Redox: Lucha sin fin entre agentes reductores y agentes oxidantes - Parte 2


Para comprender de mejor manera la nota de hoy los invito, para una mejor comprensión, leer la primera parte: “Redox o ORP en el Acuario – Parte 1: Introducción.” en caso que no la leyeran.


La oxidación es una reacción electro química donde un átomo, ion o molécula pierde electrones mientras que en la reducción hay una ganancia de electrones en un átomo, ion o molécula. La actuación de agentes oxidantes y agentes reductores crea un determinado estado de oxidación en el cual por proceso de oxidación este estado aumenta y por el proceso de reducción el estado de oxidación disminuye.


En el proceso de oxidación el agente oxidante, como el oxígeno, atrapa los electrones y el agente oxidado es el que pierde los electrones.


En el proceso de reducción el agente reductor es el que proporciona los electrones y el agente reducido es el que gana los electrones.


Así las cosas, un elemento se oxida cuando en una reacción pierde electrones lo que da como resultado un aumento de su estado de oxidación.


Un agente oxidante es aquel que causa que otro elemento químico sea oxidado, por ejemplo, el oxigeno es un agente oxidante el cual cuando reacciona con nuestro magnesio puede formar óxido de magnesio. El oxígeno causa que el magnesio pierda electrones, por tanto, el oxigeno actúa como agente oxidante y el magnesio será el químico oxidado.


En la reducción se da una ganancia de electrones por una molécula, átomo o ión y por tanto cuando un elemento se reduce gana electrones que a su vez significa una disminución de su estado de oxidación. Un agente reductor causa que otro químico sea reducido, por ejemplo, el magnesio que causa que el oxígeno gane electrones.


En nuestros acuarios agentes oxidantes potentes que conocemos son por ejemplo el ozono, el agua oxigenada (peróxido de hidrógeno), la clorina, la cloraminas y el oxígeno. Pero cuando usamos ciertos productos como el permanganato de potasio para clarificar el agua, para tratar cianobacterias o cómo desparasitante lo que hacemos es meter un agente oxidante al agua para oxidar los desechos que hacen perder claridad del agua, que se convierten en alimento para la ciano o dañar (oxidar) el parásito. Pero por igual podemos encontrar otros oxidantes como el Melafix de API o el Herbtana. Por tanto, por ser oxidantes deben usarse como mucho cuidado y moderación pues le causarán estrés a nuestros organismos, particularmente a sus tejidos.


En nuestros acuarios podemos encontrar agentes reductores importantes, fuera del ya citado magnesio, otros como ejemplo serían el calcio, el sodio (sumamente abundante en nuestro acuario), los procesos de fotosíntesis (involucran tanto oxidación como reducción pero predomina la reducción) y al igual que existen productos oxidantes que podemos usar, también los hay reductores, como el Prime de Seachem, el Novaaqua de Kordon, vitaminas C, también tenemos equipos que actúan como reductores como el caso de los UV, así como la iluminación y la calidad de esta en nuestro acuario actúa como un reductor.


Así como hay agentes oxidantes que pueden actuar rápidamente, por ejemplo, el agua oxigenada, también hay otros que actúan lentamente y lo mismo sucede con los reductores. En general, en un acuario sano, no es necesario el uso regular de oxidantes rápidos como el ozono o el agua oxigenada, y tampoco es necesario el uso de reductores “rápidos”, salvo que estemos tratando el cloro del agua dulce con algún acondicionador.


Pero salgamos de esta explicación técnica y veamos cómo se traduce esto en la buena salud del agua del acuario marino.


Como apunté en la nota anterior, lo que hace el Redox es describir la capacidad para que una molécula, átomo o ion, pierda un electrón para que ese sea ganado por otra molécula, átomo o ion. Sin esta capacidad de ganar electrones, muchos minerales no podrían ser absorbidos y asimilados adecuadamente, por ejemplo, el yodo que es mineral fundamental para el buen funcionamiento de los órganos.


Por tanto, es muy importante mantener un equilibrio Redox saludable en los dos lados de la ecuación Redox; por un lado (1) Oxidantes normales, tales como niveles de oxígeno disuelto apropiados y por otro, (2) elementos reductores que se traducen en niveles apropiados de minerales cargados positivamente, como el calcio y magnesio que ya he citado.


