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L’ACQUA E LE SUE CARATTERISTICHE Prof. Mazza Carlo.

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1 L’ACQUA E LE SUE CARATTERISTICHE Prof. Mazza Carlo

2 PROPRIETA’ DELL’ H2O La struttura di molecola di acqua è caratterizzata da due legami covalenti H-O che formano tra loro un angolo di 105˚ e da due doppietti elettronici liberi presenti sull’ossigeno. La struttura di molecola di acqua è caratterizzata da due legami covalenti H-O che formano tra loro un angolo di 105˚ e da due doppietti elettronici liberi presenti sull’ossigeno. Per differenza di elettronegatività dei due elementi gli elettroni sono spostati verso l’ossigeno, per cui i baricentri delle cariche positive e negative non coincidono. Per differenza di elettronegatività dei due elementi gli elettroni sono spostati verso l’ossigeno, per cui i baricentri delle cariche positive e negative non coincidono. Mostra il carattere dipolo permanente,da cui derivano le sue proprietà di solvente di composti ionici e covalenti polari. Mostra il carattere dipolo permanente,da cui derivano le sue proprietà di solvente di composti ionici e covalenti polari.

3 PROPRIETA’ DELL’ H2O Si presenta come molecola singola solo allo stato di vapore,negli altri stadi si presenta come un insieme di molecole unite da legame a idrogeno (H2O)x. Si presenta come molecola singola solo allo stato di vapore,negli altri stadi si presenta come un insieme di molecole unite da legame a idrogeno (H2O)x. La temperatura di 100˚ è definita come il punto di ebollizione alla pressione di 1 atmosfera. La temperatura di 100˚ è definita come il punto di ebollizione alla pressione di 1 atmosfera.

4 PROPRIETA’ DELL’ H2O PROPRIETA’ DELL’ H2O La temperatura alla quale la fase solida e quella liquida si equilibrano, alla pressione di 760 mm Hg, corrisponde allo zero della scala centigrada (Celsius). La temperatura alla quale la fase solida e quella liquida si equilibrano, alla pressione di 760 mm Hg, corrisponde allo zero della scala centigrada (Celsius). Altre scala per misurare la temperatura dell’acqua è la scala Fahrenheit che ha la seguente formula di conversione: Altre scala per misurare la temperatura dell’acqua è la scala Fahrenheit che ha la seguente formula di conversione: Y=32+1.8x Y=32+1.8x L’unità di massa è il grammo che corrisponde a 1 cm³ di liquido alla temperatura di 4˚C. L’unità di massa è il grammo che corrisponde a 1 cm³ di liquido alla temperatura di 4˚C. Il prodotto ionico dell’acqua a temperatura costante è: Il prodotto ionico dell’acqua a temperatura costante è: Ciò significa che l’acqua pura alla è neutra in quanto Ciò significa che l’acqua pura alla è neutra in quanto

5 PROPRIETA’ DELL’ H2O L’H2O è uno dei maggiori solventi conosciuti per la maggior parte di sostanze, solide, liquide e gassose per il suo “dipolo”. L’H2O è uno dei maggiori solventi conosciuti per la maggior parte di sostanze, solide, liquide e gassose per il suo “dipolo”. In particolare è solvente di sali ed in genere a composti a carattere ionico. In particolare è solvente di sali ed in genere a composti a carattere ionico.

6 PROPRIETA’ DELL’ H2O La solubilità di tale sostanza, cioè la quantità massima di sostanza che si può trovare in soluzione. La solubilità di tale sostanza, cioè la quantità massima di sostanza che si può trovare in soluzione. Quando il prodotto non si scioglie più vuol dire che la soluzione è satura. Quando il prodotto non si scioglie più vuol dire che la soluzione è satura. Può essere espressa in moli o in grammi di soluto in 1l di soluzione o in grammi di soluto in 1000 gr di solvente. Può essere espressa in moli o in grammi di soluto in 1l di soluzione o in grammi di soluto in 1000 gr di solvente. La temperatura può influenzare la solubilità di una determinata sostanza. La temperatura può influenzare la solubilità di una determinata sostanza.

