· Equipo Técnico Eytra · Guías Técnicas · 7 min read
Cómo Calcular la Dosificación de Productos Químicos para Tratamiento de Agua
Aprenda a calcular la dosis correcta de productos químicos para tratamiento de agua. Fórmulas, conversiones, ejemplos prácticos con cloro e inhibidores, y cómo calibrar su bomba dosificadora.
Una de las preguntas más frecuentes que recibimos de nuestros clientes es: “¿Cuánto producto necesito agregar?” La dosificación correcta es fundamental: demasiado poco y el tratamiento no funciona; demasiado y desperdicia dinero, puede causar problemas operativos y, en el caso de agua potable, puede afectar la salud.
En esta guía le enseñamos las fórmulas básicas, las conversiones necesarias y le damos ejemplos prácticos que puede aplicar directamente en su operación. También puede usar nuestra calculadora de dosificación en línea para cálculos rápidos.
Conceptos fundamentales
¿Qué es una ppm?
ppm significa “partes por millón” y es equivalente a mg/L (miligramos por litro) en soluciones acuosas diluidas.
- 1 ppm = 1 mg/L = 1 mg de producto por cada litro de agua = 1 g por cada m³ de agua
- 1% = 10,000 ppm
- 1 ppm = 0.0001%
Tabla de conversiones útiles
| De | A | Factor de conversión |
|---|---|---|
| ppm | mg/L | × 1 (equivalente) |
| ppm | g/m³ | × 1 (equivalente) |
| ppm | g/1000 L | × 1 (equivalente) |
| ppm | kg/1000 m³ | × 1 (equivalente) |
| ppm | % | ÷ 10,000 |
| ppm | granos/galón | ÷ 17.1 |
| mg/L | lb/1000 gal | × 0.00834 |
| g/m³ | oz/1000 gal | × 0.1335 |
| 1 m³ | litros | × 1,000 |
| 1 m³ | galones (US) | × 264.17 |
Fórmula básica de dosificación
La fórmula fundamental para calcular la cantidad de producto a agregar es:
Para producto puro (100% activo)
Cantidad (g) = Dosis deseada (ppm) × Volumen de agua (m³)
O equivalentemente:
Cantidad (mg) = Dosis deseada (mg/L) × Volumen de agua (L)
Para producto diluido o con concentración conocida
Cantidad de producto (g) = Dosis deseada (ppm) × Volumen de agua (m³) / (Concentración del producto / 100)
Donde la concentración se expresa como porcentaje en peso.
Para producto líquido (conociendo la densidad)
Volumen de producto (mL) = Cantidad requerida (g) / Densidad del producto (g/mL)
Ejemplo 1: Cloración de una cisterna
Situación: Necesita clorar una cisterna de 10,000 litros (10 m³) a una concentración de 2 ppm de cloro libre. Usa hipoclorito de sodio al 13% (densidad 1.2 g/mL).
Paso 1: Calcular la cantidad de cloro puro necesaria:
- Cloro puro = 2 ppm × 10 m³ = 20 g de cloro activo
Paso 2: Calcular la cantidad de hipoclorito de sodio al 13%:
- Producto = 20 g / (13/100) = 20 / 0.13 = 153.8 g de hipoclorito
Paso 3: Convertir a volumen:
- Volumen = 153.8 g / 1.2 g/mL = 128.2 mL
Resultado: Agregue aproximadamente 130 mL (poco más de media taza) de hipoclorito de sodio al 13% a los 10,000 litros.
Ejemplo 2: Inhibidor de incrustación en torre de enfriamiento
Situación: Su torre de enfriamiento tiene un volumen de recirculación de 50 m³. Necesita mantener 50 ppm de inhibidor de incrustación. El producto comercial tiene una concentración del 30% (densidad 1.15 g/mL).
Paso 1: Calcular la cantidad de producto activo:
- Producto activo = 50 ppm × 50 m³ = 2,500 g = 2.5 kg
Paso 2: Calcular la cantidad de producto comercial:
- Producto comercial = 2,500 g / (30/100) = 2,500 / 0.30 = 8,333 g = 8.33 kg
Paso 3: Convertir a volumen:
- Volumen = 8,333 g / 1.15 g/mL = 7,246 mL = 7.25 litros
Resultado: Necesita agregar aproximadamente 7.25 litros de producto comercial para la dosis inicial. Después, la dosis de mantenimiento se calcula sobre el agua de reposición (makeup), no sobre el volumen total.
Dosis de mantenimiento en torres
Para mantener la concentración en la torre, considere que el producto se pierde por purga y arrastre (drift). La dosis continua se calcula:
Dosificación continua (L/h) = Dosis (ppm) × Flujo de makeup (m³/h) / (Concentración del producto (%) × 10 × Densidad (g/mL))
Si el makeup es de 5 m³/h:
- Dosificación = 50 × 5 / (30 × 10 × 1.15) = 250 / 345 = 0.72 L/h
Para saber más sobre la optimización del agua en torres, consulte nuestro artículo sobre ciclos de concentración.
Ejemplo 3: Sulfito de sodio para caldera
Situación: Su caldera tiene un deareador que entrega agua con 10 ppb de oxígeno disuelto. Necesita mantener 40 ppm de sulfito residual en el agua de caldera. El agua de alimentación es de 3 m³/h. El sulfito de sodio catalizado viene al 93% de pureza como sólido.
Paso 1: Calcular sulfito para reacción con O₂:
- Sulfito para reacción = 10 ppb × 8 (relación estequiométrica) = 80 ppb ≈ 0.08 ppm (despreciable frente al residual)
Paso 2: El residual de 40 ppm en caldera a 10 ciclos de concentración equivale a 4 ppm en el agua de alimentación.
