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Lacqua come alimento L'acqua potabile è una soluzione di ioni (ione calcio, ione sodio, ione bicarbonato ecc..) in concentrazione ottimale. Per questo.

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1 Lacqua come alimento L'acqua potabile è una soluzione di ioni (ione calcio, ione sodio, ione bicarbonato ecc..) in concentrazione ottimale. Per questo motivo, essa è una componente essenziale della nostra dieta Acqua distillata, acqua piovana, acqua di fusione delle nevi sono da considerare non potabili perché prive di sali disciolti: non danno nutrimento Per questo motivo il bere acqua potabile con caratteristiche sanitarie controllate è particolarmente importante, anche in considerazione del volume assunto giornalmente

2 Sotto la dizione "acque ad uso umano" vengono raggruppate tutte le tipologie di acque che, secondo l'attuale normativa, sono distinte in: Questa distinzione ha una fortissima connotazione economica, in quanto il costo delle acque, per motivi vari, è molto diverso. L'acqua erogata dalla rete pubblica costa mediamente 0,0007 euro al litro, contro le 0,5 Euro al litro – in media - dell'acqua in bottiglia: circa 300 volte di più! Categorie di acqua ad uso umano acque potabiliacque potabili acque di sorgenteacque di sorgente acque minerali-naturaliacque minerali-naturali acque termaliacque termali

3 Per acque potabili si intendono principalmente le acque distribuite tramite pubblici acquedotti, ma anche in cisterne, in bottiglie e altri contenitori, impiegate per usi domestici, nelle industrie alimentari e nella preparazione dei cibi e bevande Le fonti di approvvigionamento possono essere diverse: si possono usare sia acque sotterranee che superficiali anche salmastre, se opportunamente trattate Acque potabili Con lintroduzione del D.L. n.31/2001, integrato dal D.L. n.27/2002 (in attuazione della direttiva CE n.83/1998) è consentita la commercializzazione anche per l'acqua destinata al consumo umano, ovvero quella potabile o di rubinetto, ovviamente in osservanza alle norme stabilite per limbottigliamento, i trattamenti chimico-fisici autorizzati e i parametri analitici del prodotto

4 Le acque potabili in natura sono piuttosto rare, soprattutto per la contaminazione microbiologica. Solo le sorgenti di montagna, localizzate in aree dove siano assenti insediamenti umani, possono offrire buone garanzie di sicurezza; tuttavia già la presenza di animali selvatici può indurre fenomeni di contaminazione delle acque, sia microbiologica (coliformi fecali), sia chimica (sali di ammonio) È quindi sconsigliabile bere acqua non controllata perché requisiti come la limpidezza, la freschezza e l'isolamento della zona non valgono per garantire l'assenza di rischio. Anche l'acqua di pozzi profondi, che dovrebbe essere meglio protetta dall'inquinamento, non offre sempre garanzia di purezza perchè sono possibili fenomeni di inquinamento delle falde, perciò è opportuno controllarla periodicamente e all'occorrenza ricorrere a trattamenti di potabilizzazione Potabilità delle acque potabili

5 Nella maggior parte degli acquedotti le acque sono sottoposte a disinfezione. Ad eccezione del trattamento con raggi ultravioletti, la disinfezione comporta sempre il contatto con sostanze chimiche che lasciano tracce e alterazioni dell'acqua; i composti del cloro, comunemente impiegati per tale scopo, possono determinare la formazione di derivati organoalogenati, sostanze dotate di una tossicità più o meno elevata in funzione della loro natura e quantità. Minori problemi si hanno nellapplicazione di ozono (O 3 ) che però ha unazione limitata nellambito della linea di erogazione, e nellutilizzo di radiazioni UV Disinfezione delle acque potabili

6 Dai trattamenti di disinfezione si hanno due conseguenze: Per questi motivi le acque di acquedotto vengono talvolta sottoposte a trattamenti definiti genericamente di depurazione Conseguenze della disinfezione Le acque possono contenere sostanze indesiderate per la salute dei consumatori Le acque possono contenere sostanze indesiderate per la salute dei consumatori Non tutte le acque di acquedotto manifestano quella gradevolezza che sarebbe necessaria per un loro impiego potabile: spesso il trattamento di disinfezione prima dellimmissione in rete modifica i caratteri organolettici (odore e sapore) Non tutte le acque di acquedotto manifestano quella gradevolezza che sarebbe necessaria per un loro impiego potabile: spesso il trattamento di disinfezione prima dellimmissione in rete modifica i caratteri organolettici (odore e sapore)

7 Per acque di sorgente si intendono quelle disciplinate dal D.L n Le principali caratteristiche di queste acque sono: L'attuale produzione di queste acque si aggira intorno a 50 milioni di litri/anno: rispetto a quelle minerali naturali è una produzione molto bassa Acque di sorgente non possono essere trasportate se non attraverso le tubature di adduzione allo stabilimento, e quindi sono confezionate all'origine non possono essere trasportate se non attraverso le tubature di adduzione allo stabilimento, e quindi sono confezionate all'origine origine rigorosamente sotterranea origine rigorosamente sotterranea nessuna disinfezione nessuna disinfezione la composizione chimica e la temperatura non devono subire variazioni significative nel tempo; la composizione chimica e la temperatura non devono subire variazioni significative nel tempo; i valori dei parametri organolettici (odore, sapore, ecc), di composizione e le sostanze contaminanti devono rispettare i valori limite indicati per le acque destinate al consumo umano (DPR 236/88); i valori dei parametri organolettici (odore, sapore, ecc), di composizione e le sostanze contaminanti devono rispettare i valori limite indicati per le acque destinate al consumo umano (DPR 236/88); il contenuto di sali disciolti non può superare 1500 mg/litro;il contenuto di sali disciolti non può superare 1500 mg/litro; non si possono attribuire a queste acque proprietà favorevoli alla salute;non si possono attribuire a queste acque proprietà favorevoli alla salute; nelle etichette sui contenitori, a differenza di quanto avviene per le acque minerali naturali, non è obbligatorio riportare la composizione chimica;nelle etichette sui contenitori, a differenza di quanto avviene per le acque minerali naturali, non è obbligatorio riportare la composizione chimica; sono acque per le quali è previsto il riconoscimento del Ministero della Salutesono acque per le quali è previsto il riconoscimento del Ministero della Salute

8 Per acqua minerale naturale si intende unacqua "...con caratteristiche igieniche particolari e, eventualmente, proprietà favorevoli alla salute. Ovvero può avere proprietà favorevoli alla salute ma questa non è una caratteristica fondamentale L'assenza di trattamenti di disinfezione richiede una serie di precauzioni e l'uso di impianti avanzati per l'estrazione e l'imbottigliamento. Gli investimenti conseguenti sono spesso elevati: per questo un'acqua minerale ha costi tanto differenti rispetto ad altre tipologie di acque. Il surplus di investimento richiesto è però facilmente recuperato mediante un impatto pubblicitario molto convincente Acque minerali L'acqua minerale si differenzia dallacqua potabile soprattutto per l'assenza di qualsiasi trattamento di disinfezione. Spesso, quindi (ma non sempre) è di qualità superiore ad un'acqua potabile soprattutto nelle caratteristiche più evidenti come sapore e odore e pertanto è generalmente più gradevole

