A cloração pode ser realizada pela adição de cloro gasoso à água ou pela adição de hipoclorito de sódio ou cálcio. O cloro gasoso se dissolve parcialmente em água para formar íons hidrogênio (H +), íons cloreto (Cl-) e ácido hipocloroso (HOCl). O hipoclorito de sódio ou de cálcio se dissolve parcialmente para formar ácido hipocloroso e, em seguida, parte do ácido hipocloroso forma íons de hipoclorito e íons de hidrogênio.
A relação entre a quantidade de cada forma de cloro depende do pH e da temperatura.
Abaixo de pH 2, cerca de metade do cloro é Cl2 e metade é ácido hipocloroso. Entre pH 2 e pH 7,2, mais de metade do cloro está presente como hipoclorito. Aproximadamente 70% é ácido hipocloroso e 30% é hipoclorito em pH em torno de 7. Acima de pH 7.2, o íon hipoclorito começa a predominar.
O ácido hipocloroso é o desinfectante muito melhor, pelo que a água deve estar num local com um pH inferior a 7,2. A capacidade de desinfecção do cloro é bastante reduzida à medida que o pH sobe.
As duas espécies químicas formadas por cloro na água, ácido hipocloroso e íon hipoclorito são comumente chamadas de cloro “livre disponível”.
O cloro livre que é testado por tiras de teste ou um kit de teste é composto de 2 partes, ácido hipocloroso e íon hipoclorito. Portanto, ao testar o cloro, o pH da água precisa ser testado para determinar a eficiência de desinfecção. A regra geral a aplicar é .. ter o pH em 7,2 ou abaixo para uma boa desinfecção.
Geralmente nem todo o cloro existe como cloro livre. Depende de quanta matéria orgânica, particularmente matéria orgânica nitrogenada, esteja presente. O cloro reage com amônia ou aminas orgânicas para formar cloraminas . Este cloro é chamado cloro combinado. Cloraminas têm menor poder de desinfecção do que o cloro livre, mas têm a vantagem de serem mais persistentes.
Encontrar um valor para o cloro combinado é normalmente realizado indiretamente medindo o cloro livre e total. O cloro combinado é encontrado ao subtrair o valor de cloro livre do valor total de cloro. Pode haver um valor total alto, mas uma leitura livre baixa. Isso significa que muito do cloro é amarrado como cloro combinado e, portanto, é menos eficiente para a desinfecção.
Método DPD. O método mais comum para o cloro livre é o método DPD. Em pH neutro, o cloro oxida o DPD para formar um composto de cor magenta. No entanto, este método funciona apenas com baixos níveis de cloro até aproximadamente 10 ppm. Em níveis mais altos de cloro, a reação prossegue além dos compostos de cor magenta com um "branqueamento" da cor mais profunda.
Normalmente, as cloraminas reagem apenas lentamente com DPD. Para incluir cloraminas em testes usando DPD, é adicionado iodeto antes do DPD. O iodeto reage com as cloraminas para formar um composto que reagirá com o DPD para formar uma cor magenta. Então, depois que o iodeto é adicionado à solução de teste e depois da adição do DPD, a cor final representará cloro livre e combinado. Isso é chamado de cloro total. Então, para encontrar o chorino combinado sozinho, dois testes são realizados, um com iodeto e outro sem iodeto adicionado.
Em uma variação do teste DPD, em vez de confiar na medição visual ou de instrumento da intensidade da cor magenta, alguns kits usam uma titulação. Isso funciona para os componentes livres e combinados. O titulante é um agente redutor que converte o composto colorido magenta para formar uma solução incolor. O cloro é calculado a partir da quantidade de titulante utilizada.
Método iodométrico. Para níveis mais altos de cloro, uma titulação iodométrica é usada às vezes. Este método testa o cloro total. O cloro na solução de teste oxida algum iodeto que foi adicionado. Isso forma um complexo de iodo que reage com um indicador como o amido. A solução é titulada com um agente redutor de volta a uma cor clara. Este método está sujeito a interferências de outros agentes oxidantes que podem estar presentes além do cloro.
Método de peroxidase para ampla gama de cloro. Neste método, o cloro oxida um indicador na presença de uma enzima peroxidase. Este método foi proposto para uso em tiras indicadoras de cloro. O resultado é reportado como cloro livre Cl2 em ppm. As tiras de teste que usam esse método também podem ser usadas para testar peróxidos. Se a amostra contiver cloraminas, estas podem ser convertidas em cloro livre sob condições ácidas na presença de ião iodeto e um catalisador de peroxidase. O resultado é então cloro total. Foram propostos métodos para converter cloraminas numa parte de uma tira de teste, de modo que um resultado para o cloro livre, o cloro total e, consequentemente, o cloro combinado por subtracção pode ser obtido.
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