Il contenuto totale di sali di calcio e magnesio costituisce la durezza di un’acqua. Questo parametro è importante per valutare la possibile formazione di incrostazioni, in particolare nei circuiti dell’acqua calda, a causa del deposito di carbonati di calcio e magnesio che sono scarsamente solubili.
In ambito domestico, il calcare e l'acqua dura sono causa di problemi che colpiscono boiler, lavatrici, lavastoviglie, rubinetteria, sanitari, tubazioni ma anche tessuti e biancheria, i nostri capelli e la nostra pelle. I depositi di calcare possono danneggiare le tubature e influire negativamente sui consumi della nostra casa.
Durezza totale, durezza temporeanea e durezza permanente dell’acqua
La durezza totale di un’acqua è la somma della durezza temporanea e della durezza permanente.
Durezza temporanea
La durezza temporanea è dovuta al bicarbonato di calcio Ca(HCO3)2 e al bicarbonato di magnesio Mg(HCO3)2, i quali possono essere eliminati mediante riscaldamento dell'acqua. Con questa operazione si ha una perdita di anidride carbonica CO2 che dà luogo alla formazione di carbonati assai poco solubili che precipitano.
La stabilità del bicarbonato è possibile solo in presenza di un eccesso di CO2 libera. Se le condizioni di equilibrio cambiano e si ha una perdita di anidride carbonica (per esempio a seguito di innalzamento della temperatura), il bicarbonato diventa instabile e si separa dando origine al carbonato insolubile che precipita dando origine all’incrostazione:
Ca(HCO3)2 ⇔ CaCO3 ¯ + CO2 + H2O
Durezza permanente
La durezza permanente invece non si elimina con il riscaldamento essendo dovuta agli altri sali di calcio e magnesio, generalmente solfati e cloruri (solfato di magnesio MgSO4, solfato di calcio CaSO4, cloruro di calcio CaCl2, cloruro di magnesio MgCl2), che restano disciolti in soluzione e per questo non danno problemi di incrostazioni.
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Come misurare la durezza dell’acqua
Esistono varie unità di misura per la durezza, la più utilizzata a livello mondiale ed in particolare in Italia è quella cosiddetta in gradi francesi (°f). Un grado francese di durezza corrisponde ad un contenuto di sali di calcio e magnesio molecolarmente equivalente a 1g di CaCO3 ogni 100 litri d'acqua.
In alcuni Paesi viene utilizzata la scala inglese (°I): un grado inglese di durezza corrisponde ad un contenuto di sali di calcio e magnesio equivalente a 1g di CaCO3 in 1 gallone (4,546 litri) di acqua. In altri paesi viene invece usata la scala tedesca (°dH): un grado tedesco di durezza corrisponde ad un contenuto di sali di calcio e magnesio equivalente a 1g di CaO in 100 litri d'acqua. Si riportano di seguito i fattori di conversione tra le varie unità di misura della durezza:
1°f =0.70°I = 0.56°dH = 4.008mgCa2+/ lH2O = 10mgCaCO3/ lH2O = 10ppmCaCO3/ lH2O
A titolo esemplificativo ricordiamo che l'acqua piovana è molto dolce avendo una durezza non superiore a 1°f. Alcune acque sotterranee possono invece superare abbondantemente i 50°f. Questo dipende dalla tipologia degli strati di terreno che attraversa nel suo percorso. Dal passaggio attraverso rocce granitiche (poco solubili) si avranno acque dolci, da argille acque poco o mediamente dure, da dolomiti acque dure e da gessi acque molto dure.
Nelle varie regioni d’Italia l’acqua si presenta con valori di durezza alquanto diversi. Non è possibile fare una classifica precisa perché anche all’interno delle singole regioni, provincie e comuni il range dei valori può essere molto ampio.
A titolo esemplificativo ricordiamo che molto dure (anche oltre i 40 °f) risultano alcune acque dell’Italia Centrale e della Calabria, di media durezza (circa 20°f) acque della Liguria e del Piemonte e quasi dolci quelle del Friuli.
La legislazione per le acque destinate al consumo umano non prevede un limite per la durezza. Si limita a consigliare che i valori dovrebbero essere compresi nell’intervallo tra i 15 e 50 °f dove il valore inferiore vale per le acque sottoposte a trattamento di addolcimento o dissalazione.