Si tenemos estos en balance logramos calidad de agua, o mejor dicho agua saludable para los organismos y su vida y si perdemos el balance o equilibrio fomentamos un estrés oxidativo.


Proporcionar una adecuada oxidación permitir la descomposición de los desechos orgánicos y todo lo que de ahí se deriva para la buena salud por la calidad de agua, pero la fotografía no se limita a ese cuadro, durante los procesos bioquímicos normales de nuestros peces, corales y otros organismo (por ello hablo de la salud del agua) las moléculas que normalmente son reductores abandonan sus electrones, así que sin una recarga a través de la adición de nuevos minerales al agua que son altos en estos electrones, su bioquímica acuática va a sufrir y con el tiempo también nuestros peces, pero esto no solo limita a nuevos minerales, sino como vimos también a la iluminación y calidad de esta en nuestro acuario que actúa como reductor. Dado que nuestros organismos viven en un ambiente líquido, lo parámetros del agua, incluido el Redox impactan fuertemente en ellos y su salud, sean peces, corales u otros organismos. Nada diferente de cómo el Redox puede impactar en la salud de las personas.


"La oxidación es fuente de vida. La vida podemos considerarla como un equilibrio dinámico e inestable de reacciones fisicoquímicas que se suceden y concatenan en perfecto orden y armonía. Por este dinamismo inseparable de la vida los organismos han de consumir continuamente energía para realizar todos sus procesos vitales. Esta energía la obtienen a través de ingeniosos mecanismos acoplados a reacciones de óxido-reducción entre sistemas redox de diferente potencial, transformando la energía física de la luz solar y la energía química de los alimentos en energía química fisiológica...A pesar de que las reacciones de óxido-reducción son imprescindibles para la vida, la oxidación también es fuente de enfermedad cuando se pierde el equilibrio entre prooxidación y antioxidación a favor de los prooxidantes (como ocurre al generarse radicales libres). Nos encontramos entonces con el llamado estrés oxidativo.

Los radicales libres son moléculas, o porciones de ellas, que presentan al menos un electrón desapareado en su orbital más externo. Los radicales libres son extraordinariamente reactivos y muy inestables, reaccionando por regla general muy deprisa en los medios donde se forman con el objetivo de conseguir que los electrones estén apareados, siendo su vida media en ocasiones muy inferior a una milésima de segundo, por lo que la inmensa mayoría de ellos constituyen materia efímera e intangible, imposible de aislar, almacenar y manejar" (1).


Hay una serie de procesos patológicos atribuibles razonablemente al ataque de radicales libres, al menos estarían implicados en algunas de sus fases o secuencias bioquímicas.


Son muchos los procesos patológicos implicados, así como múltiples los descubrimientos llevados a cabo por diferentes grupos de investigación algunos de los más significativos son:

El envejecimiento, la ateroesclerosis, cáncer, catarata senil, insuficiencia renal, creación de tóxicos que alteran el estado redox, diabetes mellitus, hipertensión arterial, cirrosis, otros procesos implicados en la reoxigenación o reperfusión, desmielinización, distrofia muscular, artritis e inflamación, enfisema pulmonar, amiloidosis, colagenosis, conectivopatías (LES, esclerodermia, enfermedad de Wegener), colitis ulcerosa, demencia senil, dermatitis de contacto, displasia broncopulmonar, enfermedad de Alzheimer, distrés respiratorio del adulto, mutaciones, lipofucsinosis, enfermedad de Parkinson, EPOC, fibroplasia retrolental, Kawshiorkor, isquemia cerebral e hística, glomerulonefritis, miocardiopatías, insuficiencia cardiaca, muerte súbita cardiaca, porfirias, úlcera péptica, Síndromes de ataxia-teleangiectasia, de Down, de Bloom, de Dubin-Johnson-Sprinz, VIH, etc. (2)


Aunque estos son ejemplos de lo que genera un desequilibrio Redox en la salud humana y que he puesto a falta de investigaciones en los organismos de nuestro acuario bien sirven para demostrar la importancia del balance Redox en la vida de los seres vivos.


