Cloro libero, totale e
monoclorammina a confronto
"Cloro" in un rapporto può significare diverse cose. Misurare la specie sbagliata è uno dei motivi più comuni per cui un residuo sembra corretto sulla carta, ma il sistema si comporta diversamente. Ecco una spiegazione semplice.
I quattro termini, definiti
Cloro libero
Il cloro disponibile per disinfettare — chimicamente, acido ipocloroso (HOCl) e ione ipoclorito (OCl⁻), più Cl₂ disciolto. È il disinfettante più rapido e potente ed è ciò che la maggior parte dei sistemi clorati cerca di mantenere come residuo.
Cloro combinato
Cloro che ha reagito con ammoniaca o sostanze organiche formando clorammine — monoclorammina, diclorammina, triclorammina e clorammine organiche. Conserva una certa capacità disinfettante, ma è più debole del cloro libero.
Cloro totale
Semplicemente cloro libero più cloro combinato — la somma di tutto. La maggior parte degli analizzatori misura direttamente libero e totale; il combinato viene calcolato come differenza tra i due.
Monoclorammina
Una clorammina specifica e ben definita (NH₂Cl), formata deliberatamente quando un sistema utilizza la cloramminazione. In molti grandi sistemi cloramminati costituisce praticamente tutto il cloro residuo, con pochissimo cloro libero presente.
L’unica equazione da ricordare
Cloro totale = Cloro libero + Cloro combinato
Gli analizzatori misurano generalmente direttamente cloro libero e totale, poi riportano il cloro combinato come differenza. In un sistema cloramminato, quasi tutto quel cloro combinato è monoclorammina, quindi è il cloro totale, non quello libero, a riflettere il residuo di disinfettante.
Clorazione al punto di rottura, in breve
Quando si aggiunge cloro all’acqua contenente ammoniaca, non si produce immediatamente un residuo libero. Si formano dapprima clorammine, per cui il cloro combinato (e totale) aumenta. Aggiungendo altro cloro, le clorammine vengono progressivamente distrutte — il cloro totale in realtà diminuisce — finché la domanda è soddisfatta al punto di rottura. Solo oltre questo punto il cloro aggiuntivo rimane come cloro libero.
La difficoltà pratica: poiché la curva sale, scende e poi risale, la stessa lettura di cloro totale può verificarsi con tre dosi di cloro diverse. Un solo numero, preso isolatamente, non può indicare da quale lato del punto di rottura ci si trovi. Per questo gli operatori che effettuano la cloraminazione controllano più di un parametro.
Quale dovresti misurare?
Cloro libero — per sistemi a cloro libero
Nessuna ammoniaca presente, disinfezione con cloro libero: misura direttamente il cloro libero.
Cloro totale o monoclorammina — per sistemi con cloramminazione
La reazione DPD per il cloro libero risponde appena alla monoclorammina, quindi una lettura del cloro libero sarebbe prossima allo zero. Misura il cloro totale o la monoclorammina per conoscere il tuo residuo reale.
Più di una specie — per il rischio di nitrificazione e le transizioni
Osservare insieme cloro libero, totale e monoclorammina aiuta a rilevare nitrificazione, escursioni del punto di rottura e perdita del residuo nella distribuzione.
sensorsMisurare tutti e tre con un unico sensore
Halogen MP-TOTAL fornisce cloro libero, cloro totale e monoclorammina — insieme a pH, conducibilità, temperatura e ORP — da un unico sensore amperometrico, utile quando i sistemi passano dal cloro libero alla cloramminazione o devono sorvegliare la nitrificazione.
Domande frequenti
Qual è la differenza tra cloro libero e cloro totale?
Il cloro libero è il disinfettante che non ha ancora reagito — acido ipocloroso e ione ipoclorito. Il cloro totale è il cloro libero più il cloro combinato (le clorammine che si formano quando il cloro reagisce con ammoniaca o sostanze organiche). Il cloro combinato è la differenza: totale meno libero.
La monoclorammina è la stessa cosa del cloro combinato?
La monoclorammina è il componente principale e più desiderabile del cloro combinato in un sistema cloraminato, ma il cloro combinato include anche diclorammina, triclorammina e clorammine organiche. In un sistema cloraminato ben gestito, la monoclorammina predomina e le altre clorammine sono ridotte al minimo.
Cos’è la clorazione al punto di rottura?
Quando si aggiunge cloro all’acqua contenente ammoniaca, si formano inizialmente clorammine, aumentando il cloro combinato. Aggiungendo ancora cloro si distruggono tali clorammine (la curva scende), finché la domanda è soddisfatta al punto di rottura. Oltre il punto di rottura, il cloro aggiuntivo rimane come residuo di cloro libero. Poiché il cloro totale può mostrare lo stesso valore a tre dosi diverse, una sola lettura del cloro totale può essere ambigua durante la cloramminazione.
Devo misurare il cloro libero o il cloro totale?
Se il tuo sistema non contiene ammoniaca e disinfetta con cloro libero, misura il cloro libero. Se effettui la cloramminazione, il cloro totale (o una misura diretta della monoclorammina) riflette il tuo residuo, perché la reazione DPD del cloro libero non risponde significativamente alla monoclorammina. Misurare più di una specie offre un quadro più chiaro della tua posizione sulla curva del punto di rottura.
Perché i sistemi con cloramminazione mostrano quasi nessun cloro libero?
In un sistema cloramminato il cloro è intenzionalmente legato all’ammoniaca come monoclorammina, quindi rimane pochissimo cloro libero. Una misura del cloro libero leggerà quasi zero anche se è presente un residuo disinfettante sostanziale come monoclorammina — ecco perché il parametro corretto conta.
Riferimenti e fonti
- 1.Comprendere la clorazione al punto di rottura — definizioni di cloro libero, combinato e totale; la curva del punto di rottura e le sue zone — Kuntze USA. https://www.kuntzeusa.com/knowledge/understanding-breakpoint-chlorination
- 2.Cloramminazione e curva di clorazione al punto di rottura — perché i sistemi cloramminano (riduzione dei sottoprodotti di disinfezione, residuo più duraturo) e come si forma la monoclorammina — Hach Company. https://www.hach.com/industries/drinking-water/disinfection/chloramination
- 3.Analizzatore multiparametrico di cloro MP-TOTAL — documentazione del prodotto (cloro libero, cloro totale e monoclorammina da un unico sensore amperometrico) — Halogen Systems Inc.. https://halogensys.com/products/sensors/mp5-free-chlorine
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