El agua está más caliente por aquí.

sábado, 5 de julio de 2014

Esta entrada participa en la XXXVII Edición del Carnaval de Química (Edición rubidio, Z=37), hospedada por el blog Moléculas a reacción. Si te interesa, puedes esta entrada, o difundirla como desees por otras redes sociales.

Ayer leí las reflexiones de Hugo (@infa_me) sobre un tema que se comenta, invariablemente, todos los veranos. La entrada, para quien quiera leerla, es esta. No es necesario avanzar mucho en la lectura para entender de qué tratará el artículo, y además, el título y la imagen dejan poco a la imaginación. Se trata de la controvertida costumbre de mearse sin salir de la piscina. Parece ser que uno de cada cinco estadounidenses admite haber hecho aguas menores sin haber visitado el cuarto de baño, y la costumbre está aún más extendida entre los nadadores olímpicos: 'casi el 100%' de ellos lo hace[1]. Es obvio que si detectamos que alguien ha aflojado la vejiga en una zona próxima tendemos a retirarnos lo antes posible. Pero, ¿hay realmente motivos para hacerlo, más allá del asco instintivo que pueda provocar la repentina calidez del agua típicamente fresca? Vamos a verlo.


Fotograma de la serie The Sopranos: episodio Mr. Ruggerio's Neighborhood (2001).

Vayamos a lo más esencial: ¿qué es la orina? Simplificando, podemos decir que es una disolución acuosa (más del 95% de la orina es simplemente agua) que contiene electrolitos, compuestos orgánicos varios (vitaminas, hormonas…) y sobre todo, compuestos de nitrógeno. También contiene microorganismos (bacterias, glóbulos blancos, etcétera). Pero decir esto es decir poco: podemos rastrear hasta 158 compuestos diferentes en la orina[2]. Las proporciones relativas de estas sustancias, así como la presencia de alguna otra debido al consumo de drogas, hacen que la orina tenga determinadas propiedades. Por ejemplo, podemos encontrar orina de prácticamente cualquier color, pudiendo estar cada uno provocado por diferentes causas.

Aunque a día de hoy conocemos bien la composición de este líquido por lo general transparente y amarillento, no siempre fue así. A mediados del siglo XVII, el alquimista alemán Hennig Brandt (quizás en un ejemplo fantástico de serendipia) descubrió el fósforo al evaporar y recalentar cincuenta cubos de orina. Fue un proceso complicado, difícil de repetir en un laboratorio corriente incluso con los medios de hoy. El autor inglés Hugh Aldersey-Williams cuenta en su libro Periodic Tales cómo consiguió repetir el experimento pasando por no pocas dificultades, ayudándose de material no muy común y un laboratorio a su entera disposición. Un siglo más tarde, el pintor Joseph Wright plasmó este momento utilizando una simbología fantástica (y echándole bastante imaginación, todo hay que decirlo) en su lienzo 'El alquimista descubriendo el fósforo'.



Tomemos una versión simplificada de la orina. Supongamos que en 100 mililitros de orina encontramos 2 miligramos de urea, 0.05 miligramos de ácido úrico, y 1.50 gramos de otras sales. Si consideramos una piscina unifamiliar de 30 metros cúbicos (o lo que es igual, 30 mil litros de agua) y que una única micción consiste en medio litro de orina, podemos calcular la concentración de especies químicas que encontraremos finalmente. Encontramos que, al orinar en la piscina, la concentración de urea sube en 0.0000003 miligramos por cada litro. La de ácido úrico, en 0.000000008 miligramos por litro, y las sales en general, en 0.00000027 miligramos por litro. Las concentraciones derivadas de tan generosa meada son ridículas, más si tenemos en cuenta que en un litro de agua embotellada podemos encontrar unos 30 mg de electrolitos. ¿Se infiere de esto que orinar en la piscina no causa ningún impacto sobre la calidad del agua? No tan rápido. Parece que no es tan simple.


Fuente. La concentración puede variar dependiendo de la hidratación. Tranquilos, esto es aceite refinado.

Investigaciones recientes (de febrero del presente año, sin ir más lejos) establecen una relación entre la cantidad de ácido úrico y compuestos nitrogenados en el agua y la producción de determinados compuestos indeseables[3]. No sabemos muy bien cuales son las reacciones involucradas, pero una cosa parece clara: determinados compuestos presentes en la orina y el sudor (especialmente el ácido úrico) reaccionan con el cloro usado para la desinfección de la piscina. Los productos de dicha reacción no son nada atractivos: son la tricloramina o tricloruro de nitrógeno, y el cloruro de cianógeno.


La tricloramina (de fórmula molecular NCl3) es un compuesto lacrimógeno, que irrita las membranas mucosas. En su forma pura es un explosivo muy sensible al calor, a la fricción, a la presencia de compuestos orgánicos (debido a su alta reactividad) e incluso a la luz. El científico francés Pierre Louis Dulong, el primero en sintetizarla, perdió dos dedos y un ojo en dos explosiones. Aunque el caso más famoso es el de Humphry Davy, que quedó cegado temporalmente al estar trabajando con este compuesto, por lo que tuvo que contratar a Michael Faraday como ayudante[4]. En definitiva, no tiene buena fama.

El cloruro de cianógeno (de fórmula molecular N≡C‒Cl) es también un compuesto extremadamente venenoso, que puede causar intoxicación por contacto con la piel, con los ojos, por ingestión o por inhalación[5]. Su uso se consideró para la guerra química, y actualmente toda producción debe denunciarse a la Organización para la Prohibición de Armas Químicas.

La conclusión que se puede sacar es clara. Aunque orinar dentro de una piscina no incrementa demasiado la concentración de sustancias no deseables, esas sustancias pueden reaccionar con el cloro (o los compuesto de cloro) de la piscina para generar productos que sí son irritantes. Si antes parecía meramente una cuestión de higiene, ahora ya hay motivos científicos para no orinar en la piscina, dejando quizás a los nadadores olímpicos a un lado.


Fuentes

1. Huffington Post: Do Olympic Swimmers Pee In The Pool? [link]
2. David F. Putnam, Composition and Concentrative Properties of Human Urine [link]
3. Volatile Disinfection Byproducts Resulting from Chlorination of Uric Acid [link]
4. Wikipedia: Nitrogen trichloride [link]
5. Cyanogen chloride (CK): Systemic Agent [link]

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