Durezza dell’acqua: cosa dovresti sapere

Perchè l’acqua è dura?

La durezza dell’acqua è determinata dal numero di milligrammi di ioni Ca ²⁺ e Mg ²⁺ in essa contenuti. La porzione di durezza che ne determina l’alcalinità totale (che è un altro indicatore della qualità dell’acqua) è detta durezza carbonatica, altrimenti nota come durezza transitoria. L’eccesso quantitativo rispetto all’alcalinità totale è altrimenti definito durezza non carbonatica (solida). Il valore totale della durezza carbonatica e non carbonatica rappresenta la durezza totale (generale) dell’acqua. Maggiore è il contenuto di ioni calcio e magnesio nell’acqua, maggiore è la durezza. Inoltre, il valore di questo indicatore è indirettamente influenzato dagli ioni ferro e manganese. L’acqua diventa dura perché durante la sua circolazione entra in contatto con numerosi fattori come rocce o terreno, che le donano diverse concentrazioni di ioni elementari. Le acque naturali contengono tipicamente fino a 10 mg Mg/l. La concentrazione di ioni magnesio raramente supera i 100 mg per litro. Nelle sorgenti d’acqua naturali la tipologia di durezza prevalente è quella dovuta ad un elevato contenuto di ioni calcio, detta anche durezza calcica. Nei laboratori di analisi e di controllo qualità, la durezza totale viene determinata utilizzando il metodo complessometrico EDTA. La durezza carbonatica (corrispondente all’alcalinità totale) viene ancora determinata utilizzando il metodo della titolazione acido-base con mezzi visivi (o in alternativa potenziometrici) per determinare il punto finale della titolazione. Il metodo EDTA si basa sulla determinazione del contenuto totale di ioni calcio e magnesio. Il campione da analizzare viene titolato con una soluzione di disodio edetato (è il sale sodico dell’acido etilendiamminotetraacetico) a pH compreso tra 9 e 10, contro il nero eriocromo T come indicatore. Al termine della titolazione il colore cambia da rosso a blu. Il titolante utilizzato in questa determinazione è indicato con l’acronimo EDTA. L’edetato disodico in soluzioni acquose subisce una dissociazione elettrolitica e lo ione edetato disodico risultante forma un complesso con gli ioni analizzati. Potete anche verificare voi stessi la durezza approssimativa dell’acqua (oltre a ordinare un’analisi della qualità dell’acqua). Per fare ciò è necessario acquistare strisce reattive o test di caduta adeguati. Se li usi, devi seguire le istruzioni fornite con i test.

Effetti dell’elevata durezza dell’acqua:

• Deterioramento delle proprietà fisiche e chimiche dell’acqua.
• Distruzione di elettronica di consumo ed elettrodomestici alimentati da acqua dura. Precipitato non sempre completamente asportabile dall’apparecchio. Con il passare del tempo provoca danni e guasti ai vostri elettrodomestici.
• Accumulo di calcare. Si presenta sotto forma di precipitato bianco di carbonato di calcio e carbonato di magnesio. Precipita durante il processo di trattamento termico dell’acqua, motivo per cui si trova più spesso nei bollitori. La formazione di incrostazioni provoca notevoli perdite di energia.
• L’aumento della tensione superficiale dell’acqua, che provoca, ad esempio, una riduzione delle proprietà bagnanti. Di conseguenza, è necessario utilizzare molto più detersivo , ad esempio per lavare i tessuti.
• Degrado degli impianti di riscaldamento. Particolarmente colpite sono le caldaie per il riscaldamento che entrano in contatto diretto con l’acqua dura. L’accumulo di calcare insolubile intasa le tubazioni, determinando un notevole aumento dei costi di riscaldamento.

