El cloro es un elemento químico del grupo de los halógenos, al igual que el flúor, el bromo, el iodo y el astato. En la naturaleza se encuentra normalmente en forma de gas formando moléculas divalentes de cloro (Cl2)

Fue descubierto por el químico sueco Carl Cheele en 1774 y el nombre de cloro se lo puso Humphry Davy palabra derivada de un vocablo griego que significa verde, en honor al color verde pardoso de este gas.

Puede convertirse en líquido a –35ºC, resulta por tanto fácilmente licuable por lo cual se suele transportar en estado líquido mediante botellas presurizadas.

Como compuesto, en la naturaleza lo podemos encontrar en gran cantidad formando parte de la sal común o cloruro sódico (NaCl), que en estado acuoso se encuentra disociado en sus iones Cl- y Na+.

El cloro resulta un desinfectante bastante eficaz y económico para el tratamiento y potabilización de aguas, ya sea aportado en forma gas disolviéndolo en el agua o bien aportándolo como hipoclorito sódico, hipoclorito cálcico o como derivados del cloroisocianutato.

Sin embargo, el aporte de cloro reacciona con la materia orgánica del agua formando una serie de compuestos derivados del cloro que pueden resultar muy molestos y malolientes. De estos compuestos, los más perjudiciales son los llamados trihalometanos, de carácter cancerígeno para la salud humana. De todos ellos el más importante es el triclorometano o cloroformo (CHCl3), que tradicionalmente era usado como analgésico pero dejó de utilizarse debido a su toxicidad. Estos compuestos tóxicos traen asociados riesgos de cáncer de colon y vejiga y daños en el riñón y en el hígado. También pueden formarse otros subproductos perjudiciales como compuestos orgánicos volátiles, cloritos, ácidos cloroacéticos o cloruro de cianógeno.

El proceso de cloración puede comprenderse fácilmente en la siguiente gráfica en la que se aprecian unas fases bien definidas:

En la fase AB todo el cloro que se añade es empleado en combinarse con la materia orgánica por lo que consecuentemente el nivel de cloro residual es cero.

Al llegar a la fase BB’, el nivel de cloro residual aumenta, pero todo este cloro se encuentra combinado en forma de cloraminas, que son productos que tienen un bajo poder desinfectante y producen un olor desagradable. Estos compuestos son los causantes del llamado olor a piscina.

De B’ a C el cloro añadido se emplea en destruir las cloraminas por lo que el cloro residual medido disminuye hasta llegar a un mínimo en C llamado punto de ruptura. A partir de este punto, todo el cloro añadido se emplea en aumentar el cloro residual que se encontraría como cloro libre y con mayor poder desinfectante que el cloro combinado que forma cloraminas.

Debe por tanto superarse este punto de ruptura para tener cloro libre residual y que el cloro combinado sea el mínimo posible.

El cloro puede aportarse de varias formas, tanto en su forma gaseosa, como combinado en forma de hipoclorito sódico de caracter líquido, o sólido, hipoclorito cálcico. También es muy utilizado en piscinas combinado con agentes estabilizantes como el tricloro (acido tricloroisocianúrico) o dicloro (dicloro cianurato sódico). Es muy interesante y utilizado para agua potable y eliminación de legionella el aporte de dióxido de cloro, generado in situ a partir de clorito sódico y que presenta una serie de ventajas respecto a la cloración mediante hipoclorito sódico como por ejemplo la reducción de compuestos organoclorados, reducidos tiempos de contacto y la independencia del pH del agua.

Una forma de eliminar todos estos subproductos del cloro, tanto trihalometanos, como cloraminas y todo tipo de compuestos derivados del cloro es sustituir la precloración antes del punto de ruptura C por otro agente oxidante como el ozono que no forme estos subproductos. El ozono oxida por completo toda la materia orgánica presente en el agua por lo que la pequeña cantidad de cloro que se añada posteriormente pasa inmediatamente a cloro libre residual dejando su propiedad desinfectante al agua.

El cloro, no se encuentra como tal en el agua, sino disociado en dos especies, el ácido hipocloro (HClO) y el ión hipoclito ClO-. De estas dos especies únicamente el ácido hipocloroso HClO tiene capacidad desinfectante. El porcentaje de reparto de ambas especies viene determinado por el pH del agua según la siguiente gráfica:

El cloro no se encuentra como tal en el agua, sino disociado en dos especies, el ácido hipocloroso (HClO) y el ión hipoclorito ClO-. De estas dos especies únicamente el ácido hipocloroso HClO tiene capacidad desinfectante. El porcentaje de reparto de ambas especies viene determinado por el pH del agua según la siguiente gráfica:

Tal y como se aprecia en la gráfica, a pH superiores a 8 prácticamente todo el cloro se encuentra en forma de ión hipoclorito ClO-, siento ineficaz en la desinfección. Es por tanto de vital importancia el ajuste y control del pH para una correcta desinfección de agua con cloro.

Debido a los puntos comentarios con anterioridad, la única forma adecuada de conseguir una correcta desinfección del agua, tanto en agua potable, como agua de piscinas, es mediante una medición estable y precisa de los parámetros de pH y cloro libre actuando sobre las bombas dosificadoras correspondientes. Es de vital importancia además de la medición y el tipo de sondas a utilizar la respuesta del controlador a la medida, ya que en ocasiones los tiempos de respuesta son elevados y pueden producir grandes oscilaciones en la medida del pH. Un correcto controlador PID con los tiempos ajustados a los volúmenes a tratar permite la estabilidad de pH y cloro libre en la medida.

Finalmente es importante considerar la hidráulica del sistema mediante recirculación del depósito de agua o piscina evitando la aparición de zonas muertas y grandes diferencias de concentración de cloro en distintos puntos del depósito de agua o de la piscina. Además de la correcta homogeneización también se consiguen tiempos de respuesta más reducidos permitiendo concentraciones estables en los niveles de cloro y pH a los valores de consigna requeridos.