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Cos’è la durezza dell’acqua? Come si misura? Che tipo di relazione ha con le incrostazioni di calcare?

Sebbene l’acqua fornita dalle aziende idriche sia conforme alla legislazione vigente per essere considerata potabile, può contenere alcune componenti come il Calcio e il Magnesio in quantità sufficienti per generare depositi calcarei e causare problemi negli impianti.

Tanto che in nessun paese dell’Unione europea e nelle raccomandazioni dell’Organizzazione mondiale della Sanità esistono limiti al contenuto di Calcio o Magnesio nell’acqua potabile.

Tra i vari problemi causati dall’acqua dura ci sono non solo l’ostruzione di tubazioni e la rottura dei macchinari: impedisce un’ottimale scambio termico nelle caldaie, aumenta la nostra bolletta energetica (essendo un materiale isolante), impedisce la formazione di sufficiente schiuma nei lavaggi e addirittura ritarda la cottura dei cibi…

Detto questo e passando ad una definizione più specifica, va notato che prima che si verifichino depositi di calcare, gli ioni Calcio e Magnesio devono legarsi agli ioni Bicarbonato. Ciò dà luogo alle due definizioni più importanti di “durezza dell’acqua”:

  • Durezza totale: è la concentrazione totale di Calcio e Magnesio. Non fornisce nessuna informazione sulle caratteristiche d’incrostazione dell’acqua in quanto non conosciamo i Bicarbonati presenti.
  • Durezza temporanea: corrisponde alla quantità di Calcio e Magnesio che può essere associata ai Bicarbonati. La sua determinazione corrisponde al contenuto di Bicarbonati e il suo valore massimo corrisponde alla durezza totale.

Tuttavia, nella pratica, il parametro normalmente utilizzato è la durezza totale. Solitamente si misura in milligrammi per litro (mg/l) o particelle per milione (ppm) e in questo caso la durezza è solitamente espressa nella quantità di Carbonato di Calcio equivalente a CaCO3. Questo si ottiene moltiplicando la concentrazione di Calcio per 2,49, per poi aggiungere la concentrazione di Magnesio moltiplicata per 4,11.

Una volta prodotte le incrostazioni calcaree, troviamo principalmente Carbonato di Calcio CaCO3 e Idrossido di Magnesio Mg(OH)2. Normalmente la presenza di questi ultimi è molto inferiore a quella dei primi, rappresentando al massimo il 20 % delle incrostazioni totali.

Di seguito, presentiamo la seguente classificazione che si riferisce al Carbonato di Calcio:

  • Acqua dolce 0-50 mg/l
  • Acqua moderatamente morbida 50-100 mg/l
  • Acqua leggermente dura 100-150 mg/l
  • Acqua moderatamente dura 150-200 mg/l
  • Acqua dura 200-300 mg/l
  • Acqua molto dura +300 mg/l

Altre misurazioni si basano su quanto segue:

  • 1 mg/l = 1 ppm
  • 1 grado francese = 10 mg/l
  • 1 tedesco grado = 17,8 mg/l

Quando l’acqua piovana entra in contatto con l’atmosfera, incorpora i gas che incontra, compresa la CO2. Questa soluzione ritorna all’acqua leggermente acida, tanto che quando incontra le rocce calcaree è in grado di sciogliere lo ione Calcio da un lato e lo ione Carbonato dall’altro.

Sarà normale trovare queste dissoluzioni nelle falde acquifere, perché è presente un tragitto abbastanza lungo per potersi verificare la reazione. Le acque sotterranee saranno quindi più dure di quelle superficiali.

Sapremo perciò, quando tornerà a crearsi l’antica roccia di Carbonato di Calcio: quando la CO2 verrà nuovamente rilasciata dall’acqua, poiché si genererà la reazione opposta che ha dato origine alla sua dissoluzione. Che di solito accade in due luoghi:

La prima è nelle caldaie, perché quando l’acqua viene riscaldata rilascia CO2.

Il secondo è nell’acqua pressurizzata (quindi può essere a temperatura ambiente), quando c’è un piccolo contatto con l’atmosfera si libera CO2 e il Calcio precipita. Esempi di quanto sopra sono i contatori dell’acqua, le valvole che gestiscono una rete, gli scarichi dei rubinetti…

A partire da 125 mg/l di durezza, i depositi di calcare iniziano a diventare un problema per qualsiasi tipo di installazione ed è da questa soglia che si consiglia un valido sistema di decalcificazione.

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