Paso 3: Preparar una solución madre. Disuelva 1 kg de sulfito en 10 L de agua = solución al 10% (100,000 ppm).
Paso 4: Calcular dosificación de la solución:
- Necesita 4 ppm × 3,000 L/h = 12,000 mg/h = 12 g/h de sulfito puro
- De solución al 10%: 12 g/h / 0.10 = 120 mL/h
Resultado: Configure su bomba dosificadora a 120 mL/h de la solución al 10%.
Para más información sobre secuestrantes de oxígeno, consulte nuestro artículo sobre sulfito vs DEHA.
Ejemplo 4: Antiscalant para ósmosis inversa
Situación: Su sistema de ósmosis inversa procesa 5 m³/h de agua de alimentación. El fabricante del antiscalant recomienda una dosis de 3 ppm del producto puro. El antiscalant viene al 100% (sin dilución, densidad 1.05 g/mL).
Paso 1: Calcular la cantidad de producto por hora:
- Producto = 3 ppm × 5 m³/h = 15 g/h
Paso 2: Convertir a volumen:
- Volumen = 15 g / 1.05 g/mL = 14.3 mL/h
Resultado: Configure la bomba dosificadora a 14.3 mL/h. Debido a que este caudal es muy bajo, se recomienda preparar una solución diluida (por ejemplo, al 10%) y dosificar 143 mL/h, lo cual es más práctico para la bomba.
Tabla resumen de dosificaciones comunes
| Producto | Aplicación | Dosis típica (ppm) | Forma comercial |
|---|---|---|---|
| Hipoclorito de sodio | Desinfección cisterna | 1 - 3 | Líquido 13% |
| Hipoclorito de sodio | Supercloración | 5 - 10 | Líquido 13% |
| Sulfito de sodio | Secuestrante O₂ caldera (residual) | 20 - 60 (en caldera) | Sólido 93% |
| DEHA | Secuestrante O₂ caldera (residual) | 0.1 - 1.0 (en feed) | Líquido 35% |
| Inhibidor de incrustación | Torres de enfriamiento | 30 - 80 | Líquido 30-50% |
| Biocida oxidante | Torres de enfriamiento | 0.5 - 2.0 (como Cl₂) | Líquido/sólido |
| Biocida no oxidante | Torres de enfriamiento | 50 - 150 (shock) | Líquido 15-45% |
| Antiscalant | Ósmosis inversa | 2 - 5 | Líquido 100% |
| Bisulfito de sodio | Decloración pre-OI | 3 × [Cl₂ residual] | Líquido 38% |
| Fosfato trisódico | Caldera (residual) | 30 - 60 (en caldera) | Sólido 98% |
| Amina neutralizante | Condensado | pH 8.5 - 9.0 | Líquido 25-40% |
Cómo calibrar la bomba dosificadora
La calibración verifica que la bomba entrega el caudal que usted configuró. Es un paso crítico que debe hacerse periódicamente.
Método del tubo calibrador
- Llene el tubo calibrador graduado (generalmente instalado en la línea de succión) hasta una marca conocida.
- Ponga la bomba en marcha y active un cronómetro.
- Mida el tiempo que tarda en consumir un volumen conocido (por ejemplo, 100 mL o 500 mL).
- Calcule el caudal real: Caudal (mL/min) = Volumen consumido (mL) / Tiempo (min)
- Compare con el caudal ajustado. Si difiere más del 10%, ajuste la carrera o frecuencia.
- Repita hasta que el caudal real coincida con el deseado.
Método de la probeta (sin tubo calibrador)
- Desconecte la línea de descarga y dirija la salida de la bomba a una probeta graduada.
- Recolecte durante un tiempo medido (1-5 minutos).
- Calcule el caudal.
- Reconecte la línea de descarga.
Nota: Este método no considera la contrapresión del sistema. El caudal real en operación puede ser menor.
Frecuencia de calibración
| Situación | Frecuencia recomendada |
|---|---|
| Operación normal | Mensual |
| Después de cambio de diafragma/válvulas | Inmediata |
| Después de cambiar el producto químico | Inmediata |
| Si los residuales en el sistema no coinciden con lo esperado | Inmediata |
| Bombas nuevas | Al instalar y después de 1 semana |
Errores comunes en la dosificación
- No considerar la concentración del producto: Dosificar como si el producto fuera 100% puro cuando es una solución diluida.
- Confundir ppm del producto con ppm del ingrediente activo: Un biocida al 15% dosificado a 100 ppm del producto entrega solo 15 ppm de activo.
- No actualizar la dosificación cuando cambia el flujo: Si el caudal de agua aumenta, la dosis debe aumentar proporcionalmente.
- Ignorar la degradación del producto: Algunos productos (como el hipoclorito de sodio) pierden concentración con el tiempo, especialmente en clima cálido. Ajuste la dosis o mida la concentración real.
- No verificar con análisis de laboratorio: La dosificación calculada es un punto de partida. La verificación con análisis de agua es indispensable para confirmar que se están alcanzando los residuales deseados.
Herramientas de cálculo
Para facilitar estos cálculos, hemos desarrollado una calculadora de dosificación de cloro que le permite determinar rápidamente cuánto hipoclorito necesita para su cisterna o sistema.
Para productos más especializados (inhibidores, biocidas, secuestrantes), nuestro equipo técnico puede calcular la dosificación específica para su sistema basándose en los resultados de análisis de laboratorio de su agua.
¿Necesita ayuda para calcular la dosificación correcta para su sistema? Nuestro equipo técnico puede realizar los cálculos, calibrar sus bombas y verificar los resultados con análisis de laboratorio. Solicite una cotización o contáctenos para asesoría técnica.
