Potabilizzazione acque - Ecogenia

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Potabilizzazione dell'acqua - Wikipedia incrostazioni, può danneggiare tubazioni, lavatrici, caldaie, ecc. e può creare problemi per particolari applicazioni industriali; pertanto in alcuni casi è necessario rimuoverla. Il trattamento di rimozione della durezza si chiama addolcimento. L’eliminazione o la riduzione della durezza dell’acqua è indispensabile quando la durezza totale eccede i 50 gradi francesi. I possibili trattamenti di addolcimento possono essere suddivisi in due grandi categorie. metodi per scambio ionico: si basa sulla sostituzione di cationi di calcio e magnesio con i cationi sodio che formano sali molto più solubili, anche a temperature elevate (vedere di seguito). Per ottenere questo, l'acqua viene fatta passare attraverso serbatoi cilindrici verticali detti addolcitori contenenti colonne di resine a scambio ionico. queste sono costituite da minuscole sferette di resine scambiatrici preventivamente caricate con cloruro di sodio (sale); durante il passaggio le sferette rilasciano il sodio, adsorbendo il calcio e il magnesio. I vantaggi di questa operazione, in quanto il sodio non tende a precipitare sulle tubazioni, sono i seguenti: un funzionamento più efficiente degli elettrodomestici e minori guasti alle condutture idriche, con risparmi di energia elettrica, di sapone e di detersivi. Tuttavia gli addolcitori non depurano l'acqua, e la forte quantità di sodio dell'acqua addolcita ne sconsiglia fortemente l'uso alimentare. Recenti studi dimostrano che l'apporto di calcio e di magnesio contenuti naturalmente nell'acqua sono indispensabili per la salute umana. Il magnesio è responsabile di processi metabolici essenziali, mentre il calcio è efficace nella prevenzione dell'osteoporosi. L'innalzamento dei valori di sodio, inoltre, può causare problemi di ipertensione o provocare malattie cardiovascolari [5][6] . Uno studio del British Regional Heart Study analizzò 253 città tra il 1969 e il 1973 ed indicò un valore di durezza ideale dell'acqua per uso alimentare pari a 17 gradi francesi. [7] Per questi motivi oggi si tende a realizzare impianti domestici o industriali nei quali l'acqua in arrivo viene inviata ad un addolcitore per tutti gli usi tecnologici e igienici, mentre per uso alimentare l'acqua dell'acquedotto non viene trattata oppure viene ulteriormente trattata da un apparecchio ad osmosi inversa. Se la provenienza dell'acqua non è igienicamente sicura - ad esempio, se l'acqua proviene da un pozzo - è necessario procedere preventivamente alla clorazione (vedere di seguito). metodi per precipitazione tra i quali il metodo calce-soda. Metodo calce-soda Il metodo per precipitazione più semplice e comunemente eseguito è il processo alla calce - soda. In pratica vengono utilizzati calce spenta (Ca(OH) 2 ) e soda Solvay (Na 2 CO 3 ) in qualità di reagenti. La calce ha essenzialmente il compito di eliminare la durezza temporanea. L'idrossido di calcio provoca reazioni del tipo: Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 → 2CaCO 3 + 2H 2 O Mg(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + Mg(OH) 2 + H 2 O + CO 2 diminuendo in pratica la durezza temporanea dell'acqua precipitando il calcio e il magnesio come idrossidi insolubili. La calce spenta inoltre trasforma la durezza permanente dovuta al magnesio in durezza calcica tramite la reazione: MgSO 4 + Ca(OH) 2 → Mg(OH) 2 + CaSO 4 http://it.wikipedia.org/wiki/Potabilizzazione Pagina 14 di 35 05/06/2012
Potabilizzazione dell'acqua - Wikipedia Infine la soda, che ha essenzialmente il compito di eliminare la durezza permanente, trasforma in carbonati insolubili i sali di calcio secondo la seguenti reazioni: CaSO 4 + Na 2 CO 3 → CaCO 3 + Na 2 SO 4 Il carbonato di calcio precipita essendo poco solubile, mentre il solfato di sodio resta in soluzione, non potendo essere eliminata in questo processo ma comunque non da durezza. A contatto con il solfato di magnesio, invece, la soda determina la reazione: MgSO 4 + Na 2 CO 3 → MgCO 3 + Na 2 SO 4 Come già accennato in precedenza il solfato di sodio resta e in soluzione, mentre il carbonato di magnesio può essere eliminato con la calce secondo la reazione descritta precedentemente, a proposito della durezza temporanea. I composti insolubili vengono poi eliminati tramite sedimentazione e poi filtrazione. La calce inoltre reagisce l'eventuale anidride carbonica libera sciolta nell'acqua dando origine a carbonato di calcio insolubile. questo processo è efficace anche per l'abbattimento del ferro e del manganese presenti nelle acque profonde. Se è richiesto il solo abbattimento della durezza temporanea si può fare ricorso alla sola calce. Stabilizzazione o neutralizzazione Le acque sono considerate stabili quando non depositano ne solubilizzano il carbonato di calcio. Questo accade quando la seguente reazione è in equilibrio: CaCO 3 + H 2 CO 3 → Ca(HCO 3 ) 2 Pagina 15 di 35 se però vi è un aumento del pH (diminuzione della concentrazione di H + ) la reazione si sposta verso destro e l'acqua assume un carattere incrostante mentre se il pH diminuisce, la reazione si sposta verso sinistra e l'acqua diventa aggressiva. Un'acqua aggressiva può dare origine a fenomeni di corrosioni nelle tubazioni metalliche con effetto di colorazione giallo-rossastra dell'acqua, che e più evidente all'apertura di un rubinetto, dopo un prolungato tempo di chiusura, con inconvenienti identici a quelli provocati dalla presenza di ferro. Un eccesso naturale di acido carbonico, conseguente ad una presenza elevata di anidride carbonica, è caratteristico delle acque di sorgente o proveniente da zone granitiche come ad esempio nella Valle D'Aosta, mentre acque ricche di carbonato di calcio sono quelle originate da zone carsiche come la Puglia. Il parametro di controllo per valutare l'aggressività dell'acqua è l'indice di saturazione o indice di Langelier. Un'acqua aggressiva può causare la corrosione delle tubazione metalliche e cementizie mentre un'acqua incrostante può creare diversi problemi quali l'intasamento delle tubazioni e il deterioramento degli elettrodomestici (lavatrici, ecc.). Per regolare la stabilità delle acque i trattamenti adottati sono i seguenti: per la neutralizzazione dell'acidità o deacidificazione, si può ottenere con: aerazione: usata per acque molto aggressive; serve ad eliminare parzialmente la CO 2 innalzando il pH (vedere aerazione); filtrazione su materiali alcalini come frammenti di marmo, dolomite o calcare (vedere filtrazione); aggiunta di sostanze basiche come latte di calce, che ha anche la funzione di coadiuvare i http://it.wikipedia.org/wiki/Potabilizzazione 05/06/2012
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