9 Attualmente, il mercato delle acque minerali ha un volume di affari che si aggira sui 2500 milioni di allanno, grazie ad un consumo stimato in milioni di litri/anno. Gli Italiani ne consumano in media 172 litri procapite, lequivalente di euro l'anno. Si può affermare che si tratta di un business di grande importanza, come è testimoniato dai seguenti indicatori: molte etichette in mano alle multinazionali molte etichette in mano alle multinazionali grande battage pubblicitario, in particolare per le acque destinate al consumo dei neonati grande battage pubblicitario, in particolare per le acque destinate al consumo dei neonati creazione di un sistema che certifichi la qualità di unacqua minerale (ADAM, corsi per degustatori nel 2002) creazione di un sistema che certifichi la qualità di unacqua minerale (ADAM, corsi per degustatori nel 2002) La vastità del mercato ha implicazioni anche ambientali, visto che quasi l80% delle bottiglie commercializzate sono in plastica PET (Polietilene tereftalato), e solo il 20% in vetro, scoria decisamente più nobile. La compatibilità del PET per il contatto con gli alimenti è sancita dalla Direttiva 2002/72/CE della Commissione Europea e successive modifiche (2004/19/CE), comunque si continua ad effettuare indagini per la verifica di eventuali nuovi rischi per la salute nei prodotti usati come contenitori per alimenti (bottiglie per bevande in primis). Il mercato dellacqua minerale

10 un'acqua minerale ricca di calcio è idonea per le gestanti e contro l'osteoporosiun'acqua minerale ricca di calcio è idonea per le gestanti e contro l'osteoporosi le acque solfato-magnesiache contrastano la stipsile acque solfato-magnesiache contrastano la stipsi le acque fluorate limitano la carie nei bambinile acque fluorate limitano la carie nei bambini sono ancora da verificare le proprietà disintossicanti delle acque energizzate che, grazie al passaggio attraverso magneti, diventerebbero più vitali di quando sgorganosono ancora da verificare le proprietà disintossicanti delle acque energizzate che, grazie al passaggio attraverso magneti, diventerebbero più vitali di quando sgorgano Virtù delle acque minerali Indubbiamente, lampia scelta offerta dalle acque minerali è accattivante. Solo in Italia sono commercializzate quasi 300 marche diverse. Ognuno può trovarci quella che fa al caso proprio:

11 Residuo fissoResiduo fisso EffervescenzaEffervescenza Contenuto di ione sodioContenuto di ione sodio Contenuto di ione calcioContenuto di ione calcio Contenuto di ione magnesioContenuto di ione magnesio Contenuto di ione nitratoContenuto di ione nitrato Contenuto di ione idrogenocarbonatoContenuto di ione idrogenocarbonato Contenuto di ione solfatoContenuto di ione solfato Contenuto di ione fluoruroContenuto di ione fluoruro Contenuto di ione cloruroContenuto di ione cloruro Contenuto di ione ferro(II)Contenuto di ione ferro(II) Classificazione delle acque minerali Lofferta sterminata del mercato dellacqua minerale impone un minimo di razionalizzazione. Le marche possono essere classificate in base ad alcuni parametri, secondo la legislazione vigente (D.L. n.105 del ): Acque minimamente mineralizzate RF < 50 mg/l Acque oligominerali 51 mg/l < RF < 500 mg/l Acque minerali 501 mg/l < RF < 1500 mg/l Acque ricche di sali minerali RF > 1500 mg/l PRO: un basso residuo fisso favorisce l'idratazione e il ricambio liquido per il metabolismo CONTRO: un valore eccessivo è controindicato nei casi di insufficienza cardiaca, cirrosi epatica, insufficienza renale Sono dette acque naturalmente gassate o effervescenti naturali, se il tenore di CO 2 libera superiore a 250 mg/l è uguale a quello della sorgente CO 2 > 250 mg/l PRO: riduce la carica batterica CONTRO: sfavorevole in pediatria, facilita la fermentazione e il meteorismo. Controindicate per coloro che sono sofferenti di acidità gastrica Acque iposodiche Na + < 20 mg/l Acque sodiche Na + > 200 mg/l PRO: è fondamentale nel biochimismo generale CONTRO: un valore elevato crea ritenzione idrica generalizzata inducendo scompensi cardiocircolatori Acque calciche Ca 2+ > 150 mg/l PRO: è fondamentale nel determinismo dell'eccitabilità neuro-muscolare e nella crescita delle ossa CONTRO: un valore elevato può deprimere la funzione neuro-muscolare e psichica. In dosi elevate conferisce all'acqua un sapore strano Acque magnesiache Mg 2+ > 50 mg/l PRO: è fondamentale nel determinismo dell'eccitabilità neuro-muscolare CONTRO: un valore elevato può alterare la motricità intestinale e interferire con la funzione neuro- muscolare Nitrati NO 3 - < 45 mg/l PRO: nessuno CONTRO: i nitrati nello stomaco si trasformano in nitriti e poi in nitrosammine, composti che favoriscono il cancro. La loro concentrazione deve essere la più bassa possibile Acque bicarbonate HCO 3 - > 600 mg/l PRO: per problemi di cattiva digestione e malfunzionamento del fegato, genera un effetto tampone. Diuretica CONTRO: il gas delle acque può dare problemi alle alte vie digestive. L'alcalizzazione può essere dannosa in certe situazioni renali Acque solfate SO 4 2- > 200 mg/l PRO: per chi ha problemi di fegato o alle vie biliari, effetto colagogo, rilassa la muscolatura liscia CONTRO: effetto purgante, specialmente se associato al magnesio. Contrasta l'assorbimento di calcio. I solfati presenti in elevata concentrazione conferiscono un sapore assai sgradevole Acque fluorate F - > 1 mg/l PRO: combatte la carie dentale e l'osteoporosi CONTRO: se in eccesso provoca intossicazione (fluorosi) Acque ferruginose Fe 2+ > 1 mg/l PRO: indicate nelle anemie da carenza di ferro CONTRO: sconsigliate nei soggetti affetti da gastroduodeniti Acque clorurate Cl - > 200 mg/l PRO: azione equilibratrice delle attività dell'intestino, delle vie biliari e del fegato CONTRO: sconsigliate nelle varie forme di disturbi renali e nei soggetti ipertesi