7 PROPRIETA’ DELL’ H2O Ogni acqua è influenzata dal ciclo biologico che essa compie. Ad esempio nelle zone industriali i gas che assorbono l’acqua piovana possono dare problemi di inquinamento della fonte. Essa infiltrandosi nel terreno può catturare elementi nel terreno: es. un acqua a contatto con un terreno gessoso sarà ricca di calcio e solfato La presenza di CO2 nell’acqua può portare una maggiore solubilizzazione del CaCO3,MgCO3,CaCO3*MgCO3(dolomite) e altri carbonati. Le acque acide per la presenza dell’acido carbonico possono alterare le caratteristiche del terreno con cui vengono a contatto,es. decalcificazione dei terreni calcarei.

8 CICLO DELL’ACQUA

9 PROPRIETA’ DELL’ H2O Le sostanze contenute nell’acqua possono essere di tre tipi: Materiali sospesi:non si dissolvono in essa e eliminati per filtrazione;possono essere solidi (es. detriti vegetali e minerali)o liquidi(es. sostanze oleose);in ogni caso sono sempre visibili almeno al microscopio. Sostanze in sospensione colloidale:piccole dimensioni come piccole molecole visibili al microscopio elettronico;possono essere di natura organica(es. acidi umici) o inorganica (es. silice colloidale). Le sostanze disciolte:di natura gassosa(CO2,O2,NH3,), o di natura colloidale(anioni e cationi).

10 DETERMINAZIONI PRINCIPALI DELL’ACQUA PH:concentrazione degli ioni H+,si analizza con il piaccametro; il valore oscilla tra 6,5 e 8;se tale valore è minore di 6 l’acqua è ricca di anidride carbonica o è acqua di miniera, se supera come valore di PH 8 c’è un inquinamento della stessa. Torbidità:dovuta a particelle finissime in sospensione o in dispersione cellulari come argilla, limo, sostanze organiche, microrganismi,ecc. Viene misurata dalla attenuazione della luce trasmessa in un colorimetro fotoelettrico, oppure dall’intensità della luce dispersa(effetto Tyndall)ad angolo retto rispetto al raggio incidente(nefelometria). Una scala di torbidità è basata sulle proprietà ottiche di sospensioni acquose standard di silice insolubile(sotto forma di farina fossile); l’unità della scala corrisponde a 1 mg di SiO2 in sospensione in 1l di acqua distillata. Le misure sono essenziali nel controllo dei processi di flocculazione,sedimentazione e filtrazione delle acque.

11 DETERMINAZIONI PRINCIPALI DELL’ACQUA Solidi totali disciolti(residuo fisso):è ciò che rimane dopo evaporazione a 105˚di acqua limpida,corrisponde al contenuto salino;va fatto anche a 180˚ per il riconoscere la natura di alcuni sali;se si riscalda fino a 550˚ si vede un temporaneo annerimento del residuo dovuta alla presenza di eventuale sostanza organica. Conducibilità elettrica:la conducibilità è l’inverso della resistenza e si misura in Siemens;aumenta con l’aumentare del numero di ioni presenti, il valore è di 0,05 microsiemens per cm. Gas disciolti:il più importante è la CO2 libera,che si determina mediante titolazione con NaOH,ed è fondamentale per conoscere la corrosione delle acque in quanto si abbassa il PH che esalta il potere corrosivo dell’ossigeno.

12 DETERMINAZIONI PRINCIPALI DELL’ACQUA Determinazione dei cationi:per il sodio e il potassio di usa la fotometria alla fiamma,per il calcio e il magnesio(durezza) si titola con soluzione di etildiamminoteracetico (EDTA). Determinazione degli anioni:gli anioni presenti sono i cloruri,i solfati,gli idrossidi,i carbonati si ottengono sempre per titolazione anche se in maniera diversa. Determinazione della silice:si intende la quantità totale sia in forma solubile che colloidale;si ottiene mediante titolazione con HCl con successivo riscaldamento in stufa a 110˚. Il peso della sostanza rimanente rappresenta il contenuto in silice.Il valore è 2 mg/l.

