tempo.
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Conclusão
Manter a sua piscina dentro do equilíbrio LSI, em primeiro lugar e acima de tudo. Depois, tente manter a sua alcalinidade num intervalo que seja mais vantajoso para o seu tipo de cloro primário. Use um incremente de alcalinidade como o bicarbonato de sódio para aumentar a alcalinidade total, ou um ácido para a baixar. Ao utilizar cloro de alta concentração como geradores de cloro salino, cloro líquido ou hipo cal, necessitará de menos alcalinidade, como 60-80 ppm. Para cloros de baixo pH, como o Tricloro, 100-120 ppm pode ser uma gama melhor para si. Consulte o seu kit de teste ou a calculadora de dosagem no Orenda App para números específicos.
Como um aparte, nunca misture diferentes tipos de cloro. Eles podem explodir. Literalmente.
P>Pessoas confundem pH com alcalinidade e podemos compreender porquê. Basta lembrar que o pH é um equilíbrio que nos diz quão ácida ou quão básica é uma solução. A alcalinidade total mede a quantidade ou concentração (em partes por milhão) de álcalis dissolvidos que podem amortecer a alteração do pH, libertando ou atraindo o Hidrogénio. Esperamos que isto ajude!