12 6)Classificazione: è in ragione del residuo fisso 7)Microbiologicamente pura: attesta l'assenza di germi pericolosi per la salute e indicatori di inquinamento ma non esclude la presenza di una certa flora microbica naturale e tipica a dimostrazione che l'acqua minerale naturale non è stata trattata 8)Qualità salienti: sono riportate le proprietà favorevoli approvate dal Ministero della Salute 9)Contenuto: indica il contenuto netto di acqua minerale naturale nel contenitore. La "e" sta ad indicare che si tratta di un volume a norma europea 10)Codice a barre: Fornisce indicazioni leggibili per rilevatori elettronici riferibili al produttore e all'articolo venduto presso la distribuzione 11)Dicitura ambientale: frase o disegno che invita a non disperdere il contenitore nell'ambiente dopo l'uso 12)Indicazioni per la corretta conservazione del prodotto: consentono all'acqua minerale naturale di mantenere le sue caratteristiche originarie Come si legge letichetta 1)Nome dell'acqua minerale naturale 2)Luogo di origine: località dove è imbottigliata 3)Termine minimo di conservazione: è la data fino alla quale il prodotto mantiene le sue proprietà specifiche in adeguate condizioni di conservazione 4)Lotto: indicazione ai fini della rintracciabilità 5)Analisi chimica: riporta gli elementi caratteristici di ciascuna acqua minerale naturale, espressi in mg/litro

13 Indicata per la preparazione degli alimenti per neonati: acque con sali minerali e nitrati molto bassi per non interferire sulla composizione del latte in polvere. Si trovano quasi tutte nel gruppo delle acque minimamente mineralizzate Indicata per la preparazione degli alimenti per neonati: acque con sali minerali e nitrati molto bassi per non interferire sulla composizione del latte in polvere. Si trovano quasi tutte nel gruppo delle acque minimamente mineralizzate Può avere effetti lassativi: la dicitura si trova sulle acque ricchissime di sali minerali Può avere effetti lassativi: la dicitura si trova sulle acque ricchissime di sali minerali Può avere effetti diuretici: è la scritta più frequente, ma anche quella più abusata, perchè quasi tutte le acque, comprese quelle di rubinetto, sono in qualche modo diuretiche. Alcune, le più leggere, possono essere efficaci riducendo le calcolosi renali Può avere effetti diuretici: è la scritta più frequente, ma anche quella più abusata, perchè quasi tutte le acque, comprese quelle di rubinetto, sono in qualche modo diuretiche. Alcune, le più leggere, possono essere efficaci riducendo le calcolosi renali Microbiologicamente pura: si dice di un'acqua che contiene un numero ridotto di microrganismi, nessuno dei quali pericoloso per la salute Microbiologicamente pura: si dice di un'acqua che contiene un numero ridotto di microrganismi, nessuno dei quali pericoloso per la salute Altre diciture in etichetta Le diciture possibili in etichetta, oltre a quelle relative al residuo fisso, sono le seguenti:

14 Se dal punto di vista organolettico l'assenza di prodotti secondari della disinfezione garantisce una maggiore purezza delle acque minerali rispetto a quelle di acquedotto, dal punto di vista sanitario, paradossalmente, le acque minerali possono risultare fuori controllo. Ad esempio, per esse non è previsto un limite per il contenuto dei sali disciolti, al contrario di quanto avviene per le acque potabili e di sorgente (1500 mg/L). Esistono acque minerali che non sarebbero da considerare potabili per il loro contenuto salino, pur essendo considerate più pregiate. Acque con residuo fisso molto elevato o molto basso non dovrebbero essere impiegate in alternativa alle acque potabili se non dietro prescrizione medica, in quanto potrebbero determinare degli squilibri Lintroduzione del D.M ha parzialmente sanato una situazione ai limiti della truffa, in cui le normative erano particolarmente severe per le acque potabili e a maglia più larga per quelle minerali, per le quali non erano previsti limiti per sostanze tossiche come larsenico, il cadmio, il mercurio o il piombo, il cui contenuto poteva non essere dichiarato in etichetta se non superava determinate concentrazioni Acque purissime?

15 In seguito ad un inquinamento da Mn nellacqua di rubinetto di Vercelli (0.12 mg/l) furono presi provvedimenti per abbattere il contenuto di questo metallo, in quanto il DPR n. 236/1988 prevedeva nellacqua potabile un limite massimo di 0.05 mg/l. Per abbattere Mn facendolo precipitare, fu necessario pompare ossigeno nellacqua, il quale però favorisce la crescita batterica e richiede laddizione di varechina. Così lacqua che usciva dai rubinetti aveva un sapore cattivo e loperazione poteva sembrare assurda, anche perchè nel frattempo i vercellesi non bevevano più lacqua di rubinetto ma compravano acque minerali con tenore di Mn da 5 a 20 volte più alto di quello che stava nella loro acqua potabile Infatti, per lacqua minerale il limite per Mn era 2.0 mg/l fino al 2003; paradossalmente, se qualcuno avesse deciso di imbottigliare lacqua del Vercellese così come esce dalla falda e senza trattamenti, vendendola poi come acqua minerale, la stessa acqua sarebbe stata perfettamente regolare, anzi avrebbe magari potuto vantare in etichetta un contenuto di Mn indispensabile ai processi enzimatici… ecc. ecc. Acque buone e acque cattive

16 La legge n. 323 del 24 ottobre 2000 definisce...le acque termali come le acque minerali naturali, di cui al regio decreto 28 settembre 1919 n. 1924, e successive modificazioni, utilizzate a fini terapeutici.... L'impiego delle acque termali in Italia ha una tradizione che risale a tempi antichissimi: molte acque sono conosciute a fondo nelle loro proprietà chimiche, chimico-fisiche e terapeutiche. Più complessa è invece l'identificazione dal punto di vista legislativo: molti sono gli elementi in comune con le acque minerali, di cui possono essere considerate una categoria. Entrambe Acque termali 4 analisi microbiologiche e 4 analisi chimiche e chimico-fisiche nel corso di un anno 4 analisi microbiologiche e 4 analisi chimiche e chimico-fisiche nel corso di un anno le medesime indagini cliniche e farmacologiche le medesime indagini cliniche e farmacologiche le tipologie per essere riconosciute tali necessitano di:

17 Ma non sempre la distinzione è nitida: in alcuni casi, ad esempio, quando le acque termali hanno caratteristiche di composizione tali da potere essere impiegate anche come comuni acque minerali (principalmente salinità non elevata e parametri nei limiti previsti dalla normativa), possono venire regolarmente messe in commercio per tale utilizzo. Non è raro infatti osservare sulle etichette di alcune note acque minerali la dicitura Terme di.... Al fine di stabilire il regime giuridico applicabile, più che alla origine occorre far riferimento alla utilizzazione delle acque Per quanto riguarda gli aspetti microbiologici, le acque termali seguono quanto è previsto dalla normativa per le acque minerali mentre per gli aspetti chimici non si applica l'articolo 6 del Decreto 542/92 relativo alle sostanze contaminanti o indesiderabili. Questo articolo è da riferirsi, secondo il contenuto della nota del Ministero della sanità del , esclusivamente alle acque destinate all'imbottigliamento. Il tenore di certi elementi (boro, arsenico, bario e altri) è ammesso nelle acque termali in misura superiore a quanto previsto per le acque minerali imbottigliate: il loro uso infatti, oltre ad essere molto limitato nel tempo, avviene sotto controllo medico. Occorre inoltre ricordare che talvolta è proprio la concentrazione di alcuni elementi a determinare l'attività farmacologica delle acque termali. In Toscana ad esempio sono diffuse acque termali con boro in concentrazione superiore al valore limite previsto per le acque minerali, così come è noto l'impiego delle acque termali arsenicali- ferrugginose in alcuni impianti termali italiani Legislazione delle acque termali