13 DUREZZA DELLE ACQUE Un’acqua si dice dura quando è ricca di ioni calcio e magnesio. Un’acqua si dice dura quando è ricca di ioni calcio e magnesio. Danno incrostazioni a caldaie, sistemi di refrigerazione e di irrigazione,ecc. Danno incrostazioni a caldaie, sistemi di refrigerazione e di irrigazione,ecc. Sono poco potabili. Sono poco potabili. Altri cationi conferiscono durezza come il ferro, l’alluminio, il rame,lo zinco, il manganese. Altri cationi conferiscono durezza come il ferro, l’alluminio, il rame,lo zinco, il manganese. La durezza esprime il contenuto di ioni calcio e magnesio. La durezza esprime il contenuto di ioni calcio e magnesio. La durezza dello ione carbonatico esprime la durezza temporanea,che scompare in seguito ad ebollizione dell’acqua; La durezza dello ione carbonatico esprime la durezza temporanea,che scompare in seguito ad ebollizione dell’acqua;

14 DUREZZA DELLE ACQUE La durezza permanente è dovute a tutti gli ioni presenti che non si dissolvono in seguito ad ebollizione, ed è dovuta alla associazione degli ioni calcio e magnesio con il solfito,il cloro e i nitriti. La durezza permanente è dovute a tutti gli ioni presenti che non si dissolvono in seguito ad ebollizione, ed è dovuta alla associazione degli ioni calcio e magnesio con il solfito,il cloro e i nitriti. La durezza varia molto a seconda delle acque,ma anche nella stessa a seconda dei periodi. La durezza varia molto a seconda delle acque,ma anche nella stessa a seconda dei periodi. Si esprime in g/l, in ppm o in gradi francesi,che esprimono i gr di CaCO3 corrispondenti alla quantità di ioni calcio e magnesio presenti in 100 l di acqua. Es. con 21˚F saranno presenti una quantità di sali solubili di Ca e Mg pari a 21 gr in 100 l di acqua. Si esprime in g/l, in ppm o in gradi francesi,che esprimono i gr di CaCO3 corrispondenti alla quantità di ioni calcio e magnesio presenti in 100 l di acqua. Es. con 21˚F saranno presenti una quantità di sali solubili di Ca e Mg pari a 21 gr in 100 l di acqua.

15 DETERMINAZIONE DELLA DUREZZA METODO IODOMETRICO(o volumetrico):si aggiunge un sapone alcalino (oleato sodico),e ad un certo punto fanno precipitare gli ioni alcalino terrosi sotto forma di schiuma bianca (punto finale della titolazione).Per ottenere invece la durezza permanente si titola dopo averla sottoposta a ebollizione. METODO IODOMETRICO(o volumetrico):si aggiunge un sapone alcalino (oleato sodico),e ad un certo punto fanno precipitare gli ioni alcalino terrosi sotto forma di schiuma bianca (punto finale della titolazione).Per ottenere invece la durezza permanente si titola dopo averla sottoposta a ebollizione. Metodo complessimetrico all’EDTA:molto più preciso di quello iodometrico,e più immediato. Metodo complessimetrico all’EDTA:molto più preciso di quello iodometrico,e più immediato.

16 CARATTERISTICHE DELLE ACQUE NATURALI FONTI ACQUE DEL SOTTOSUOLO : derivano dalle acque meteoriche,che percolando nel terreno si trattengono negli strati impermeabili; possono venire in superficie sia attraverso fenditure di rocce,sia attraverso perforazioni :pozzi(ordinari o artesiani). derivano dalle acque meteoriche,che percolando nel terreno si trattengono negli strati impermeabili; possono venire in superficie sia attraverso fenditure di rocce,sia attraverso perforazioni :pozzi(ordinari o artesiani). Non sono limpide e sono influenzate dalla proprietà del terreno con cui vengono a contatto. Non sono limpide e sono influenzate dalla proprietà del terreno con cui vengono a contatto. Hanno un PH basso per il fatto che contengono CO2 in soluzione, che a contatto con l’aria evapora;se aumentasse il PH creerebbero depositi calcarei. Hanno un PH basso per il fatto che contengono CO2 in soluzione, che a contatto con l’aria evapora;se aumentasse il PH creerebbero depositi calcarei. Anche la presenza di ioni Fe e Mn crea problemi in quanto a contatto con l’atmosfera tali acque si intorbidiscono e lasciano depositare ossidi idrati del ferro e del manganese. Anche la presenza di ioni Fe e Mn crea problemi in quanto a contatto con l’atmosfera tali acque si intorbidiscono e lasciano depositare ossidi idrati del ferro e del manganese. 2+

