Se puede afirmar que el cloro es el elemento químico más utilizado como desinfectante a nivel mundial. Los compuestos de cloro, como el hipoclorito de sodio (NaClO) y el dióxido de cloro (ClO₂), son relativamente económicos y ampliamente disponibles, lo que facilita su uso en diversas aplicaciones a gran escala.
Debido a su eficacia, rapidez de acción, disponibilidad y costo, el cloro es el desinfectante más utilizado en el mundo. Su capacidad para eliminar una amplia gama de patógenos y su uso extendido en la purificación de agua potable, tratamiento de aguas residuales, y desinfección doméstica e industrial, lo sitúan como el elemento químico predominante en aplicaciones desinfectantes.
El gas cloro (Cl2) es extremadamente eficaz contra una amplia gama de microorganismos, incluyendo bacterias, virus y protozoos. Esta capacidad lo convierte en una herramienta vital para la desinfección del agua potable, piscinas y aguas residuales. ctúa rápidamente al entrar en contacto con microorganismos, destruyendo sus estructuras celulares y desactivando sus funciones vitales.
Destrucción de microorganismos
La destrucción de microrganismos se basa principalmente en la capacidad del cloro para actuar como un potente agente oxidante. El proceso implica la oxidación de componentes celulares esenciales, lo que lleva a la destrucción y desactivación de los microorganismos.
El mecanismo se inicia con la formación de ácido hipocloroso (HOCl). Cuando se disuelve en agua, el cloro gaseoso (Cl₂) reacciona con el agua para formar ácido hipocloroso (HOCl) y ácido clorhídrico (HCl):
Cl2 + H2O ⟶ HOCl + HCl
El ácido hipocloroso es la forma activa del cloro que tiene un fuerte poder oxidante. Este ácido se disocia parcialmente en ion hipoclorito (OCl⁻) e ion hidrógeno (H⁺):
HOCl ⟶ OCl– + H+
Tanto el ácido hipocloroso como el ion hipoclorito son efectivos en la destrucción de microorganismos, pero el HOCl es más eficaz debido a su mayor capacidad de penetrar en las membranas celulares.
El ácido hipocloroso y el ion hipoclorito oxidan los lípidos y proteínas de las membranas celulares de los microorganismos, causando daño estructural que compromete la integridad de la célula.
Estos agentes oxidantes también pueden atacar a las enzimas y el ADN dentro de las células microbianas, desnaturalizando proteínas esenciales y rompiendo las cadenas de ADN, lo que interfiere con la replicación y las funciones celulares básicas.
Efectos específicos en diferentes microorganismos
El cloro destruye las bacterias al oxidar las proteínas y lípidos de sus membranas celulares, lo que lleva a la lisis celular. Además, interfiere con las enzimas bacterianas y su material genético.
Los virus son inactivados por el cloro mediante la oxidación de sus proteínas de envoltura y su material genético (ADN o ARN), lo que impide que el virus pueda infectar nuevas células.
El mecanismo es similar al de las bacterias y virus, donde el cloro oxida los componentes celulares, causando daño estructural y funcional que lleva a la muerte de los organismos.
Ventajas y limitaciones
El cloro es eficaz contra una amplia variedad de patógenos, tiene un costo relativamente bajo y deja un residuo desinfectante que proporciona una protección continua.
El cloro puede reaccionar con materia orgánica presente en el agua para formar subproductos de desinfección, como los trihalometanos (THMs), que son potencialmente cancerígenos. Además, algunos microorganismos, como ciertos protozoos (por ejemplo, Giardia y Cryptosporidium), pueden ser más resistentes al cloro y requieren tratamientos adicionales o más concentraciones para ser eliminados.
Aplicaciones principales
- Purificación de agua potable. El cloro se utiliza extensivamente en plantas de tratamiento de agua para eliminar patógenos y garantizar la seguridad del agua para el consumo humano. Esta práctica es fundamental para prevenir enfermedades transmitidas por el agua, como el cólera y la disentería.
- Tratamiento de aguas residuales. En las plantas de tratamiento de aguas residuales, el cloro se utiliza para desinfectar el agua antes de su liberación al medio ambiente, ayudando a proteger la salud pública y los ecosistemas acuáticos.
- Piscinas y spas. El cloro es el desinfectante de elección para mantener las piscinas y spas libres de microorganismos patógenos, garantizando un ambiente seguro para los bañistas.
- Desinfectantes domésticos e industriales. Los productos a base de cloro, como el blanqueador (hipoclorito de sodio), se utilizan ampliamente en la limpieza y desinfección de superficies en hogares, hospitales y otras instalaciones públicas e industriales.
Comparación con otros desinfectantes
- Ozono. Aunque es un desinfectante potente, el ozono es más costoso y complejo de manejar que el cloro, limitando su uso principalmente a aplicaciones especializadas y sistemas de tratamiento de agua avanzados.
- Peróxido de hidrógeno. También es un desinfectante eficaz, pero tiene un costo más alto y una menor estabilidad en comparación con los compuestos de cloro.
- Luz ultravioleta (UV). La desinfección UV es efectiva pero no deja un residuo desinfectante, lo que significa que no proporciona protección continua como lo hace el cloro.
La lejía
La lejía, también conocida como blanqueador o «cloro», es una disolución acuosa que contiene hipoclorito de sodio (NaOCl) como ingrediente activo. Es ampliamente utilizada como desinfectante y blanqueador en hogares, hospitales y diversas industrias.
El ingrediente activo es el hipoclorito de sodio (NaOCl), en concentraciones que varían típicamente entre el 3 % y el 6 % en disoluciones de uso doméstico o más altas en disoluciones industriales. Puede contener pequeñas cantidades de hidróxido de sodio (NaOH) para estabilizar la disolución y evitar la descomposición del hipoclorito.
El hipoclorito de sodio se disocia para formar iones hipoclorito (OCl–) y sodio (Na⁺):
NaOCl ⟶ OCl– + Na⁺
El ion hipoclorito reacciona con el agua para formar ácido hipocloroso (HOCl):
OCl– + H2O ⟶ HClO + OH
El ácido hipocloroso es la forma más eficaz del cloro para desinfectar. Como se dijo antes, penetra en las membranas celulares de los microorganismos y oxida sus lípidos, proteínas y material genético (ADN y ARN), causando daño irreparable y muerte celular. También desnaturaliza enzimas y otras proteínas críticas, impidiendo sus funciones esenciales.
La lejía es efectiva contra una amplia gama de microorganismos, incluyendo bacterias, virus, hongos y esporas. Es particularmente eficaz contra patógenos comunes como Escherichia coli, Salmonella, y el virus de la influenza. Actúa rápidamente al destruir las paredes celulares y desnaturalizar componentes críticos de los microorganismos. Es eficaz en concentraciones relativamente bajas, lo que permite su uso seguro en diversas aplicaciones.
La lejía se usa en desinfección doméstica (superficies en cocinas, baños y otras áreas del hogar y también para desinfectar agua potable en situaciones de emergencia), la industria y el comercio (desinfección en hospitales, instalaciones médicas y laboratorios, tratamiento de agua en plantas potabilizadoras y piscinas y blanqueo y desinfección en la industria textil y de papel) y la agricultura y ganadería (desinfección de equipos y superficies en granjas).
La lejía puede ser tóxica si se inhala, ingiere o entra en contacto con la piel. Debe manejarse con precaución, utilizando guantes y en áreas bien ventiladas.No debe mezclarse con otros productos de limpieza, especialmente aquellos que contienen amoníaco o ácidos, ya que puede liberar gases tóxicos como el cloro gaseoso (Cl₂).