18 Le sostanze che si trovano naturalmente disciolte nell'acqua sono sali che provengono dal processo di dissoluzione dei minerali che costituiscono le rocce ed i suoli attraversati dall'acqua di origine piovana, la quale ha effetto dilavante. Il tipo di sali presenti dipende dalle rocce attraversate e dal tempo di contatto. Le rocce calcaree (cioè contenenti CaCO 3, come marmo, dolomite ecc.) cedono ioni bicarbonato, calcio, magnesio; le rocce contenenti gesso (solfato di calcio biidrato, CaSO 4 ·2H 2 O) cedono ioni Composizione delle acque calcio e solfato; gli ioni sodio e cloruro possono invece provenire da rocce contenenti salgemma (NaCl) In linea di massima, quindi, la composizione delle acque alla fonte riflette quella delle rocce nelle cui vicinanze si formano i bacini

19 I sali sono presenti come ioni, cioè specie aventi cariche positive o negative: ione sodio Na + ione cloruro Cl - In generale, gli ioni più comuni nelle acque sono: Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ tra gli ioni positivi Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+ tra gli ioni positivi Cl -, SO 4 2-, HCO 3 - tra gli ioni negativi Cl -, SO 4 2-, HCO 3 - tra gli ioni negativi Altri elementi presenti nelle rocce e rilasciati in acqua, tendono a formare sostanze insolubili che precipitano, es. il ferro forma Fe(OH) 3 N.B. la quantità di ioni positivi e ioni negativi in unacqua è uguale in termini di equivalenti e quindi di cariche! Anioni e cationi

20 Oltre alle sostanze presenti naturalmente, è possibile che le acque contengano sostanze indesiderate derivanti da contaminazioni La contaminazione di un'acqua può avere cause naturali o, assai più spesso, derivare dall'attività umana collegata ad insediamenti urbani, industriali o agricoli-zootecnici Si possono distinguere i contaminanti in inorganici, organici e biologici Contaminazione dellacqua

21 Possiamo distinguerli in: metalli come cadmio, piombo, mercurio metalli come cadmio, piombo, mercurio anioni (cioè ioni negativi) quali nitrato, nitrito, fosfato anioni (cioè ioni negativi) quali nitrato, nitrito, fosfato altre specie (semimetalli, sali) altre specie (semimetalli, sali) Contaminanti inorganici

22 Metalli Tra i metalli che possono essere presenti nelle acque sono di rilevanza tossicologica quelli comunemente noti come metalli pesanti (cadmio, cromo, piombo, mercurio, nichel, ecc.) per i quali la contaminazione naturale è piuttosto rara. La loro origine è infatti quasi sempre antropica: scarichi industriali, attività agricole, ecc. I metalli pesanti, data la loro tossicità, hanno una soglia di concentrazione ammessa molto bassa, dell'ordine dei µgrammi per litro (ppb) Sono sufficienti quantità piccolissime di metalli pesanti per rendere un'acqua non idonea all'uso potabile: es. 5 milligrammi di cadmio bastano per contaminare 1 metro cubo di acqua

23 Assunzione di metalli I metalli, dal punto di vista fisiologico, hanno un comportamento che si può rappresentare con una curva gaussiana: ottimale eccessodifetto

24 Effetti tossici dei metalli Gli effetti tossici dei metalli pesanti sono molteplici e notevoli, a causa della loro persistenza nellambiente: gli ioni positivi Cd 2+, Hg 2+ e Pb 2+, ad esempio, riescono a sostituire ioni essenziali in reazioni fisiologicamente importanti come il trasporto dellossigeno o reazioni enzimatiche I casi di contaminazione da metalli in acque sono purtroppo ampiamente noti. Solo recentemente si può citare il caso del mercurio nelle acque del porto di Priolo, nelle quali, a causa degli scarichi dagli impianti Enichem è stata riscontrata una percentuale di mercurio volte superiore ai limiti di legge (Valori Limite D.M. 542: 1 g/L) Nel passato, il caso di Minamata è ampiamente (e tristemente) noto

25 Contaminazione naturale I contaminanti inorganici sono in grado di alterare le caratteristiche organolettiche (colore, odore, sapore e torbidità) dell'acqua potabile in maniera naturale. Le acque sotterranee sono per lo più povere d'ossigeno e si mantengono limpide riuscendo a tenere disciolte il ferro e il manganese nella forma ridotta (ione ferroso, Fe 2+ e manganoso, Mn 2+ ) anche a concentrazioni superiori ai valori limite. Un'acqua sotterranea che contiene ferro e manganese in quantità elevate quando viene portata in superficie si trasforma in breve tempo in una soluzione torbida e giallastra a causa dellazione delossigeno atmosferico: Fe 2+ + O 2 Fe 3+ Mn 2+ + O 2 Mn 4+ Questi ioni formano prodotti poco solubili e provocano la precipitazione di fanghiglie colorate dal giallo-ruggine al nero. Un'acqua con queste caratteristiche è indesiderabile (sapore metallico, fenomeni di corrosione delle tubature, macchie sulla biancheria durante il lavaggio)

26 Materiale sospeso La presenza di materiale argilloso o di idrossidi di ferro e alluminio può provocare laumento della torbidità dellacqua, un fattore che influenza frequentemente la qualità dell'acqua potabile. Queste sostanze sono usate nel processo di potabilizzazione delle acque superficiali e possono erroneamente finire nella rete acquedottistica. Talvolta fenomeni di corrosione delle tubature danno luogo ad acque rosse per presenza di idrossido di ferro

27 Sali Lo ione ammonio (NH 4 + ) deriva principalmente delle deiezioni umane o animali; la sua presenza nelle acque, specialmente in quelle sotterranee, è dovuta in alcuni casi a cause geologiche quali ad esempio la degradazione di materiale in via di fossilizzazione (resti di piante, giacimenti di torba, ecc.). Al contrario la sua presenza associata ad analisi microbiologiche sfavorevoli costituisce un sicuro indice di inquinamento da scarichi fognari o zootecniciLo ione ammonio (NH 4 + ) deriva principalmente delle deiezioni umane o animali; la sua presenza nelle acque, specialmente in quelle sotterranee, è dovuta in alcuni casi a cause geologiche quali ad esempio la degradazione di materiale in via di fossilizzazione (resti di piante, giacimenti di torba, ecc.). Al contrario la sua presenza associata ad analisi microbiologiche sfavorevoli costituisce un sicuro indice di inquinamento da scarichi fognari o zootecnici Gli ioni sodio, potassio, calcio e magnesio non sono da considerarsi contaminanti, ma possono diventarlo se presenti in quantità eccessive (es. acqua di mare!)Gli ioni sodio, potassio, calcio e magnesio non sono da considerarsi contaminanti, ma possono diventarlo se presenti in quantità eccessive (es. acqua di mare!)