17 CARATTERISTICHE DELLE ACQUE NATURALI FONTI ACQUE DI FIUME Sono torbide. Sono torbide. Sulle sue proprietà influiscono la natura geologica del bacino,il regime del corso d’acqua,gli apporti meteorici,ecc. Sulle sue proprietà influiscono la natura geologica del bacino,il regime del corso d’acqua,gli apporti meteorici,ecc. Esempio un’acqua povera di sali proveniente dallo scioglimento di neve e ghiaccio su rocce silicee può dare un’acqua ricca di sali ma solo alla foce per gli apporti degli affluenti. Mentre lungo un fiume alimentato da acque di sorgenti con elevata durezza temporanea danno acque alla foce meno durezza in quanto depositano CaCO3 per perdita di CO2. Esempio un’acqua povera di sali proveniente dallo scioglimento di neve e ghiaccio su rocce silicee può dare un’acqua ricca di sali ma solo alla foce per gli apporti degli affluenti. Mentre lungo un fiume alimentato da acque di sorgenti con elevata durezza temporanea danno acque alla foce meno durezza in quanto depositano CaCO3 per perdita di CO2. Il contenuto salino nelle acque fluviali è compreso tra 50 e 1000ppm, in Italia tra 150 e 300ppm. Il contenuto salino nelle acque fluviali è compreso tra 50 e 1000ppm, in Italia tra 150 e 300ppm.

18 CARATTERISTICHE DELLE ACQUE NATURALI FONTI ACQUE DI LAGO Sono caratterizzate da sedimenti solidi provenienti da affluenti. Sono meno torbide delle acque fluviali ma hanno più sostanza organica. Il contenuto salino è uguale a quello dei fiumi se si tratta di bacini aperti,cioè se hanno emissari in grado di assicurare un adeguato ricambio. l processi biologici di fotosintesi connessi con lo sviluppo delle alghe,influiscono sul contenute dei sali,in quanto consumano CO2 e liberano O,facendo sedimentare il CaCO3,a favore di una minor durezza. I laghi salati sono quelli in cui affluiscono sorgenti d’acqua salata,i quali formano strati salini nel fondo (Mar Morto ppm).

19 CARATTERISTICHE DELLE ACQUE NATURALI FONTI ACQUE DI MARE Elevato contenuto salino(35g/kg o 35000ppm). I mari con scarsa evaporazione e grandi affluenti hanno scarsa salinità;es. il mar Mediterraneo è meno salato dell’atlantico in quanto in Africa il caldo favorisce l’evaporazione; il mar Rosso è il più salato. In generale la salinità in prossimità delle coste è minore. Quattro cationi Na, Mg,Ca,K e quattro anioni Cl,SO, HCO,Br sono responsabile del 99% della salinità marina. Il PH varia moltissimo a seconda della salinità e della temperatura,ma non supera mai i 8 come PH

20 PRINCIPALI CONTAMINANTI MICROBIOLOGICI Possono essere batteri, funghi e virus. Possono essere batteri, funghi e virus.

21 PRINCIPALI CONTAMINANTI ORGANICI Sono sostanze che contengono il carbonio,prodotte in natura o dalla attività umana (sono alla base della chimica della plastica, del legno, della carta, del petrolio e derivati, dei solventi delle vernici). Sono sostanze che contengono il carbonio,prodotte in natura o dalla attività umana (sono alla base della chimica della plastica, del legno, della carta, del petrolio e derivati, dei solventi delle vernici). 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. 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.

22 PRINCIPALI CONTAMINANTI ORGANICI Tra i contaminanti organici si riscontrano più frequentemente: Trielina, tetracloroetilene e composti organoalogenati in genere; i primi due sono prodotti in uso nelle lavanderie e in industrie metalmeccaniche; nelle acque si possono incontrare anche altri solventi (1,2 dicloropropano, metilcloroformio, ecc.) comunemente usati per lo sgrassaggio dei pezzi meccanici. Aloformi (derivati alogenati del metano); fra questi si trova il cloroformio ed altri composti simili. La presenza di aloformi nelle acque potabili (di acquedotto) non è da collegarsi con i fenomeni di inquinamento del territorio: nella maggior parte dei casi queste sostanze si formano durante alcuni processi di potabilizzazione per reazione chimica del cloro, impiegato come disinfettante, con sostanze organiche naturali di origine vegetale sempre presenti nelle acque di approvvigionamento a livello di pochi mg/L.

