Wilfred Langelier, creador del Índice de Saturación de Langelier (LSI)
Chemistry

Índice de Saturación de Calcita (CSI) para piscinas y jacuzzis

Qué dice el Índice de Saturación de Calcita (CSI) sobre tu piscina o jacuzzi, cómo se calcula, el rango correcto según la temperatura y cuándo actuar.

El Índice de Saturación de CalcitaÍndice de Saturación de CalcitaUna forma más precisa del índice de saturación que además tiene en cuenta los sólidos disueltos en el agua (fuerza iónica), lo que importa sobre todo en las piscinas de sal. (CSI) te dice si tu agua depositará carbonato de calcio o lo disolverá. El carbonato de calcio es el mineral que forma el sarro. El agua con un CSI positivo tiende a dejar sarro en los azulejos, los calentadores y las boquillas. El agua con un CSI negativo tiende a disolver el calcio del enlucido, las juntas y el concreto. En una piscina, el agua cercana a cero no hace ninguna de las dos cosas; los jacuzzis necesitan un CSI negativo, como se explica más abajo.

Pruébalo con tus propias lecturas: calculadora del Índice de Saturación de Calcita.

CSI y LSI

El Índice de Saturación de LangelierÍndice de Saturación de LangelierEl índice de saturación original, de 1936. Predice si el agua depositará sarro (positivo) o disolverá calcio (negativo); cero significa exactamente saturada. (LSI) mide lo mismo. Wilfred Langelier lo presentó en 1936 para los sistemas municipales de agua. El CSI es una forma más precisa del cálculo: tiene en cuenta los sólidos disueltos en el agua, es decir, su fuerza iónica, que importa sobre todo en las piscinas de sal.

Los dos se leen igual. Cero significa que el agua está exactamente saturada de carbonato de calcio, un valor positivo significa que tiende a depositar sarro y uno negativo significa que tiende a disolver calcio. PoolFu calcula el CSI.

Cómo se calcula el CSI

PoolFu usa esta fórmula:

\begin{aligned} \text{CSI} = {} & \text{pH} - 11.677 + \log_{10}(\text{CH}) \\ & + \log_{10}(\text{CA}) - \frac{2.56\sqrt{I}}{1 + 1.65\sqrt{I}} \\ & - \frac{1412.5}{T} + 4.7375 \end{aligned}

donde:

  • pH es tu pH medido
  • CH es la Dureza de CalcioDureza de CalcioLa cantidad de calcio disuelto en tu agua. Muy bajo y el agua se vuelve corrosiva; muy alto y obtienes acumulación de sarro. en ppmppmLa unidad estándar para medir concentraciones químicas en agua de piscina. 1 ppm equivale aproximadamente a 1 gota en 50 litros.
  • CA es la Alcalinidad de CarbonatoAlcalinidad de CarbonatoLa porción de la alcalinidad total que realmente afecta el balance del agua. En piscinas estabilizadas, resta aproximadamente un tercio de tu CYA de la alcalinidad total para obtener este número. en ppm, explicada más abajo
  • I es la fuerza iónica del agua
  • T es la temperatura del agua en kelvin

La fuerza iónica se estima a partir de tus lecturas de calcio, alcalinidad y sal:

I = \frac{1.5 \times \text{CH} + \text{TA}}{50045} + \frac{\text{sal adicional}}{58440}

TA es tu lectura de Alcalinidad TotalAlcalinidad TotalUna medida de la capacidad de tu agua para resistir cambios de pH. Piensa en ella como un amortiguador que mantiene tu pH estable. Se mide en ppm., y la sal adicional es tu nivel de sal menos 1,1678 veces tu dureza de calcio, contada solo cuando es mayor que cero.