Tipi di durezza dell’acqua

Generalmente la durezza dell’acqua viene classificata in:

• Durezza carbonatica – un tipo di durezza facilmente visibile sui piatti o nel bollitore. La durezza carbonatica è causata da carbonati e bicarbonati di calcio e magnesio. Tuttavia, vengono facilmente rimossi dall’acqua, ad esempio utilizzando il calore, motivo per cui questo tipo di durezza viene spesso chiamata transitoria. Questi composti precipitano dall’acqua calda sotto forma di scaglie bianche, che si accumulano nel contenitore.
• Durezza non carbonatica : viene anche definita durezza solida. È difficile da rimuovere dall’acqua. Mentre i sali dell’acido carbonico instabile sono responsabili della durezza carbonatica, i sali di altri acidi, come l’acido solforico (VI) , cloridrico o nitrico (V) , sono responsabili della durezza non carbonatica. Formano solfati (VI), cloruri e nitrati (V) stabili, che rimangono nell’acqua anche dopo la bollitura.
• Durezza totale dell’acqua – è la somma della durezza carbonatica e della durezza non carbonatica.

Quali sono i vari gradi di durezza dell’acqua?

Il grado di durezza dell’acqua può essere espresso in diverse unità. Questi di solito includono gradi tedeschi, gradi francesi, gradi inglesi o il contenuto di sali che causano la durezza dell’acqua in millimoli per litro di volume o in millivalori per litro. È pratica comune nei laboratori indicare i valori di durezza in gradi tedeschi ( ^o n). Se l’acqua ha un grado di durezza tedesco, contiene una quantità di sali di calcio e magnesio in 1 dm ³ che corrisponde a 10 mg di CaO. Se conosci il valore della durezza dell’acqua, puoi classificare l’acqua in base al risultato espresso in gradi tedeschi:

• acqua molto dolce: inferiore a 5,6,
• acqua dolce: 5,6 – 11,2
• acqua moderatamente dura: 11,2 – 19,6
• acqua dura: 19,6 – 30,8
• acqua molto dura: superiore a 30,8.

Come ridurre la durezza dell’acqua?

L’elevata durezza dell’acqua può diventare un grosso ostacolo per la vita quotidiana. Se non conoscete la qualità dell’acqua che utilizzate o sospettate che i suoi parametri fisico-chimici non siano conformi alle norme pertinenti, vale la pena ordinare un’analisi dell’acqua da un laboratorio competente. Il metodo principale per rimuovere la durezza dall’acqua è il trattamento termico. Tuttavia, è efficace solo per la durezza transitoria. Il metodo termico prevede il riscaldamento dell’acqua ad una temperatura di circa 80 ^o C. All’aumentare della temperatura, i bicarbonati di calcio e magnesio precipitano sotto forma di carbonato di calcio e carbonato di magnesio insolubili. Le incrostazioni risultanti possono essere rimosse ad esempio mediante filtrazione. Il metodo termico è spesso il primo passo verso l’ulteriore riduzione della durezza dell’acqua. Gli ioni calcio e magnesio possono anche essere precipitati utilizzando metodi chimici. Prevede l’aggiunta di addolcitori specifici, cioè di composti chimici che hanno lo scopo di far precipitare i relativi sedimenti o formare con essi composti complessi. Gli ioni calcio e magnesio, precipitati sotto forma di sali, vengono separati mediante filtrazione o decantazione. Gli ammorbidenti possono essere utilizzati anche a casa. Oggi molti produttori di caldaie per il riscaldamento offrono l’installazione di addolcitori d’acqua centralizzati, che funzionano come scambiatori di ioni. Un modo immediato per addolcire l’acqua è utilizzare delle brocche filtranti, diventate molto popolari negli ultimi anni. L’acqua che versi nella caraffa passa attraverso uno speciale letto di assorbimento, che funge da scambiatore di ioni. Sul mercato esiste una vasta scelta di filtri per tali brocche e puoi anche acquistare filtri che arricchiranno immediatamente la tua acqua filtrata con minerali essenziali. Leggi anche sul trattamento delle acque e sul trattamento delle acque reflue .