23 CONTAMINANTI INORGANICI CONTAMINANTI INORGANICI Lo ione ammonio (NH 4 + ) deriva principalmente delle deiezioni umane o animali dove è contenuto assieme all'urea risultante dal metabolismo delle proteine. 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.). Queste acque, con ione ammonio che può raggiungere valori elevati ( mg/litro) ma pure dal un punto di vista microbiologico, possono essere considerate potabili se non ci sono alterazioni di altri parametri. Al contrario la sua presenza associata ad analisi microbiologiche sfavorevoli costituisce un sicuro indice di inquinamento da scarichi fognari o zootecnici. L'Organizzazione Mondiale della Sanità e la legislazione vigente in altre nazioni non fissano alcun limite per questa sostanza nelle acque potabili in virtù della sua possibile origine "naturale" e della sua trascurabile tossicità. In Italia invece la legge ha introdotto un valore limite pur classificando lo ione ammonio fra le "sostanze indesiderabili" e non fra le "sostanze tossiche". Lo ione ammonio (NH 4 + ) deriva principalmente delle deiezioni umane o animali dove è contenuto assieme all'urea risultante dal metabolismo delle proteine. 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.). Queste acque, con ione ammonio che può raggiungere valori elevati ( mg/litro) ma pure dal un punto di vista microbiologico, possono essere considerate potabili se non ci sono alterazioni di altri parametri. Al contrario la sua presenza associata ad analisi microbiologiche sfavorevoli costituisce un sicuro indice di inquinamento da scarichi fognari o zootecnici. L'Organizzazione Mondiale della Sanità e la legislazione vigente in altre nazioni non fissano alcun limite per questa sostanza nelle acque potabili in virtù della sua possibile origine "naturale" e della sua trascurabile tossicità. In Italia invece la legge ha introdotto un valore limite pur classificando lo ione ammonio fra le "sostanze indesiderabili" e non fra le "sostanze tossiche". Idrocarburi; sono componenti delle benzine e degli oli lubrificanti; il versamento di queste sostanze nel suolo può determinare gravi inquinamenti delle acque.

24 PRINCIPALI CONTAMINANTI INORGANICI Nitriti e nitrati invece possono essere prodotti in natura da processi ossidativi dello 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, pertanto può passare velocemente nelle acque sotterranee per dilavamento del suolo agricolo. Esistono comunque trattamenti di potabilizzazione, tecnologicamente avanzati e piuttosto complessi, che permettono di ridurre la concentrazione di nitriti e nitrati fino alla loro totale eliminazione. Nitriti e nitrati invece possono essere prodotti in natura da processi ossidativi dello 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, pertanto può passare velocemente nelle acque sotterranee per dilavamento del suolo agricolo. Esistono comunque trattamenti di potabilizzazione, tecnologicamente avanzati e piuttosto complessi, che permettono di ridurre la concentrazione di nitriti e nitrati fino alla loro totale eliminazione.

25 PRINCIPALI CONTAMINANTI INORGANICI Un'acqua con queste caratteristiche non presenta rischi sanitari, ma ha caratteristiche indesiderabili: uno sgradevole sapore metallico, possibilità di dar luogo a fenomeni di corrosione delle tubature e di macchiare la biancheria durante il lavaggio. Gli acquedotti che attingono acque ricche di ferro e/o manganese dispongono di adeguati impianti per la rimozione di questi metalli. Un'acqua con queste caratteristiche non presenta rischi sanitari, ma ha caratteristiche indesiderabili: uno sgradevole sapore metallico, possibilità di dar luogo a fenomeni di corrosione delle tubature e di macchiare la biancheria durante il lavaggio. Gli acquedotti che attingono acque ricche di ferro e/o manganese dispongono di adeguati impianti per la rimozione di questi metalli.