Cómo mueve cada lectura el CSI, usando la primera piscina de ejemplo de más abajo:

Lectura Efecto en el CSI
pH Subir el pH en 0,1 sube el CSI en unos 0,1
Dureza de calcio Duplicar la dureza de calcio sube el CSI en unos 0,24
Alcalinidad total Subir la TA de 80 a 120 ppm sube el CSI en unos 0,2
Temperatura Calentar el agua de 28 °C a 40 °C (82 °F a 104 °F) sube el CSI en unos 0,18
CYACYAAbreviatura de Ácido Cianúrico. También llamado estabilizador o acondicionador. Protege el cloro de la degradación UV en piscinas exteriores. (estabilizador) Baja el CSI al reducir la alcalinidad de carbonato
Sal Baja el CSI al aumentar la fuerza iónica

Alcalinidad de carbonato y corrección por CYA

Cuando mides la alcalinidad total, tu kit mide todo lo que puede neutralizar ácido. No toda esa alcalinidad participa en el balance del agua.

Tu lectura de TA incluye:

  • Alcalinidad de carbonato: la alcalinidad que amortigua el pH y participa en la química del carbonato de calcio
  • Alcalinidad de CianuratoCianuratoLa forma que toma el ácido cianúrico cuando se disuelve en agua. Se une al cloro, protegiéndolo de la luz solar pero ralentizando su velocidad de desinfección.: iones de tu Ácido CianúricoÁcido CianúricoTambién llamado estabilizador o acondicionador. Protege el cloro de ser destruido por la luz solar. Esencial para piscinas exteriores, pero demasiado reduce el poder desinfectante del cloro. (estabilizador) que aparecen en la prueba pero no participan en la química del carbonato de calcio
  • Alcalinidad de borato: si usas boratos, una pequeña parte de tu lectura viene de ellos

Para el CSI, PoolFu resta de tu lectura de TA las contribuciones del cianurato y del borato. La parte del cianurato depende de tu nivel de CYA, del pH y de la temperatura (el método de Wojtowicz):

\begin{aligned} & \text{alcalinidad de cianurato} \\ & = \text{CYA} \times \frac{0.38772}{1 + 10^{\,\text{p}K_a - \text{pH}}} \end{aligned}
\text{p}K_a = 6.83 - 0.0132 \times (T_{°\text{C}} - 25)

A pH 7,5 y 28 °C (82 °F), aproximadamente un tercio de tu nivel de CYA aparece en la prueba de TA: 40 ppm de CYA suman 13 ppm. Los boratos suman mucho menos, menos de 2 ppm con 50 ppm de boratos al pH normal de una piscina.

Por eso las piscinas con más CYA muestran un CSI más negativo. Es el cálculo funcionando correctamente.

Ejemplos resueltos

Una piscina de cloro a 28 °C (82 °F): pH 7,5, TA 80 ppm, dureza de calcio 300 ppm, CYA 40 ppm, sin sal.

La corrección por CYA es de 13,0 ppm, así que la alcalinidad de carbonato es de 67,0 ppm. El CSI es -0,06. El agua está equilibrada.

Una piscina de sal a 29 °C (84 °F): pH 7,6, TA 70 ppm, dureza de calcio 350 ppm, CYA 70 ppm, sal 3.200 ppm.

La corrección por CYA es de 23,6 ppm, así que la alcalinidad de carbonato es de 46,4 ppm. El CSI es -0,25. La misma agua sin sal daría -0,04, así que la sal por sí sola baja el CSI en 0,21. Esta piscina está equilibrada, y su CSI negativo es lo esperado en una piscina de sal.

Un jacuzzi a 39 °C (102 °F) con bromo: pH 7,6, TA 80 ppm, dureza de calcio 150 ppm, sin CYA, sin sal.

No hay corrección por CYA, así que la alcalinidad de carbonato son los 80 ppm completos. El CSI es +0,04. Eso estaría equilibrado en una piscina. En un jacuzzi a esta temperatura el objetivo es -0,3 y el valor equilibrado más alto es 0,0, así que esta agua tiende al sarro.

El rango correcto para tu agua

Para piscinas:

CSI Qué significa
Por debajo de -0,7 Corrosivo. Ajusta.
De -0,7 a -0,5 Tendencia ligeramente corrosiva
De -0,5 a +0,5 Equilibrado
De +0,5 a +0,7 Tendencia ligeramente incrustante
Por encima de +0,7 Formador de sarro. Ajusta.