28 Anioni inorganici Nitriti (NO 2 - ) e nitrati (NO 3 - ) possono essere prodotti in natura dallo ione ammonio oppure da fenomeni conseguenti all'impiego dei fertilizzanti azotati in agricoltura. Lo ione nitrato è infatti presente come componente di sali molto solubili impiegati come fertilizzanti e può passare velocemente nelle acque sotterranee per dilavamento del suolo agricolo. Questi anioni sono precursori di sostanze cancerogeneNitriti (NO 2 - ) e nitrati (NO 3 - ) possono essere prodotti in natura dallo ione ammonio oppure da fenomeni conseguenti all'impiego dei fertilizzanti azotati in agricoltura. Lo ione nitrato è infatti presente come componente di sali molto solubili impiegati come fertilizzanti e può passare velocemente nelle acque sotterranee per dilavamento del suolo agricolo. Questi anioni sono precursori di sostanze cancerogene Altri anioni comunemente presenti in acque contaminate sono i fosfati (PO 4 3- ) che hanno unorigine quasi sempre antropica, essendo contenuti nei detersivi o nei fertilizzantiAltri anioni comunemente presenti in acque contaminate sono i fosfati (PO 4 3- ) che hanno unorigine quasi sempre antropica, essendo contenuti nei detersivi o nei fertilizzanti PO 4 3- eutrofizzazione Cloruri (Cl - ), solfati (SO 4 2- ) e fluoruri (F - ) sono anioni comunemente presenti nelle acque potabili in quanto derivano dal dilavamento delle rocce; la loro presenza diventa inopportuna solo a concentrazioni molto elevateCloruri (Cl - ), solfati (SO 4 2- ) e fluoruri (F - ) sono anioni comunemente presenti nelle acque potabili in quanto derivano dal dilavamento delle rocce; la loro presenza diventa inopportuna solo a concentrazioni molto elevate

29 Altri contaminanti inorganici Un'altra sostanza d'origine naturale che frequentemente altera la qualità dell'acqua di possibile uso potabile è l'acido solfidrico (H 2 S), un gas facilmente riconoscibile per il caratteristico odore di uova marce Questa sostanza è ritenuta a torto un indice di scarsa qualità dell'acqua potabile: è noto da molti secoli l'impiego terapeutico delle acque sulfuree anche come bevande Tuttavia, la normativa delle acque potabili prevede che questa sostanza non sia presente nelle comuni acque potabili perchè l'odore dell'acqua è sgradevole e perchè è comunque sconsigliabile l'assunzione per lunghi periodi. L'acido solfidrico è facilmente eliminabile per ossigenazione: H 2 S + O 2 SO 4 2-

30 Fra le sostanze che possono contaminare le acque si trovano numerosi composti organici. Si tratta di sostanze che contengono carbonio e che sono presenti in natura ma che sono anche prodotte dall'attività umana (chimica della plastica, del legno, della carta, del petrolio e derivati, dei solventi e delle vernici). Spesso si tratta di sostanze non degradabili o che impiegano tempi lunghissimi per decomporsi Si ritiene che attualmente siano alcuni milioni le sostanze organiche conosciute. Quelle effettivamente disponibili sul mercato sono circa di cui circa 8000 tossiche e 200 ritenute cancerogene e sospette cancerogene; solo per 2100 prodotti sono stati individuati i rispettivi valori limite di tossicità Ovviamente questi prodotti organici non sono tutti presenti contemporaneamente nell'ambiente: l'eventuale presenza in una zona è legato all'esistenza di industrie di produzione o all'utilizzo locale di singoli prodotti o classi di prodotti Contaminanti organici

31 Tra i contaminanti organici nelle acque ad uso umano si riscontrano più frequentemente: Esempi di contaminanti organici Trielina, tetracloroetilene e composti organoalogenati in genere; sono prodotti in uso nelle lavanderie e in industrie metalmeccaniche, comunemente usati per lo sgrassaggio dei pezzi meccaniciTrielina, tetracloroetilene e composti organoalogenati in genere; sono prodotti in uso nelle lavanderie e in industrie metalmeccaniche, comunemente usati per lo sgrassaggio dei pezzi meccanici Idrocarburi; sono componenti delle benzine e degli oli lubrificanti; lo sversamento di queste sostanze nel suolo può determinare gravi inquinamenti delle acqueIdrocarburi; sono componenti delle benzine e degli oli lubrificanti; lo sversamento di queste sostanze nel suolo può determinare gravi inquinamenti delle acque Pesticidi, fungicidi, ecc., prodotti utilizzati in agricoltura che possono penetrare le falde acquiferePesticidi, fungicidi, ecc., prodotti utilizzati in agricoltura che possono penetrare le falde acquifere

32 Contaminanti organici di recente interesse sono quelli che si formano come sottoprodotti del trattamento di potabilizzazione con cloro: i cosiddetti Disinfection By-Products (DBP). Queste sostanze si generano per reazione chimica dei prodotti contenenti cloro, impiegati come disinfettanti, con sostanze organiche naturali di origine vegetale sempre presenti nelle acque a livelli bassi: Contaminanti dal trattamento con cloro Aloformi (derivati alogenati del metano) come il cloroformioAloformi (derivati alogenati del metano) come il cloroformio ClorofenoliClorofenoli Alogenoderivati dei nitriliAlogenoderivati dei nitrili Acidi carbossilici alogenatiAcidi carbossilici alogenati eccetera, ecceteraeccetera, eccetera

33 Dal punto di vista dellabbattimento di microorganismi (e da quello economico) il trattamento con clorazione è vantaggioso. Non è pensabile di avere acqua potabile senza un trattamento igienizzante di questa potenza Tuttavia, da un punto di vista sanitario esso può risultare inadatto, come abbiamo visto Sono perciò state proposte alternative più pulite, consistenti nelluso combinato di luce UV (che distrugge i microorganismi) e acqua ossigenata (che distrugge i prodotti di degradazione biologica e gli agenti patogeni fino allutente finale) Alternative per eliminare il problema dei DBP