26 PRINCIPALI CONTAMINANTI INORGANICI Le caratteristiche organolettiche (colore, odore, sapore e torbidità) dell'acqua potabile possono essere alterate da sostanze di origine naturale. Le acque sotterranee sono generalmente povere d'ossigeno e riescono a tenere disciolte, mostrandosi limpide, il ferro e il manganese nella forma "ridotta" (ione "ferroso" e "manganoso") 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 (da pochi minuti a qualche ora) in una soluzione torbida e giallastra dall'aspetto poco invitante. In pratica il contatto con l'ossigeno atmosferico trasforma la forma ionica di questi materiali da "ridotta" a "ossidata" (ione "ferrico" e "manganico") e dà luogo a prodotti poco solubili. Si ha così la separazione per precipitazione di fanghiglie colorate dal giallo-ruggine al nero. Le caratteristiche organolettiche (colore, odore, sapore e torbidità) dell'acqua potabile possono essere alterate da sostanze di origine naturale. Le acque sotterranee sono generalmente povere d'ossigeno e riescono a tenere disciolte, mostrandosi limpide, il ferro e il manganese nella forma "ridotta" (ione "ferroso" e "manganoso") 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 (da pochi minuti a qualche ora) in una soluzione torbida e giallastra dall'aspetto poco invitante. In pratica il contatto con l'ossigeno atmosferico trasforma la forma ionica di questi materiali da "ridotta" a "ossidata" (ione "ferrico" e "manganico") e dà luogo a prodotti poco solubili. Si ha così la separazione per precipitazione di fanghiglie colorate dal giallo-ruggine al nero.

27 PRINCIPALI CONTAMINANTI INORGANICI Un'altra sostanza d'origine naturale che frequentemente altera la qualità dell'acqua di possibile uso potabile è l'acido solfidrico (o idrogeno solforato), 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: ci sono acque sotterranee contenenti acido solfidrico assolutamente pure da un punto di vista microbiologico, ed è noto da molti secoli l'impiego terapeutico delle acque sulfuree anche come bevande. 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. Un'altra sostanza d'origine naturale che frequentemente altera la qualità dell'acqua di possibile uso potabile è l'acido solfidrico (o idrogeno solforato), 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: ci sono acque sotterranee contenenti acido solfidrico assolutamente pure da un punto di vista microbiologico, ed è noto da molti secoli l'impiego terapeutico delle acque sulfuree anche come bevande. 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.

28 PRINCIPALI CONTAMINANTI INORGANICI La torbidità è un fattore che influenza frequentemente la qualità dell'acqua potabile: valori elevati possono essere dovuti a presenza di materiale argilloso oppure a idrossidi di ferro o alluminio, sostanze, queste ultime, usate nel processo di potabilizzazione delle acque superficiali e che possono erroneamente finire nella rete acquedottistica. Talvolta fenomeni di corrosione delle tubature danno luogo ad acque "rosse" per presenza di idrossido di ferro. La torbidità è un fattore che influenza frequentemente la qualità dell'acqua potabile: valori elevati possono essere dovuti a presenza di materiale argilloso oppure a idrossidi di ferro o alluminio, sostanze, queste ultime, usate nel processo di potabilizzazione delle acque superficiali e che possono erroneamente finire nella rete acquedottistica. Talvolta fenomeni di corrosione delle tubature danno luogo ad acque "rosse" per presenza di idrossido di ferro.

29 PRINCIPALI CONTAMINANTI INORGANICI I metalli pesanti possono essere presenti in natura o derivare da attività umane. Mentre nel primo caso si trovano nelle rocce quasi sempre sotto forma di composti pochissimo solubili (ossidi, solfuri, ecc.), così che le acque circolanti solo raramente risultano contaminate da questi metalli, i metalli pesanti rilasciati nell'ambiente dalle attività umane non sono sempre in forma innocua. I metalli pesanti, data la loro tossicità, hanno una soglia di concentrazione ammessa molto bassa, generalmente dell'ordine dei microgrammi (milionesimi di grammo) per litro. Un metallo è tanto più tossico quanto più basso è il suo valore limite: talvolta è sufficiente una quantità piccolissima di un qualsiasi metallo pesante per rendere un'acqua non idonea all'uso potabile: ad es. sono sufficienti 5 milligrammi di cadmio per contaminare 1 metro cubo di acqua; fanno eccezione il rame e lo zinco che per la loro minore tossicità hanno valori limite più alti. I metalli pesanti possono essere presenti in natura o derivare da attività umane. Mentre nel primo caso si trovano nelle rocce quasi sempre sotto forma di composti pochissimo solubili (ossidi, solfuri, ecc.), così che le acque circolanti solo raramente risultano contaminate da questi metalli, i metalli pesanti rilasciati nell'ambiente dalle attività umane non sono sempre in forma innocua. I metalli pesanti, data la loro tossicità, hanno una soglia di concentrazione ammessa molto bassa, generalmente dell'ordine dei microgrammi (milionesimi di grammo) per litro. Un metallo è tanto più tossico quanto più basso è il suo valore limite: talvolta è sufficiente una quantità piccolissima di un qualsiasi metallo pesante per rendere un'acqua non idonea all'uso potabile: ad es. sono sufficienti 5 milligrammi di cadmio per contaminare 1 metro cubo di acqua; fanno eccezione il rame e lo zinco che per la loro minore tossicità hanno valori limite più alti.