En piscinas a más de 29 °C (85 °F) o a menos de 16 °C (60 °F), el límite superior del rango equilibrado baja a +0,3.

El carbonato de calcio se disuelve con menos facilidad a medida que el agua se calienta, así que un CSI equilibrado en una piscina puede depositar sarro en un jacuzzi. Para jacuzzis a 35 °C (95 °F) o más:

Temperatura del agua CSI objetivo CSI equilibrado más alto
De 35 a 38 °C (95 a 100 °F) -0,2 +0,1
De 38 a 39 °C (100 a 102 °F) -0,25 0,0
De 39 a 40 °C (102 a 104 °F) -0,3 0,0
40 °C (104 °F) o más De -0,35 a -0,4 -0,1

El límite inferior del rango equilibrado es -0,5 para todas las temperaturas.

Las piscinas de sal tienden al negativo

Las piscinas con SWGSWGAbreviatura de Salt Water Generator (Generador de Agua Salada). Convierte sal disuelta en cloro a través de electrólisis, para que no tengas que agregar cloro manualmente. suelen mantener el CYA entre 60 y 90 ppm, lo que quita de 20 a 30 ppm de alcalinidad de carbonato del cálculo. La sal también aumenta la fuerza iónica. Las dos cosas bajan el CSI. Un CSI de -0,3 a -0,5 en una piscina de sal con el CYA adecuado es normal y equilibrado para ese sistema. No subas el calcio por encima del rango seguro para tu superficie para volver positivo el CSI.

En PoolFu, el detalle de Balance del Agua te indica cuándo un CSI negativo es lo esperado en una piscina de sal con el CYA entre 60 y 90 ppm.

Tu superficie cambia lo que significa un número

Dos piscinas con lecturas idénticas tienen el mismo CSI, sea cual sea su SuperficieSuperficieEl acabado interior de tu piscina. Las superficies de yeso y piedra necesitan más calcio para prevenir el grabado. Los liners de vinilo y fibra de vidrio no son minerales, así que los objetivos de calcio son más bajos pero aún importan para la protección del equipo.. Las consecuencias son distintas:

Superficie CSI de -0,5 a -0,3 CSI de +0,3 a +0,5
Vinilo Seguro. No daña el liner. Seguro. El sarro no es un problema para el liner.
Fibra de vidrio Seguro. El gel coat no se ve afectado. Vigila que no aparezca un velo en la superficie si el agua tiene mucho calcio.
Enlucido y piedra Posible grabado gradual con los años Posible sarro ligero, sobre todo estético
Azulejos y juntas Las juntas pueden erosionarse lentamente Depósitos de sarro en los azulejos, que se pueden limpiar

Entre -0,3 y +0,3, todas las superficies están en su mejor rango. Una piscina de enlucido a -0,45 tiene más motivos para ajustar que una de vinilo con la misma lectura.

Cuándo ajustar

Dentro de tu rango, no hay nada que corregir. Una piscina a -0,3 y otra a +0,2 están equilibradas, y ninguna necesita cambios.

  • CSI demasiado bajo: sube primero el pH hacia un valor de 7,6 a 7,7. Sube el calcio solo dentro del rango seguro para tu superficie.
  • CSI demasiado alto: baja primero el pH. La dureza de calcio solo baja reemplazando parte del agua por agua con menos calcio.
  • Agua fría: por debajo de 10 °C (50 °F), puede que no se pueda alcanzar un agua equilibrada con niveles de calcio seguros. Es lo esperado en invierno.

El CSI sirve para proteger superficies y equipos a lo largo de meses y años. Una piscina ligeramente corrosiva o incrustante sigue siendo segura para nadar. Para la seguridad, céntrate en el desinfectante y el pH, y trata el CSI como mantenimiento.

El CSI en PoolFu

La tarjeta Balance del Agua muestra tu CSI en una escala de -0,5 a +0,5. Tócala para ver el cálculo completo: tus lecturas, la alcalinidad de carbonato después de la corrección por CYA y lo que significa el número para tu piscina.