Potencial de reducción
de oxidación (ORP):
Una herramienta nueva para evaluar
el tratamiento del agua
El agua limpia y desinfectada es uno de
los elementos más críticos para permitir
que la camada rinda su máximo potencial,
pero por desgracia a menudo se pasa
por alto.
La norma estándar en la industria avícola para el tratamiento del agua era tener de 2 a 3 ppm de cloro libre en el bebedero del final. Con el tiempo, se descubrió que esta norma no siempre garantizaba agua limpia porque no se tomaba en consideración el pH del agua. Cuando un desinfectante como el cloro líquido se añade al agua, el pH del agua determina qué cantidad se va a separar en ácido hipocloroso (que destruye la bacteria inmediatamente) y en ion hipoclorito (que necesita más tiempo para destruir bacterias). A raíz de esto, 3 ppm de cloro libre con un pH de 6,8 desinfectará el agua con eficacia, pero según aumenta la eficacia del pH se reduce el nivel del cloro. (Ver la Hoja informativa de Hybrid: Cloración efectiva).
Por lo tanto, para desinfectar el agua con eficacia necesitamos encontrar la proporción adecuada entre los niveles del pH y del cloro libre. Podemos lograr lo anterior al medir el potencial reductor oxidante del agua. Aún más importante, así es como podemos saber de inmediato si nuestras camadas reciben o no agua limpia y desinfectada. Hoy día, con tecnología avanzada pero asequible, la evaluación de la calidad del agua ha avanzado de medir el pH y el cloro libre a medidas que incluyen el potencial de reducción de oxidación (ORP).
¿
Qué significado tiene el potencial de
reducción de oxidación (ORP)?
ORP es una medida en mili voltios (mV) del nivel de oxidación en el agua. Este índice representa la actividad del desinfectante en el agua en vez del nivel de concentración (en ppm) del mismo. Elementos químicos como el cloro, el bromo, peróxido de hidrógeno, ácido peroxiacético y ozono son todos oxidantes. Lo que los hace buenos desinfectantes para el agua es su habilidad de oxidar o capturar electrones de otras substancias, porque destruyen las bacterias patógenas, las algas y los materiales orgánicos, al alterar la composición química de estos.
La formación de óxido es un ejemplo de oxidación común o reacción de reducción. El oxígeno se combina con el hierro para formar óxido de hierro (oxidación). En ese proceso, el hierro se oxida al reducirse el oxígeno. Eso ejemplifica las características básicas de los procesos de reducción u oxidación, es decir, que los materiales correspondientes sufren modificaciones químicas.
La palabra “potencial” se refiere a la habilidad en lugar de la acción. La energía potencial es la energía almacenada y lista para ponerse en acción. Dicha energía no está en acción, pero sabemos que existe y que está lista cuando la necesitemos. Cuando hayan reaccionado todos los materiales oxidantes y reductores, se alcanza el equilibrio y suele haber un sobrante. Este sobrante es lo que crea el potencial de oxidación o de reducción en una solución.
¿
Cómo se mide el ORP?
Una sonda de ORP es en realidad un medidor de mili voltios que toma una medida del voltaje en un circuito formado por un electrodo de referencia que se construye en un alambre de plata (de hecho, el polo negativo del circuito), y toma otra medida del electrodo construido sobre una banda de platino (el polo positivo) con agua entre ambos.
Los electrodos ORP modernos son casi siempre una combinación de ambas medidas de electrodos, es decir, ambos electrodos se alojan en un instrumento, así que parece que fuera solo una sonda. Lo que medimos es el pequeño voltaje (mili voltios o mV) que se genera cuando el metal se coloca en agua en la presencia de agentes oxidantes y reductores. Esos voltajes nos ofrecen una indicación del potencial de los oxidantes presentes en el agua para mantenerla sin contaminantes.
¿
Cuál debe ser el nivel de ORP en el
agua?
Ya en los años 1960, cuando se desarrollaron los instrumentos y los métodos para medir ORP, los investigadores comenzaron a enfocarse para establecer estándares en los que se pudieran utilizar las medidas de ORP para obtener una calibración precisa de la calidad del agua. En un estudio que realizaron Carlson, Hasselbarth y Mecke en 1966 del Instituto de la higiene del agua de la oficina federal alemana, demostró que la tasa para destruir E. Coli en agua de piscina dependía del ORP y no del nivel del cloro libre residual.
Duración para matar E. Coli en agua de piscina (Carlston et al. 1966)
ORP (mV) TIEMPO PARA MATAR E. Coli
650 0 segundos
600 10 segundos
550 100 segundos
500 1 hora
450 No Mata
En 1972, la Organización Mundial de la Salud reconoció en sus normas para agua potable que, a un nivel ORP de 650 mV, el agua se desinfecta y la desactivación viral ocurre casi de forma instantánea.
La tabla que aparece a continuación es una representación de la relación entre los niveles de ORP y de bacteria que se obtuvieron en el agua de un spa (Oregón, 1985).
Cloro libre (ppm) pH (mV)ORP Conteo total del plato Pseudo-monas (CFU) 4 5,8 805 0 0 4,4 7,4 730 0 0 4,9 7,9 668 0 0 2,3 7,8 653 0 0 1,2 7,1 618 170 12.400 1,2 7,8 296 640 1.600 0,8 7,8 590 310 2.400 0,7 8,3 480 15.000 2.400
Usos del ORP
Las medidas de ORP permiten que evalúe la eficacia del tratamiento del agua, sin importar el tipo de oxidante ni la combinación de la fórmula desinfectante, y sin importar otras condiciones variables del agua que puedan existir. Le indica si el proceso de tratamiento en realidad funciona como debería.
