¿Qué es el bromo?
El bromo es un elemento químico cuyo símbolo es «Br» y su número atómico es 35. Está localizado en el grupo de los halógenos (grupo 17) y es el tercer halógeno más liviano después del cloro (del que ya hemos hablado en este artículo).
Como es un elemento muy reactivo, en la naturaleza el bromo se encuentra en sales minerales (de forma similar a la sal de mesa). En condiciones normales es un líquido de color rojizo. Igual que el cloro, es tóxico para las personas, y a temperatura ambiente sus vapores pueden irritar los ojos, la nariz y la garganta.
El bromo es empleado en variedad de aplicaciones industriales. A continuación expondremos sus principales usos.
¿Qué aplicaciones tiene el bromo?
Electrónica
Los compuestos de bromo se utilizan en la fabricación de placas de circuitos impresos (PCB) y otros componentes electrónicos.
Los retardantes de llama bromados son importantes en la industria electrónica para ayudar a proteger los dispositivos contra incendios.
Estos productos químicos se incorporan en los polímeros durante su fabricación y actúan liberando bromo cuando se exponen al calor o al fuego. El bromo reacciona con los radicales libres del fuego, inhibiendo así la combustión y retrasando la propagación de las llamas.
También se utilizan en la fabricación de materiales aislantes y carcasas de equipos electrónicos.
Tratamiento del agua
Como el bromo puede trabajar a mayor temperatura que el cloro, éste se utiliza en diversas aplicaciones al tratar agua. Por ejemplo, como biocida en aguas industriales (torres de refrigeración, condensadores evaporativos…). También se usa para desinfectar el agua en instalaciones de ocio con agua caliente (jacuzzis, spas…). Entraremos más en detalle a continuación.
Control del agua de enfriamiento de un condensador evaporativo
Uso de Bromo en spas y jacuzzi
Tratamiento del agua de aporte en torres de refrigeración
Flamables
Los compuestos derivados del bromo se agregan a los materiales textiles, como telas y espumas, para hacer que sean más resistentes al fuego.
Esto es especialmente importante en aplicaciones como la fabricación de ropa ignífuga y textiles empleados en industrias con riesgo abrasión por llamas.
En el sector petroquímico, la lucha contra incendios o la industria de la soldadura, es esencial contar con ropa ignífuga. Los retardantes de llama bromados se incorporan en las fibras textiles o se aplican a los tejidos existentes.
Estos compuestos de bromo retrasan la inflamación de la tela y limitan la propagación de las llamas, proporcionando un tiempo adicional para que los individuos puedan escapar o tomar medidas adecuadas en caso de incendio.
Fotografía
Aunque el uso de la fotografía digital ha disminuido la demanda de materiales fotográficos tradicionales, el bromuro de plata (AgBr) se utilizó ampliamente en películas fotográficas y papel fotográfico para capturar y revelar imágenes. Aquí se explica cómo se utilizaba el bromo en la fotografía:
- Emulsiones Fotográficas: Estas emulsiones se aplicaban a películas y papel fotográfico como una capa sensible a la luz. Cuando la emulsión era expuesta a la luz, los cristales de bromuro de plata reaccionaban y se volvían latentes para formar una imagen.
- Captura de Imágenes: Cuando se utilizaba una cámara, la exposición de la película a la luz a través del objetivo de la cámara causaba una reacción en los cristales de bromuro de plata. Esta reacción química generaba una imagen latente en la película fotográfica, que se manifestaba después en el proceso de revelado.
- Revelado: En el proceso de revelado, la película o el papel fotográfico se trataba con productos químicos, como revelador y fijador. El revelador convertía los cristales de bromuro de plata expuestos a la luz en plata metálica, creando la imagen visible. El fijador eliminaba los cristales no expuestos, dejando una imagen permanente en la película o el papel.
¿Y en tratamiento de aguas, cómo se usa?
Reacción del bromo en agua
El bromo, debido al elevado poder oxidante que posee, es utilizado en el tratamiento de aguas de piscinas como oxidante, bactericida y biocida.
Cuando se añade bromo al agua, tienen lugar dos reacciones consecutivas:
Br2+ H2O ⇄ HBrO + H+ + BrO-HBrO → H+ + BrO-La forma HBrO (Ácido Hipobromoso) es la forma oxidante del bromo (o también bromo libre activo), mientras que el BrO (Ión Hipobromito), es la forma inactiva del bromo.
Como el Ácido Hipobromoso tiene un poder desinfectante inferior al Ácido Hipocloroso (Cloro libre Activo), se suele usar el doble de concentración de bromo que de cloro, aproximadamente.