In genere le acque presenti sul territorio italiano risultano essere piuttosto dure, per questo motivo è frequente l’uso di addolcitori a scambio ionico, sia in ambito domestico sia industriale, per il trattamento dell’acque e la prevenzione della formazione delle incrostazioni calcaree.
Come la durezza dell’acqua influisce sul lavaggio
La durezza dell'acqua è rilevante durante il lavaggio di indumenti e superfici.
Il calcio e magnesio presenti nell'acqua forniscono un impatto decisivo per ottenere dei buoni risultati durante il lavaggio di qualsiasi indumento.
L’azione detergente di qualsiasi tensioattivo, presente come ingrediente principale nei detergenti sul mercato, è fortemente ridotta dagli ioni calcio e magnesio che ne diminuiscono la solubilità e l'efficacia.
Ottimi risultati per qualsiasi tipo di lavaggio, che sia un tessuto o una superficie, possono essere raggiunti con una durezza dell’acqua molto bassa.
Per ottenere questo obiettivo, molti detergenti hanno nella loro formula ingredienti speciali (purtroppo a volte anche molto inquinanti) che possono opporsi all'inconveniente dell'eccessiva durezza dell'acqua. (come ad esempio la zeolite, il carbonato di sodio e i vari saponi.)
Maggiore è la durezza dell'acqua, tanto maggiore sarà la quantità di tali ingredienti e quindi di detersivo che deve essere dosato per ottenere risultati di lavaggio accettabili i termini di pulizia e igiene. (Le istruzioni sull'etichetta applicata ai contenitori di detersivi forniscono all'utente informazioni sui dosaggi raccomandati a secondo della durezza).
Grazie ad un addolcitore d'acqua si ottiene una cosiddetta acqua dolce, cioè un'acqua a bassa durezza che richiede meno detersivo. E meno detersivo significa meno inquinamento per l'ambiente...
Lavarsi con l'acqua addolcita
Oltre ai vari vantaggi domestici, l’acqua addolcita può contribuire anche a renderci più belli, ogni giorno, attraverso le piccole azioni che riguardano la cura del nostro corpo. Dopo una doccia o un bagno, sulla pelle e sui capelli si depositano normalmente minuscole particelle di calcare.
Lavarsi con un’acqua addolcita è un’esperienza diversa, piacevole e benefica per la salute di tutto il corpo. Soprattutto per i capelli, che risultano più soffici, lucidi e facili da trattare.
Diminuendo la durezza dell'acqua, anche la pelle può apparire più bella, riacquistando morbidezza, risultando più liscia e senza arrossamenti. Un addolcitore domestico, oltre al calcare, riduce anche la concentrazione dei metalli pesanti che potrebbero essere presenti nell’acqua, prevenendo così le fastidiose irritazioni cutanee che si manifestano nei soggetti più sensibili.
Con un’acqua dura circa la metà dei detergenti viene letteralmente sprecata, in quanto “sequestrata” dalla durezza calcarea per formare dei depositi insolubili e inefficaci ai fini del lavaggio. Con l’acqua addolcita invece, si ottiene molta schiuma con poco sapone.
Durante la doccia si ha la sensazione di un piacevole effetto scivoloso, dovuto al fatto che è sufficiente pochissimo sapone per lavarsi. E' un effetto particolarmente evidente a chi installa un addolcitore e per la prima volta usufruisce in casa propria di acqua addolcita di elevata qualità.
La classificazione delle acque in base alla durezza
La durezza viene generalmente espressa in gradi francesi (ºf, da non confondere con ºF, che sono i gradi Fahrenheit), dove un grado rappresenta 10 mg di carbonato di calcio per litro d’acqua.
In genere, le acque vengono classificate in base alla loro durezza come segue:
- Fino a 7ºf = Acque molto dolci
- Da 7ºf a 14ºf = Acque dolci
- Da 14ºf a 22ºf = Acque mediamente dure
- Da 22ºf a 32ºf = Acque discretamente dure
- Da 32ºf a 54ºf = Acque dure
- Oltre 54ºf = Acque molto dure
Con l’installazione di un addolcitore è possibile ottenere molti benefici tra cui:
- Risparmio Energetico
- Risparmio sull’acquisto dei detergenti
- Maggiore durata delle tubature
- Lunga vita agli elettrodomestici di casa
- Comfort
- Benessere
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