El ORP del agua se puede medir en cualquier punto del sistema. Puede determinar la limpieza de la fuente del pozo, las líneas de agua que van al galpón y las que están dentro del galpón. Cuando se mide el ORP del agua en los conductos que están al frente y en la parte de atrás del galpón, se puede determinar si el proceso de limpieza y desinfección de los conductos de agua tuvo efecto. El nivel de ORP en ambos puntos del sistema debe ser mayor a 650 mV. Si los mV del ORP en el conducto al final del galpón es menor que el valor de los conductos del frente, eso indica que los conductos no se han limpiado completamente y que la biopelícula orgánica presente en el conducto está absorbiendo el cloro libre. Si ocurriera eso mientras la camada está en el galpón, se puede aumentar el ORP al comienzo del conducto. A pesar de que las aves toleran altos niveles de cloro (por ejemplo, 10 ppm), ese aumento debe ser gradual. Los aumentos súbitos de cloro pueden hacer que las aves dejen de beber. Todavía no hay estudios de investigación completos que indiquen cómo afecta el pH el consumo de agua de los pavos, pero en general se piensa que un pH más bajo de 6 podría reducir el consumo de agua. Las inconsistencias en la calidad del agua entre el frente y la parte posterior del galpón pueden contribuir a la falta de homogeneidad en la camada.
El ORP le permite encontrar el balance óptimo entre el pH y el cloro libre para sus operaciones. Le ofrece una medida precisa para que, de esa forma, pueda minimizar los niveles de cloro para prevenir la corrosión. Por ejemplo, si el ORP es 850 mV, el cloro libre se puede reducir. Por otro lado, si el ORP es 600 mV, entonces debe hacerse una prueba del pH y del cloro libre, y deberán ajustarse al reducir el pH o aumentar el cloro libre.
La tecnología ORP se utiliza en las siguientes industrias: tratamientos previos y posteriores de aguas, acabados metálicos, desinfección de frutas y verduras frescas, tratamiento de ozono (acuarios comerciales, desinfección de agua), vinicultura, producción de lejías, procesamiento de aves, industria papelera (blanquear la pulpa), piscinas y spas.
La temperatura del agua no afecta el ORP.
Equipo para medir el ORP
Existen varios tipos de medidores de ORP que varían según los requisitos del proceso y del diseño. La medida se hace con tan solo sumergir el electrodo en el agua y observando el monitor. Generalmente, se alcanza una lectura estable en un par de minutos.
Medidores de proceso o controladores: Son útiles en complejos de granjas grandes, donde el agua se desinfecta en una ubicación central. Miden, controlan y regulan el pH, el cloro libre y finalmente, el ORP. Son unidades que se basan en la demanda y que inyectan el desinfectante o acidulante de forma automática en el conducto de acuerdo a los valores predeterminados. Se puede obtener un control exhaustivo. Proporcionan un método confiable para controlar el proceso, así como un registro para mantener los registros y los programas HACCP de forma automática.
Según fluye el agua en los conductos, el sensor de pH mide el nivel del pH en agua y envía esos datos al controlador del pH, que está configurado con un índice de 6,5. Si el pH es más elevado que el índice establecido, el acidulante se inyecta de forma automática en el sistema hasta alcanzar el valor deseado. El agua acidificada fluye más allá del puerto de cloración donde se mide el ORP. El ORP en este caso se configura a 730 mV. Si el sensor del ORP detecta un valor más bajo, se añade cloro de manera automática hasta alcanzar el valor establecido
Sensor de pH Sensor de ORP Controlador de pH Controlador de ORP
Medidores de mano: Generalmente son económicos, caben en el bolsillo y son muy portátiles. El medidor y el electrodo están integrados en un diseño compacto. La vida útil del electrodo es de 1 a 2 años. Se recomienda realizar pruebas de calibración y de limpieza por lo menos una vez a la semana para asegurar una fiabilidad continua. Este tipo de medidor también puede incluir un electrodo de pH.
Mantenimiento: Todos los ORP y los electrodos de pH requieren mantenimiento y limpieza periódicos. Un simple procedimiento de limpieza consiste en sumergir la punta del electrodo en una solución ácida diluida (1:100) durante dos minutos y enjuagarla en agua limpia. Después, sumerja el electrodo verificando la solución para comprobar que la lectura es correcta.
Conclusión
Se ha comprobado que el ORP es un método confiable para evaluar el tratamiento del agua. Le ofrece una solución más avanzada en vez de simplemente pensar que el agua es adecuada para la camada, puesto que le indica el nivel actual. Los pavos consumen la cantidad doble de agua en comparación a lo que comen. Al considerar todo esto, es absolutamente vital que la camada reciba constantemente agua desinfectada para poder alcanzar todo su potencial de desarrollo. Utilizar medidores del potencial reductor oxidante le ayudará a alcanzar este objetivo.
© Hybrid Turkeys
La información que se contiene en el presente texto constituye solo una recomendación, y puede diferir según la región geográfica. El objetivo de esta hoja informativa es ayudar a mejorar la producción de pavos.