Especies del bromo en el agua según el pH
El bromo permite actuar como biocida a un pH mayor al del cloro, por lo que se puede trabajar a un rango de pH más amplio manteniendo un alto % de HBrO:
- A pH<6 todo el bromo se encuentra en forma HBrO (la parte desinfectante, es decir el bromo libre activo)
- A pH=7 aparece la forma BrO– en un 2%, mientras que hay un 98% de HBrO
- A pH=7,5 aumenta la forma BrO– hasta el 6% (y un 94% de HBrO)
- A pH=8 la forma BrO– está presente en un 17%, mientras que el HBrO sigue siendo el 83%
- A pH=9 el HBrO (ácido hipobromoso) sigue siendo todavía el 33% (cuando usamos como biocida el cloro, el ácido hipocloroso únicamente es un 3,4%)
- A pH>11 todo el bromo está en forma de BrO–
Porcentaje de bromo activo vs cloro activo según el pH
¿Por qué es importante saber cómo se comportan ambos biocidas? Porque nos puede ayudar a elegir qué biocida es mejor en cada situación:
- A pH=7 tenemos un 78% de cloro activo y un 98% de bromo activo. Ambos biocidas desinfectarán el agua satisfactoriamente.
- A pH=8 tenemos un 26% de cloro activo versus un 83% de bromo activo.
- A este pH, hay que garantizar la suficiente concentración de cloro libre activo para erradicar la Legionela (ya que de cada 1ppm de cloro libre leído en fotómetro, únicamente 0,26ppm estará desinfectando el agua).
- Por otro lado, 1ppm de bromo libre seguirá teniendo 0,83ppm de bromo activo, con lo cuál es fácil saber que la dosis aplicada está siendo efectiva.
- A pH=9 el cloro libre activo es del 3,4%, es decir, con una capacidad desinfectante casi nula. Por otro lado, el bromo libre activo es del 33,3% (porcentaje superior incluso al cloro activo a pH=8)
Por lo tanto, con un pH elevado (pH>9, por ejemplo) podemos llevarnos la impresión que hemos dosificado suficiente cloro en el agua, y sin embargo este cloro no está actuando. Por este motivo, es común encontrar aplicaciones de aguas industriales donde se usa el bromo.
El bromo en aguas industriales
¿Cuántos ppm dosificar según la normativa?
El RD 487/2022 (lee aquí su resumen), no fija un rango de trabajo del bromo para torres de refrigeración y condensadores evaporativos (las aplicaciones principales en aguas industriales).
¿Quién se encarga de fijar la concentración de trabajo? El titular de la instalación (junto con el personal técnico que realice actividades en la instalación) deberá fijar los rangos de trabajo del biocida en cuestión, en este caso Bromo.
El poder desinfectante del bromo está ligado al valor de pH (pero de forma menos exhaustiva que en el caso del cloro, como hemos visto arriba).
Y en la práctica, ¿Cuánto bromo dosificar y a qué pH?
Como el RD 487/2022 no fija un rango de trabajo, puedes revisar el anterior Real Decreto 865/2003 (entra aquí para leerlo) para tener un orden de magnitud. El Anexo 4 indica que la concentración de biocida (como el bromo) depende de la recomendación del fabricante.
El Anexo 4 del RD 865/2003 también expone que el pH se mantendrá entre 6,5 y 9,5 upH, es decir, un rango inmenso y que no nos dice nada. Eso sí, como la normativa en vigor es el nuevo RD487/2022 y no hay límite de pH fijado, no es raro ver cada vez más instalaciones con pH>8,5.
¿Qué sensor es recomendable?
- Si vas a trabajar a pH<9, nuestro sensor CG-CL2 te ofrecerá una precisión correcta hasta 6ppm de bromo, y alta resistencia ante aguas muy cargadas (revisa sus especificaciones aquí)
- Este sensor lee rápidamente con conductividad > 100 uS/cm. Y su robustez permite soportar la presencia de minerales (Hierro, Manganeso…) que inhabilitan otros tipos de sensores.
- Al ser un sensor sin membrana, ¡Su mantenimiento es mínimo! (olvídate de poner electrolito, cambiar la membrana…).
- Su vida útil base (2 años) es ampliable a 4-5 años si se sustituye sus recambios base: el ánodo de cobre y las perlas de vidrio de autolimpieza.
- Si vas a trabajar con un pH>9, la mejor opción es un sensor que tampone el pH del agua. El modelo BR1MA10 es la opción más adecuada (descúbrelo aquí). Mide hasta 10ppm de bromo.
- El electrolito compensa los efectos del alto pH, por lo que puede trabajar hasta pH<12, ideal para casos con un % de bromo activo muy bajo.
- Eso sí, este sensor requiere su mantenimiento. Una vez por trimestre tendrás que llenarlo de electrolito, y cambiar la membrana cada año.
El bromo en el agua potable
El bromo está prohibido en este tipo de instalaciones por normativa.
El bromo en piscinas
¿Cuántos ppm dosificar según la normativa?
Para la gestión de la calidad de las aguas de baño, el Real Decreto 742/2013 (revísalo aquí) especifica:
- En el Anexo I se especifica que debe existir una concentración de bromo total entre 2,0 y 5,0 mg/l.
- Adicionalmente, el mismo Anexo I especifica que el pH debe estar entre 7,2 y 8,0 upH.
¿Qué sensor es recomendable?
- Ni te lo pienses. Con un rango de pH acotado por ley a pH<8 upH, el sensor modelo CG-CL2 te funcionará fantásticamente bien.
- Te permitirá medir con precisión hasta 6ppm de bromo, casi sin mantenimiento.
- Su vida útil base (2 años) es extendible a 4-5 años si se sustituye sus recambios base: el ánodo y las perlas de vidrio de autolimpieza.
