¿Cómo funciona el cloro?

¿Qué le da el color a las cosas?

Los fotones, que para fines de este video consideraremos ondas electromagnéticas… al encontrarse con una molécula pueden:

  • Atravesarla como si ni siquiera estuviera ahí. Esto es lo que sucede con las ondas de radio o la señal del celular que atraviesan nuestro cuerpo todo el tiempo.
  • Ceder su energía a los electrones de algunas estructuras moleculares que sí “absorben los fotones” de ciertas longitudes de onda.

En este segundo caso, la energía del fotón hace que el electrón en cuestión pase temporalmente a un nivel energético mayor y cuando el electrón regresa a su estado basal, libera luz en otra frecuencia de onda, que puede ser visible o infrarroja. A las sustancias que pueden hacer esto se les llama CROMÓFOROS.

Por ejemplo la clorofila es el pigmento que da a las plantas su característico color verde. Esta molécula absorbe la luz roja y azul, mientras refleja el verde. 

El licopeno es una molécula que refleja el color rojo… es el responsable del color de los tomates y de la salsa catsup… y cuando te echas la catsup encima es la misma molécula responsable del color rojo resultante en tu ropa…

Una aclaración: en este video cuando he dicho CLORO, no me refiero al elemento químico gaseoso. Estoy haciendo referencia al acrónimo comercial CLOROX que viene de cloro e hidróxido de sodio, ingredientes de donde nace esta marca comercial de líquido desinfectante que comenzó a manufacturarse en 1913 por la que empresa que eventualmente se llamaría clorox company. El uso de este desinfectante y desmanchante se popularizó en 1916 que comenzaron una campaña para regalar producto diluido de uso casero para quitar manchas.

Los ingredientes de la lejía Clorox son principalmente agua e hipoclorito de sodio, que es el ingrediente activo más importante, seguido de cloruro de sodio, carbonato de sodio, clorato de sodio, hidróxido de sodio y poliacrilato de sodio.

¿Y por qué el cloro afecta el color de los cromóforos?

El hipoclorito de sodio al reaccionar con el agua origina ácido hipocloroso, que a su vez puede formar ácido clorhídrico… que es un ácido fuerte.

NaClO + H2O ? HClO + Na+ + OH

Cl2 + H2O ? HClO + HCl

Disuelto en agua el hipoclorito de sodio se descompone en sodio, cloruros y radicales hidroxilos:

NaClO + H2O ? Na+ + Cl? + 2 HO•

Estos radicales hidroxilo pueden oxidar compuestos orgánicos 

R-CH2-OH + 4 HO• ? R-COOH + 3 H2O

Para fines prácticos, lo que todo esto significa es que el hipoclorito de sodio es muy reactivo y modifica los CROMÓFOROS.

Cuando agregamos esta solución de hipoclorito de sodio en una mancha, modifica la forma de la molécula de modo que los electrones en estas moléculas ya no absorben los fotones y ya no emiten el color.

Es como si tomáramos una antena de radio y la dobláramos -químicamente- de modo que ya no pueda sintonizar las señales a las que era sensible. 

Regresando a la catsup en tu ropa… cuando le agregamos cloro, aunque parece que se arranca la mancha, en realidad lo que ocurre es que se está “decolorando” porque las moléculas de licopeno se “oxidan”… o sea que ahí siguen pero modificadas.

Esto de que el cloro es una sustancia muy oxidante es importante, es muy reactivo.

Nunca mezcles cloro con otros productos caseros como amoniaco o vinagre… esto puede derivar en la liberación de cloro gas, el que sí es el elemento químico, que es muy tóxico.

En general, si lo vas a usar el cloro comercial para desinfectar superficies, asegúrate de que estés un área ventilada porque tampoco es saludable inhalar los vapores, estos vapores pueden provocar tos, dolor de garganta, irritación de las vías respiratorias, de los ojos. La exposición en la piel puede irritar… si te cae en los ojos es importante contactar a un médico y finalmente la ingesta es MUY peligrosa, sobretodo en niños. Si alguna persona que conoces ha ingerido esta sustancia hay que contactar al médico y no provocar el vómito.

¿Y el cloro como desinfectante?

