Química veraniega: ¿qué pasa si orinamos en una piscina?

Escrito por Quimitube el 20 agosto

Aunque es una norma no escrita (en la piscina de mi comunidad no aparece en el listado infinito de normas, aunque se sobreentiende desde el momento en que hay dos baños comunitarios a disposición de todos nosotros) no se debe orinar en una piscina. Existen formas de evitarlo: la primera forma, que afecta a los adultos, es el llamado civismo, muy útil en la vida diaria; y la otra forma, en el caso de los niños, es ponerles pañales especiales para el agua, dado que es evidente que un bebé no sabe ni de normas ni de contención urinaria. Pero en esta entrada no quiero centrarme en un análisis sociológico de por qué no se debe orinar en una piscina, sino que mi intención es, cómo no, analizarlo desde un punto de vista químico. La pregunta es:

¿Se producen productos tóxicos en la piscina si orinamos en ella?

La respuesta es que sí, por lo que me parece una razón más que suficiente por muy incívicos que seamos: la protección de nuestra salud.

La realidad es que una piscina no se clora con cloro, por así decirlo, sino que se utiliza hipoclorito sódico (la lejía de toda la vida es una disolución de hipoclorito de sodio aproximadamente al 2 – 2,5%), NaClO. El cloro gaseoso, cuya fórmula es Cl₂, es un gas tóxico y corrosivo que evidentemente no vamos a usar para menesteres cotidianos, por lo peligroso que es y por el hecho en sí mismo de que es un gas, lo cual lo hace poco manejable. El hipoclorito de sodio es un sólido a temperatura ambiente que se disuelve fácilmente en agua, por lo que es fácil de almacenar y también de utilizar. Comercialmente, para el tratamiento de piscinas, lo hayamos tanto en pastillas («tabletas de cloro») como en disoluciones de concentración conocida («cloro para piscinas»).

Pastillas para cloración de piscinas, bote de 5 kg (22 euros aproximadamente)

El hipoclorito disuelto da lugar a un compuesto distinto, el ácido hipocloroso, HClO, un ácido débil (su constante de acidez es 3,24·10^-8, muy pequeña) aunque un agente oxidante considerable responsable de los efectos bactericidas del agua de la piscina. La formación de ácido hipocloroso provoca la liberación de iones OH^– del agua, de ahí que provoque un aumento del pH (la lejía, por ejemplo, es una disolución básica):

ClO^– + H₂O ↔ HClO + OH^–

Es mejor oxidante que el anión hipoclorito, ClO^–, mucho menos efectivo, por tanto, en su acción bactericida (a pesar de que el potencial estándar del anión es 0,90V, nada desdeñable). Por este motivo nos interesa mantener esta reacción desplazada hacia la izquierda:

HClO ↔ H⁺ + ClO^–

Lo cual se logra controlando correctamente el pH de la piscina, que debe mantenerse entre 7,2 y 7,8.

La Química de las piscinas. Fuente: Compound Interest, www.compoundchem.com. Licencia Creative Commons (CC-By-NC-ND).

Existe una medida utilizada normalmente en el control y mantenimiento de piscinas que es el llamado «cloro libre». Este cloro libre se refiere en realidad a una suma de las concentraciones de ácido hipocloroso y de anión hipoclorito, es decir, el cloro libre es igual a [HClO] + [ClO^–]. Puesto que la luz ultravioleta puede hacer que se acelere la descomposición de este cloro libre, y que por tanto disminuya su concentración, es importante prevenir esto aumentando la frecuencia de cloración o bien agregando otros productos químicos capaces de prevenir el efecto de los rayos UV (como el ácido isocianúrico, que primero reacciona con el hipoclorito y después, por descomposición fotolítica, lo puede regenerar).

Sudor + orina + hipoclorito = Cloraminas

Se podría pensar que el hecho de aumentar la frecuencia de cloración para evitar otros efectos indeseables en la piscina hará que la piel nos pique más, o que los ojos se enrojezcan. Seguro que alguna vez habéis salido con los ojos rojos del agua, o habéis visto a alguien en este situación, y se ha oído el clásico: «Esta piscina tiene demasiado cloro». Pues no. Lo que esa piscina tiene son demasiadas cloraminas, sustancias derivadas del cloro que sí que pueden ser tóxicas e irritantes y que se producen, por ejemplo, por reacción de diversos compuestos del sudor y de la orina con el hipoclorito que usamos para desinfectar (de ahí que también tengamos que ducharnos antes de entrar en la piscina, para eliminar el posible sudor de nuestra piel). Son las cloraminas lo  que a menudo se asocia al «olor de piscina», pero cuanto más olor peor, porque mayor presencia de estos compuestos indeseables indica. Las cloraminas, como su nombre indican, son compuestos que contienen cloro y nitrógeno (grupo amino) procedente de los distintos compuestos nitrogenados que encontramos en el sudor y en la orina (por ejemplo la urea, presente en ambos).

Esta es la cloramina en sí misma, la más sencilla:

Que se puede producir por reacción entre el amoníaco y el ácido hipocloroso, es decir:

NH₃ + HClO → NH₂Cl + H₂O

También podemos considerar que el término cloramina, como lo hemos empleado previamente, hace referencia a un grupo de compuestos de fórmula general R₂NCl o bien RNCl₂, donde R suele ser un grupo orgánico, que pueden estar también presentes en una piscina, aunque en menor proporción. Otras cloraminas frecuentes son la dicloroamina, NHCl₂, y la tricloroamina, NCl₃ (o tricloruro de nitrógeno). La exposición a las cloraminas puede producir problemas respiratorios e incluso asma en los nadadores habituales, motivo por el que es importante evitar su producción en las piscinas (es decir, no orinar en ellas y ducharse antes de entrar, como mínimo).

Este tipo de compuestos tóxicos se conocen como «cloro combinado», que no se mide, sino que se mide el «cloro libre» durante las medidas que se suelen efectuar en el mantenimiento rutinario de una piscina (junto con el pH, por ejemplo), como vemos en este kit, capaz de determinar el cloro libre entre 0,5 y 5 ppm (bastante grosso modo, claro).

Kit de mantenimiento de piscinas (pH, cloro libre y bromo), unos 7 euros

Otros compuestos que pueden aparecer en el agua de las piscinas es el cloruro de cianógeno, si bien parece ser que su concentración es insuficiente como para producir efectos perjudiciales notorios.

Así que, como veis, no es solo una cuestión de civismo, como todas las cosas, el no orinar en una piscina es también una cuestión de química.

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