Marcador rH (Hidrógeno Relativo)


Para conocer que tanto potencial de oxidación tiene nuestro Redox podemos utilizar la siguiente fórmula: ((ORP+200)/30) + 2*pH)


Por ejemplo, si tengo un Redox de 350 y un pH promedio de 8.10 sería:

((350+200)/30)+ 2*8.10) = 34.53


Por debajo de 28 estamos teniendo una eficacia antioxidante del agua que se va comprometiendo conforme los alejemos a la baja de los 28 pero también conforme subimos muchos tenemos un medio que se va haciendo sumamente oxidante.


Se acepta que un acuario marino tiene agua saludable cuando estamos en el rango de 25 a 39


En el foro de acuariofilia “todomarino” se hace referencia a algo similar que se denomina como rH2 (factor T) y se establece como fórmula: ((ORP/29)+pH*2) e indican: “Si tu resultado es 28, el poder de oxidación de tu agua es nula ó neutra, si el resultado es superior, tu agua tiene poder de oxidación.


Siendo honesto desconozco de dónde o cómo surge la fórmula que en el referido foro se presenta y que también yo la usé en mi video del ORP que está en YouTube, pero la investigación y actualización de información me ha llevado a la primer fórmula que aquí les he propuesto y que es la correcta por lo que explicaré y pueden profundizar en el enlace que les comparto dando clic AQUÍ.


((ORP+200)/30) + 2*pH)


En la fuente de donde he tomado la fórmula se discute si al factor o marcador lo debemos llamar rH o rH2 como se le llama en el foro todomarino, sobre el particular se explica:

“...En los primeros días de discusión en la literatura del marcador relativa de hidrógeno, parece que hubo al menos un mínimo de esfuerzo para utilizar el término abreviado "marcador rH2" en lugar de "marcador rH" para esta entidad. Sin embargo, a medida que pasaba el tiempo, el término abreviado "marcador rH" comenzó a utilizarse con la misma frecuencia que el término "marcador rH2". Se me ocurre que las razones para la proliferación del término "marcador rH" son múltiples. En primer lugar, el término "rH" es más fácil de hablar y escribir, y por lo general se considera una taquigrafía aceptable, ya que todo el mundo sabe que el H2 (la molécula diatómica que consta de dos átomos de hidrógeno) es simplemente una ocurrencia, es decir, la forma molecular diatómica del hidrógeno (H)...


Aclarado que rH y rH2 es lo mismo veamos por qué hay una diferencia en la fórmula.


En la misma fuente que les he compartido se observarán variaciones a la fórmula y cómo dice el autor: “...Aunque algunas variantes de fórmulas simples se discutirán a continuación, la mayoría de las personas que son serias sobre la materia utilizarán la siguiente fórmula o una muy cercana a ella para calcular el rH a partir el pH y el ORP


rH = ((ORP + 200) / 30) + (2 * pH)


El autor señala que la fórmula ha sido convertida a otras variaciones simplificadas con el paso de los años y algunas de las cuales dan números “significativos y bastantes precisos” y otras dan resultados "casi sin sentido


Una fórmula genérica de las variaciones y algo similar a la compartida en el foro de todomarino es la rH= (ORP/30) + (2* pH) donde la diferencia está en el 30 pues en todomarino se recomienda el uso de 29 en vez de 30. Para el autor esta fórmula “...produce una puntuación que es algo más alta que la verdadera lectura de rH.” Y es la razón por la que sugiero no usar la recomendada en el forotodo marino y en mi video del ORP y sustituirla para que ya les recomendé, sea:


rH = ((ORP + 200) / 30) + (2 * pH) y que es propuesta por Patrick Flanagan. El uso de +200 corresponde a un ajuste para el estándar de referencia del hidrógeno puro, así como por la temperatura y que en caso de tener una temperatura de 75ºF (23.8 ºC) los doscientos deben ser sustituidos por 204.


El autor señala que hay un variación que se observa y se recomienda para los acuaristas y que nace de una propuesta divulgada por el web Reef Central Aquarium que usa la fórmula:


rH = (ORP / 29) + (2 * pH) + 6.67 algo similar a la variación del foro todomarino pero hay que agregarle +6.67 que no están presentes en la divulgada en todomarino. Estos +6.67 corresponden al promedio de oxígeno disuelto que hay en el agua de mar. Señala el autor que “...Curiosamente, sumar +6.67 hace casi lo mismo que añadir +200


En la siguiente y final entrega veremos a mayor detalle en la importancia, en los beneficios del Redox Equilibrado.


(1) http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0212-71992001000100001

(2) http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0212-71992001000600010



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