El uso del hipoclorito de sodio como desinfectante en ambientes médicos ocurrió por primera vez en 1847 en Austria. El staff del Hospital General de Viena comenzó a usarlo para prevenir la infección de “fiebre puerperal” que se daba entre los recién nacidos.

En la industria alimenticia se utiliza para eliminar bacterias del equipo. 

En muchas plantas de tratamiento de agua se aplica con el mismo objetivo bactericida. 

La razón por la que es un buen bactericida y también destruye distintos tipos de virus es la misma propiedad química que le permite modificar los CROMÓFOROS: es un gran agente oxidante.

Reacciona con grupos sulfhidrilo y con proteínas, esto permite que pueda dañar las membranas de las bacterias.

Reacciona con lípidos, y por esto es que, igual que el jabón, puede desbaratar la membrana del SARS-CoV-2.

Todo esto significa que también tiene el poder de dañar nuestras células… por eso funciona muy bien como desinfectante de SU-PER-FI-CIES… y beberlo es tóxico.

Para que te des una mejor idea de cómo es el proceso con las proteínas, dejame comentar que las proteínas son muy sensibles a la temperatura… como cuando tomas un huevo y lo pones a freir… las proteínas cambian su forma y se aglutinan… de manera que aunque se enfríen no regresan a su estado natural. El efecto que tiene el hipoclorito es muy parecido, provoca que las proteínas pierdan su estructura y formen agregados que ya no pueden hacer su función.

Esto es muy interesante no sólo desde el punto de vista del desinfectante, porque algunas de las células de nuestro sistema inmunológico producen pequeñas cantidades de hipoclorito como una primera reacción a agentes extraños. Desafortunadamente, este hipoclorito no sólo daña a estos agentes invasores, también daña nuestras propias células. De hecho se cree que la producción descontrolada de hipoclorito puede provocar daño en tejidos y sitios de inflamación crónica.

Dato adicional:¿ Recuerdas haber percibido ese “olor a cloro” en las albercas? 

De acuerdo a Xing-Fang Li, químico de la Universidad de Alberta, ese olor característico de las albercas en realidad es una consecuencia del hecho de que hay compuestos orgánicos como sudor, tejido… y orina, en el agua. Lo cual es de hecho potencialmente peligroso para la salud.

El hipoclorito reacciona con la orina formando productos secundarios que van desde cloraminas que de hecho son las que despiden ese olor característico e irritan pulmones, ojos y piel, nitrosaminas que son cancerígenas hasta cloruro de cianógeno, que se clasifica como un agente de guerra química. Además de que obviamente si el hipoclorito está “ocupado” con orina, menos eficiente es contra las bacterias.

Xin-Fang Li estimó que en las albercas comerciales en Estados Unidos más o menos un 10% del líquido era orina… lo cual es un porcentaje que ya puede considerarse peligroso además de … asquerosito… y por supuesto que esto es peor en las albercas que almacenan la misma agua por mucho tiempo.

Una piscina saludable a la que se ha agregado la cantidad recomendada de hipoclorito como bactericida debe ser prácticamente inolora. La solución de este problema no es dejar de agregar hipoclorito a las albercas porque hay bacterias peligrosas como la cryptosporidium que provocan diarreas por semanas y que a diferencia de la E. Coli, cuya membrana puede destruirse en un minuto por el hipoclorito, éstas requieren varios días de exposición al hipoclorito para que su membrana se destruya… y aunque quizás no te suene mucho este nombre, el CDC de Estados Unido reporta 156 brotes en albercas afectando a 4232 personas en este país entre 2009 y 2017.

En general si se deja un cuerpo acuoso sin un bactericida será colonizado por bacterias hasta formar una capa llamada biofilm que es de hecho una capa protectora contra los agentes bactericidas.

Así que no hagas esas cosas en la alberca y enseña a los demás a evitarlo también.

Referencias

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Recursos adicionales:

Molecular Expressions Microscopy Primer: Light and Color – Electron Absorption and Emission: Interactive Tutorial (fsu.edu)

Imágenes:

Chlorine Facts, Symbol, Discovery, Properties, Uses (chemistrylearner.com)

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