30 FILTRAZIONE E' l'operazione che si effettua per rimuovere dall'acqua le sostanze solide in essa presenti, per mezzo di un materiale poroso come la sabbia silicea, l’antracite,la barite,la magnetite o il calcare. E' l'operazione che si effettua per rimuovere dall'acqua le sostanze solide in essa presenti, per mezzo di un materiale poroso come la sabbia silicea, l’antracite,la barite,la magnetite o il calcare.

31 FILTRAZIONE

32 CHIARIFICAZIONE (SEDIMENTAZIONE) Eliminazione della torbidità mediante filtrazione, sedimentazione, flocculazione, o coaugulazione. Eliminazione della torbidità mediante filtrazione, sedimentazione, flocculazione, o coaugulazione. La sedimentazione è la depositazione spontanea di particelle solide in un liquido,senza l’intervento di forze esterne. La sedimentazione è la depositazione spontanea di particelle solide in un liquido,senza l’intervento di forze esterne.

33 CHIARIFICAZIONE (SEDIMENTAZIONE)

34 CHIARIFICAZIONE FLOCCULAZIONE O COAGULAZIONE Per flocculazione si intende il processo di separazione di aggregati colloidali sotto forma di flocculi che poi possono essere separati per filtrazione o sedimentazione. Per flocculazione si intende il processo di separazione di aggregati colloidali sotto forma di flocculi che poi possono essere separati per filtrazione o sedimentazione. Per coagulazione si intende l’eliminazione di sostanze mediante la trasformazione in sostanze gelatinose,per aggiunta di sostanze “coagulanti”. Per coagulazione si intende l’eliminazione di sostanze mediante la trasformazione in sostanze gelatinose,per aggiunta di sostanze “coagulanti”. I colloidi delle acque naturali sono colloidi negativi come l’argilla, la silice e le sostanze umiche. I colloidi delle acque naturali sono colloidi negativi come l’argilla, la silice e le sostanze umiche. I reattivi usati per tali trattamenti sono:il solfato di alluminio, il solfato ferrico, il cloruro ferrico, il solfato ferroso, l’ alluminato sodico, ma anche bentonite e farina fossile. I reattivi usati per tali trattamenti sono:il solfato di alluminio, il solfato ferrico, il cloruro ferrico, il solfato ferroso, l’ alluminato sodico, ma anche bentonite e farina fossile.

35 CHIARIFICAZIONE FLOCCULAZIONE O COAGULAZIONE I reattori accelerati a contatti di fanghi I reattori accelerati a contatti di fanghi

36 STERILIZZAZIONE Sono trattamenti spesso indispensabili per raggiungere la potabilità dell'acqua; infatti con tali trattamenti si eliminano, o quanto meno si contengono entro i limiti consentiti dalle relative norme vigenti, i batteri, che potrebbero essere causa di fenomeni patologici. La sterilizzazione e/o la disinfezione possono essere realizzate in vari modi, il più diffuso dei quali consiste nell'additivazione di cloro all'acqua da disinfettare. Altri sistemi prevedono l'irraggiamento dell'acqua con raggi U.V. (Ultra Violetti)o l'additivazione di ozono Sono trattamenti spesso indispensabili per raggiungere la potabilità dell'acqua; infatti con tali trattamenti si eliminano, o quanto meno si contengono entro i limiti consentiti dalle relative norme vigenti, i batteri, che potrebbero essere causa di fenomeni patologici. La sterilizzazione e/o la disinfezione possono essere realizzate in vari modi, il più diffuso dei quali consiste nell'additivazione di cloro all'acqua da disinfettare. Altri sistemi prevedono l'irraggiamento dell'acqua con raggi U.V. (Ultra Violetti)o l'additivazione di ozono