34 Sono microrganismi (invisibili ad occhio nudo) che, se ingeriti, possono provocare un danno alla salute del consumatore Le malattie che possono essere trasmesse dall'acqua sono alquanto numerose e sono causate da varie specie di microrganismi (dai più grandi ai più piccoli): elminti, protozoi, miceti (funghi), batteri e virus A causa della contaminazione microbiologica, le acque potabili in natura sono sempre più rare. Solo le sorgenti di montagna, localizzate in aree dove sono assenti insediamenti umani, possono offrire buone garanzie di sicurezza; tuttavia già la presenza di animali selvatici può indurre fenomeni di contaminazione delle acque Contaminanti biologici

35 Lacqua che beviamo ha una funzione estremamente importante. Ma quale è il quantitativo ideale degli ioni nell'acqua? Dal punto di vista legislativo esistono valori limite per molte delle sostanze che possono essere presenti nell'acqua; se uno o più composti sono rilevati in quantità superiore al valore limite, lacqua non presenta più i requisiti di potabilità I limiti sono stabiliti tenendo conto dell'assunzione massima giornaliera su lunghi periodi, della natura del contaminante e della sua eventuale tossicità La normativa più recente sulle acque potabili è il D.L n.31 che recepisce la direttiva CE 1998/83 Per le acque minerali naturali, in attuazione della direttiva CE 2003/40 è stata recentemente emanato il già citato D.M che aggiorna la normativa vigente e rende più severi i limiti di legge, soprattutto per quanto riguarda il contenuto di metalli Normative sulle acque

36 Il D.L. 31/2001 introduce nuovi parametri da misurare nellacqua potabile, allo scopo di ricercare sostanze di provenienza industriale a rischio tossicologico quali cloruro di vinile, benzene, benzopirene, trieline o dicloroetano. Inoltre sono valutati due parametri collegati ai sistemi di potabilizzazione: epicloridina e bromati, composti che possono provenire dagli impianti di trattamento, il primo come risultato dellutilizzo dellozono per la disinfezione delle acque, i secondi come residuo del trattamento in sostituzione al cloro I parametri da determinare sono circa 60, divisi in microbiologici, chimici, indicatori, di radioattività e accessori. Da notare che, con la nuova normativa, se si superano i parametri batteriologici e chimici ci sono solo sanzioni amministrative (da a ), mentre per il superamento dei parametri indicatori di radioattività e accessori non è prevista alcuna sanzione Normativa sulle acque potabili

37 Valori limite per le acque potabili

38 Il D.M introduce limiti per alcuni parametri, in particolare per quanto riguarda i metalli, e rende più restrittivi i parametri vigenti finora. Inoltre prevede la possibilità di trattare le acque minerali naturali con aria arricchita di ozono per separare i composti di ferro, manganese, zolfo e arsenico attraverso lossidazione degli ioni e formazione di precipitati Dalle analisi chimiche e fisico-chimiche deve risultare la determinazione dei seguenti parametri relativi all'acqua minerale, oltre alla temperatura dell'aria al momento del prelievo: Normativa sulle acque minerali 1.temperatura alla sorgente 2.pH dell'acqua alla sorgente 3.conducibilita' elettrica specifica a 20°C 4.residuo fisso a 180°C 5.ossidabilita' 6.anidride carbonica libera alla sorgente 7.silice 8.bicarbonati 9.cloruri 10.solfati 11.sodio 12.potassio 13.calcio 14.magnesio 15.ferro disciolto 16.ione ammonio 17.fosforo totale 18.grado solfidrimetrico 19.stronzio 20.litio 21.alluminio 22.bromo 23.iodio

39 Il D.M stabilisce poi una serie di parametri relativi a sostanze di origine naturale che non devono derivare da una eventuale contaminazione della fonte; il superamento di questi limiti può rappresentare un rischio per la salute pubblica Sostanze inorganiche indesiderate 1.Antimonio 2.Arsenico 3.Bario 4.Boro 5.Cadmio 6.Cromo 7.Rame 8.Cianuro 9.Fluoruri 10.Piombo 11.Manganese 12.Mercurio 13.Nichel 14.Nitrati 15.Nitriti 16.Selenio

40 Nelle acque minerali naturali non devono essere presenti le seguenti sostanze o composti derivanti dall'attivita' antropica: 1) agenti tensioattivi 2) oli minerali o idrocarburi disciolti o emulsionati 3) benzene 4) idrocarburi policiclici aromatici 5) antiparassitari 6) policlorobifenili 7) composti organoalogenati La garanzia di qualità per l'acqua minerale è data dal mancato riscontro di queste sostanze utilizzando metodi analitici che consentano livelli minimi di rendimento Sostanze organiche indesiderate

41 Valori limite per le acque minerali

42 I metodi da utilizzare per la determinazione delle specie citate non sono espressamente indicati nel D.M.; ciò significa che può essere utilizzato qualunque tecnica, purchè garantisca prestazioni analitiche sufficienti e conformi a quanto riportato negli allegati del D.M. Il testo specifica semplicemente che i metodi …devono essere quelli che si avvalgono delle piu' moderne tecniche analitiche e che sono indicati da organismi internazionali o comunitari o nazionali…. Inoltre si aggiunge che …i livelli minimi di rendimento riportati saranno riesaminati alla luce di nuove metodologie analitiche e di regola ogni tre anni… Sostanzialmente ogni laboratorio cui sia demandato il controllo sanitario delle acque minerali può scegliere il metodo analitico più idoneo, fatto salvo che abbia i requisiti minimi in termini di sensibilità, accuratezza e precisione Tecniche analitiche stabilite per legge

43 Con lintroduzione del D.M si sono attenuate alcune delle molte, clamorose discrepanze tra la qualità chimica richiesta per lacqua potabile e quella richiesta per le acque minerali. I limiti per la maggior parte dei parametri sono ugualmente restrittivi per le due tipologie Restano ancora alcuni punti apparentemente inspiegabili, come per esempio il fatto che il residuo salino sia limitato nelle acque potabili e di sorgente (1500 mg/l) ma non nelle minerali Confronto tra acqua potabile e acque minerali

44 Se consideriamo i parametri chimici (il cui superamento è sanzionato), non ci sono Confronto tra i limiti di legge grosse differenze tra i limiti per le due tipologie. Il discorso cambia notevolmente se invece consideriamo i parametri indicatori, cioè quelli per il cui superamento non è previsto il sanzionamento

45 Normalmente la quantità delle sostanze contaminanti nellacqua potabile che beviamo tutti i giorni è limitata, sia perchè intervengono filtri di depurazione a carbone attivo sia perchè le sostanze che possono generarle sono a concentrazioni basse Alcune ricerche sulla purezza delle acque potabili italiane hanno dato risultati incoraggianti ma non del tutto tranquillizzanti. Greenpeace in unindagine recente portata avanti su tutto il territorio nazionale, ha segnalato la presenza di sostanze organiche negli acquedotti. Le concentrazioni rilevate erano quasi sempre al di sotto dei limiti previsti per legge, ma è sintomatico il fatto che le sostanze siano state identificate quasi dappertutto Lindagine di Altroconsumo (maggio 2003) ha rilevato che...nel complesso lo stato di salute dellacqua degli acquedotti è accettabile (...) lacqua negli acquedotti delle città italiane è mediamente buona, potabile, ma va difesa e migliorata In definitiva, una maggiore qualità è possibile ed è raggiungibile con trattamenti opportuni La qualità dellacqua potabile