37 DISTILLAZIONE E DEMINERALIZZAZIONE La distillazione si effettua facendo evaporare l'acqua e successivamente condensandola. In questo modo si ottiene acqua priva di sali in genere e, contemporaneamente, sterile per effetto del calore. L'acqua distillata ha utilizzazioni particolari: farmaceutiche, di laboratorio, industriali. La distillazione si effettua facendo evaporare l'acqua e successivamente condensandola. In questo modo si ottiene acqua priva di sali in genere e, contemporaneamente, sterile per effetto del calore. L'acqua distillata ha utilizzazioni particolari: farmaceutiche, di laboratorio, industriali. Con la demineralizzazione si ottiene acqua priva di sali senza l'ausilio del calore. Normalmente la demineralizzazione si effettua per mezzo di resine a scambio ionico ottenendo acqua con residuo salino inferiore a quello ottenuto con la distillazione; per contro l'acqua demineralizzata non è sterile. L'acqua demineralizzata ha innumerevoli utilizzazioni nel campo industriale (industria chimica, farmaceutica, alimentare, impianti termici ecc.). Con la demineralizzazione si ottiene acqua priva di sali senza l'ausilio del calore. Normalmente la demineralizzazione si effettua per mezzo di resine a scambio ionico ottenendo acqua con residuo salino inferiore a quello ottenuto con la distillazione; per contro l'acqua demineralizzata non è sterile. L'acqua demineralizzata ha innumerevoli utilizzazioni nel campo industriale (industria chimica, farmaceutica, alimentare, impianti termici ecc.).

38 ADDOLCIMENTO L'addolcimento è il processo di rimozione dall'acqua dei sali di calcio e magnesio che sono la causa principale di incrostazioni calcaree nei circuiti idraulici. L'addolcimento si effettua facendo passare l'acqua grezza su un letto di resine cationiche forti, che vengono rigenerate con acido cloridrico ottenuto da una soluzione di salamoia. L'addolcimento è il processo di rimozione dall'acqua dei sali di calcio e magnesio che sono la causa principale di incrostazioni calcaree nei circuiti idraulici. L'addolcimento si effettua facendo passare l'acqua grezza su un letto di resine cationiche forti, che vengono rigenerate con acido cloridrico ottenuto da una soluzione di salamoia. Durante il processo di addolcimento, il contenuto di calcio e magnesio della resina scambiatrice aumenta dall'alto alla base del letto di resina; la capacità operativa di scambio diminuisce gradualmente e non appena il contenuto di calcio e magnesio nell'acqua depurata, supera un certo limite prefissato deve essere effettuata la rigenerazione che riporta la resina nella forma sodica. Per effettuare la rigenerazione, la concentrazione di salamoia deve essere di circa il 10-15%. Durante il processo di addolcimento, il contenuto di calcio e magnesio della resina scambiatrice aumenta dall'alto alla base del letto di resina; la capacità operativa di scambio diminuisce gradualmente e non appena il contenuto di calcio e magnesio nell'acqua depurata, supera un certo limite prefissato deve essere effettuata la rigenerazione che riporta la resina nella forma sodica. Per effettuare la rigenerazione, la concentrazione di salamoia deve essere di circa il 10-15%. Le principali fasi di funzionamento di un addolcitore sono: esercizio, rigenerazione, lavaggio e controlavaggio. Le principali fasi di funzionamento di un addolcitore sono: esercizio, rigenerazione, lavaggio e controlavaggio. Addolcire l'acqua, quindi, significa rimuovere i sali incrostanti trasformandoli nei rispettivi sali solubili. Addolcire l'acqua, quindi, significa rimuovere i sali incrostanti trasformandoli nei rispettivi sali solubili.

39 ADDOLCIMENTO I reattivi usati sono l’idrossido di calcio e il carbonato sodico, facendo precipitare il calcio e il magnesio sotto forma di bicarbonati. I reattivi usati sono l’idrossido di calcio e il carbonato sodico, facendo precipitare il calcio e il magnesio sotto forma di bicarbonati. La soda elimina la durezza permanente. La soda elimina la durezza permanente. La calce elimina la durezza temporanea, il magnesio e la CO2 libera. La calce elimina la durezza temporanea, il magnesio e la CO2 libera.

40 ADDOLCIMENTO Il processo può avvenire a freddo, alla normale temperatura dell’acqua,o a caldo alla temperatura di ebollizione. Il processo può avvenire a freddo, alla normale temperatura dell’acqua,o a caldo alla temperatura di ebollizione.

41 IMPIANTI DI ADDOLCIMENTO

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