46 Oltre che sullacqua potabile, sono state fatte numerose indagini anche sulle acque minerali per valutare se il loro costo (pari a volte quello dellacqua potabile) sia giustificato Linchiesta di Altroconsumo (maggio 2003) ha portato a queste conclusioni: In definitiva, dal punto di vista sanitario la differenza di prezzo è ingiustificata! La differenza principale tra lacqua potabile e quella minerale sembra avere a che fare con le caratteristiche organolettiche: lacqua potabile sa di cloro, è insipida; lacqua minerale è più pura, più buona o almeno sembra tale lacqua di rete è più controllata: in caso di superamento dei valori limite si interviene con dispositivi di filtrazione lacqua di rete è più controllata: in caso di superamento dei valori limite si interviene con dispositivi di filtrazione le sostanze contaminanti sono quasi sempre a livelli inferiori o uguali a quelle contenute nelle acque minerali le sostanze contaminanti sono quasi sempre a livelli inferiori o uguali a quelle contenute nelle acque minerali il contenuto salino delle acque potabili è comparabile a quello delle acque minerali il contenuto salino delle acque potabili è comparabile a quello delle acque minerali Ricerche comparate

47 Ci sono alcuni utili accorgimenti che si possono utilizzare per avere unacqua di rete gustosa come quella minerale. Ad esempio, lasciarla decantare dopo averla spillata, per eliminare i residui di cloro In alternativa, si possono applicare al rubinetto dei filtri di uso domestico, che hanno la proprietà di trattenere molte sostanze tra cui quelle responsabili del gusto di cloro (oltre che quelle potenzialmente tossiche) Questi filtri sono costituiti da una base a carbone attivo, che ha proprietà sorbenti nei confronti delle sostanze organiche. È però necessario verificare, sul lungo termine, la possibilità di formazione di sottoprodotti del cloro (cloralio, epicloridrina, ecc.), la cui determinazione non è fattibile in maniera casalinga Per migliorare il gusto dellacqua potabile

48 Un'acqua può essere dichiarata idonea all'uso potabile solo quando è stata analizzata sia sotto il profilo chimico che microbiologico: nessuna altra indicazione (l'assenza di torbidità, il senso di gradevolezza, l'isolamento ambientale del corso idrico o della sorgente) costituisce un elemento sufficiente per dichiarare un'acqua buona o esente da rischi Per le acque distribuite da reti acquedottistiche, il tipo di controllo analitico e la frequenza sono dettati dalla legge. Per gli approvvigionamenti privati, stabilito che le opere di captazione siano state fatte a regola d'arte, è consigliabile eseguire un'analisi di tipo batteriologico. Se questa ha esito favorevole si può procedere ad un'analisi chimica di base per caratterizzare il tipo d'acqua che si va ad impiegare. All'occorrenza vanno ricercati specifici contaminanti in relazione alle condizioni ambientali: presenza di industrie, agricoltura ecc. Se l'esame batteriologico ha avuto esito sfavorevole o si abbandona la risorsa oppure si procede ugualmente agli esami chimici per meglio decidere sui trattamenti di potabilizzazione da eseguire Analisi delle acque ad uso umano

49 I componenti principali delle acque minerali sono gli ioni Na +, K +, Ca 2+, Mg 2+, Cl -, SO 4 2- e HCO 3 -. Le acque minerali si differenziano fra loro per il diverso contenuto di queste sostanze: avremo acque con contenuto di sali elevato, medio e basso. Il parametro che esprime il quantitativo dei sali disciolti in un'acqua è il residuo fisso. Sulle etichette si riporta sempre il residuo fisso a 180 °C: questo valore corrisponde al solido che rimane dopo aver evaporato un litro di acqua a 180 °C Nelle acque minerali il residuo fisso costituisce un parametro importante perché permette di classificare le acque minerali e di scegliere le acque in base alle varie esigenze. La classificazione prevista dal D.L. 105/92 è la seguente: minimamente mineralizzata: fino a 50 mg/L minimamente mineralizzata: fino a 50 mg/L oligominerale o leggermente mineralizzata: da 50 a 500 mg/L oligominerale o leggermente mineralizzata: da 50 a 500 mg/L minerale: da 500 mg/l a 1500 mg/l (denominazione non ufficiale) minerale: da 500 mg/l a 1500 mg/l (denominazione non ufficiale) ricca di sali minerali: oltre 1500 mg/L ricca di sali minerali: oltre 1500 mg/L La determinazione del residuo fisso a 180 °C si effettua in modo semplice, pesando una quantità opportuna di acqua e ponendola in un contenitore tarato; la differenza di peso dopo evaporazione ed essiccamento del campione, divisa per il volume di acqua impiegato, darà il residuo fisso: RF = (p i -p evap )/V campione Residuo fisso

50 I sali disciolti nell'acqua consentono il passaggio della corrente elettrica perché sono in forma ionica, cioè dotati di una o più cariche elettriche: nell'acqua sono presenti soprattutto ioni Na +, K +, Cl -, SO 4 2-, ecc. Poiché si riscontra un aumento della conducibilità elettrica in modo proporzionale alla quantità delle sostanze disciolte, questo è un parametro utile per valutare, seppur in modo approssimativo, il contenuto di sali disciolti e il residuo fisso di un'acqua. L'acqua molto pura (distillata, deionizzata, ecc.) presenta una conducibilità elettrica molto bassa (~ 1 µS/cm) La maggior parte delle acque minerali commercializzate presenta conducibilità elettrica compresa fra 100 e 700 µS/cm La misura della conducibilità si effettua con un conducimetro, uno strumento composto da due elettrodi. Siccome la conducibilità dipende dalla temperatura, la misura effettuata va corretta in modo da riferirla a 25 °C Conducibilità elettrica

51 Il pH è un modo per misurare quanto un'acqua è acida (caratteristiche dell'aceto e del limone) o basica (caratteristiche della soda); ad esempio l'aceto ha pH ~ 4, il limone 3, mentre una soluzione di bicarbonato di sodio ~ 9. Il pH dell'acqua distillata e priva di anidride carbonica disciolta è teoricamente 7.00 a 25 °C. Questo valore di pH definisce la condizione di neutralità; pH inferiori a 7 indicano condizione di acidità, pH superiori indicano basicità pH Il pH delle acque minerali naturali è generalmente compreso tra 6.5 e 8.0 ma in certe acque termali si registrano anche valori inferiori a 5 per caratteristiche legate alla geologia del territorio; queste acque sono usate a scopo curativo e non sono di interesse per un comune impiego come acque da tavola. Valori fuori dallintervallo citato sono da considerarsi nocivi Il pH si misura in maniera semplice con uno strumento noto come pHmetro, costituito da un elettrodo che va immerso nel campione. Un altro modo di misura consiste nellimpiego di cartine di tornasole, il cui colore varia in funzione del pH del campione con cui le cartine sono bagnate

52 La durezza è un parametro legato al contenuto di ioni bivalenti e trivalenti nellacqua e in particolare a Ca 2+ e Mg 2+ che costituiscono la gran parte dei cationi a carica multipla. Si esprime in gradi francesi: 1 grado francese equivale per convenzione a 10 mg/L di carbonato di calcio Il termine durezza è usato per quantificare la capacità di un'acqua a causare la precipitazione di composti insolubili di calcio e magnesio dai corrispondenti saponi alcalini usati come detergenti. Il concetto di durezza esprime quindi la maggiore o minore capacità di un'acqua nel produrre schiuma quando viene addizionata di una certa quantità di sapone: la presenza di calcio e magnesio ne riduce infatti la formazione e quindi limita il potere lavante dell'acqua. Per questa ragione nelle macchine per lavaggio vengono impiegati sistemi di addolcimento per portare l'acqua a valori di durezza non superiori a 5-10 °F, al di sopra dei quali potrebbero avere problemi dovuti alla formazione di calcare (CaCO 3 ) che genera incrostazioni e patine piuttosto resistenti Durezza

53 Vi sono diverse scale di classificazione della durezza delle acque; fra queste si può riportare la seguente: Si tenga presente che non esiste un valore limite per la durezza né per le acque minerali, né per le acque potabili, ma un intervallo consigliato per queste ultime è compreso fra 15 e 50 °F, a dimostrazione che tutte le persone sane e di qualunque età possono bere acque con tali valori di durezza. Una durezza media o elevata potrà determinare variazione nel gusto dell'acqua, ma non problemi sanitari Scala di durezza leggere o dolci: durezza inferiore a 15 °F leggere o dolci: durezza inferiore a 15 °F mediamente dure: durezza compresa tra 15 e 30 °F mediamente dure: durezza compresa tra 15 e 30 °F dure: durezza superiore a 30 °F dure: durezza superiore a 30 °F

54 La determinazione della durezza in unacqua può essere effettuata mediante titolazione complessometrica, utilizzando un chelante come lacido etilendiaminotetraacetico (EDTA) che ha elevata affinità per ioni metallici come Ca 2+ e Mg 2+ (EDTAH 2 ) 2- + Ca 2+ (EDTA-Ca) + 2H + (EDTAH 2 ) 2- + Mg 2+ (EDTA-Mg) + 2H + (Nero Erio T-H) 2- + Mg 2+ (Nero Erio T-Mg) - + H + Allinizio si addiziona un eccesso di indicatore, in modo che tutti i cationi siano complessati: la soluzione del campione diventa rossa. Man mano che si aggiunge EDTA, questo rimpiazza il Nero Erio T fino a che tutti i cationi disponibili sono complessati dallEDTA. A quel punto la soluzione vira al blu perchè il Nero Erio T è presente soltanto in forma di acido (lequilibrio sopra citato si sposta a sx) Determinazione della durezza La titolazione si effettua in presenza dellindicatore Nero Eriocromo T (dx), un chelante meno forte dellEDTA che in soluzione ha colore blu se in forma di acido indissociato, rosso se in forma di complesso:

55 La durezza è determinabile anche mediante tecniche strumentali di analisi elementare, come la spettrofotometria di assorbimento atomico o di emissione atomica. Determinando singolarmente la concentrazione di Ca 2+ e Mg 2+ nellacqua, è possibile risalire al valore di durezza con la formula: Durezza (°F) = ([Ca 2+ ] x [Mg 2+ ] x 4.0)/10 Le concentrazioni di Ca 2+ e Mg 2+ sono espresse in mg/l. Il fattore analitico 2.5 rappresenta la conversione in massa da Ca 2+ a CaCO 3 mentre il fattore 4.0 tiene conto anche della conversione da Mg 2+ a Ca 2+ Espressione dei risultati

56 La determinazione dei parametri elementari può essere effettuata con diverse tecniche. Essendo numerosi i parametri da determinare, sono ovviamente preferibili le tecniche multielementari. Tra quelle che soddisfano i già citati requisiti analitici ci sono sicuramente: Determinazione elementare tecniche di spettroscopia atomica (assorbimento atomico, emissione atomica con plasma, spettrometria di massa con plasma) tecniche di spettroscopia atomica (assorbimento atomico, emissione atomica con plasma, spettrometria di massa con plasma) voltammetria di stripping anodico voltammetria di stripping anodico cromatografia ionica cromatografia ionica

57 Tra le tecniche spettroscopiche per la determinazione degli elementi in tracce, particolarmente utile è la spettrometria di massa con plasma induttivamente accoppiato (ICP-MS), una tecnica che presenta limiti di rivelabilità dellordine di ng/l e quindi è idonea per lanalisi delle acque in cui molti elementi sono presenti in tracce o ultratracce. Gli elementi determinabili con ICP-MS sono praticamente tutti quelli citati nelle tabelle di legge Determinazione di metalli con ICP-MS

58 La cromatografia ionica permette di separare e quantificare ioni in soluzione. Nellanalisi dellacqua potabile è impiegata per determinare cationi alcalini (Li +, Na +, K +, Rb +, Cs + ), alcalino-terrosi (Mg 2+, Ca 2+, Sr 2+, Ba 2+ ) e ione ammonio (NH 4 + ). La determinazione si effettua con rivelazione conducimetrica Determinazione di metalli con IC

59 Per la determinazione di metalli di transizione (Fe 2+, Co 2+, Ni 2+, Cu 2+, Zn 2+ ) e metalli pesanti (Pb 2+, Cd 2+ ) è necessario un altro tipo di rivelatore; normalmente si utilizza una reazione di derivatizzazione post-colonna con un legante e rivelazione spettrofotometrica a 530 nm

60 La determinazione degli anioni inorganici nellacqua si effettua esclusivamente con la cromatografia a scambio anionico. La rivelazione è conducimetrica Determinazione di anioni inorganici

61 Determinazione di bromato Tra le specie tenute sotto controllo nellacqua, cè lo ione bromato (BrO 3 - ) che può originarsi nei trattamenti di potabilizzazione. La determinazione è effettuata con la cromatografia ionica; un recente sviluppo prevede linterfacciamento della cromatografia con la spettrometria di massa

62 La

63 Determinazione di specie organiche Le specie organiche eventualmente presenti nellacquq sono determinate con tecniche separative come la gascromatografia-gas massa, tecnica che ha la sensibilità sufficiente e capacità ricognitiva eccellente


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