Punti di prelievo

T° aria

T° acq

   pH

Conduci- bilità µS/cm

Ossigeno disciolto ppm

Durezza totale gradi francesi

Cloruri mg/L

Ammonio mg/L

Nitriti mg/L

Nitrati mg/L

Fosforo totale mg/L

10,8

4,8

6,70

146

9,05

6,6

0,20

n.d.

n.d.

0,08

n.d.

16,5

9,6

6,60

340

7,71

15,7

0,24

n.d.

0,02

5,60

0,03

23,5

15,9

7,27

243

9,25

12,8

2,20

n.d.

0,03

3,60

0,02

20,8

12,7

7,50

113

10,50

6,1

2,30

0,18

0,04

1,70

0,04

23,9

11,5

7,00

150

9,80

6,6

1,80

0,11

0,06

4,30

0,05

23,1

10,6

6,75

143

9,80

6,3

1,30

0,11

0,05

2,60

0,05

14,9

9,7

6,90

167

10,60

7,4

1,82

0,19

0,07

5,70

0,04

15,5

9,4

6,90

161

11,31

7,6

1,14

n.d.

0,06

3,70

0,02

15,6

9,7

7,06

171

11,48

7,8

0,47

0,08

0,06

3,20

0,02

Durezza delle acque
Le acque che contengono ioni Ca ⁺² , Mg ⁺², o Fe ⁺² sono dette acque dure. In certe condizioni gli ioni metallici delle acque dure possono precipitare sotto forma di sali insolubili. Gli ioni calcio, che derivano dal passaggio delle acque naturali attraverso rocce calcaree ( CaCO₃ ), costituiscono i più comuni ioni metallici contenuti in un’acqua dura . Se l’anione associato con gli ioni metallici nell’acqua dura è lo ione bicarbonato (HCO₃^-) la durezza è detta temporanea. Infatti i bicarbonati di calcio e di magnesio per riscaldamento, si decompongono in carbonati secondo la reazione:

Ca(HCO₃)₂ = CaCO₃ + CO₂ + H₂O

Mg(HCO₃)₂ = MgCO₃ + CO₂ + H₂O

Se con gli ioni metallici sono associati altri ioni negativi , come cloruro ( Cl^-) o solfato ( SO₄^-2), la durezza è detta permanente .

La durezza totale è la somma tra la durezza temporanea e quella permanente.

Le acque dure danno luogo a parecchi inconvenienti , tutti dovuti alla precipitazioni di sali insolubili quando l’acqua viene riscaldata o quando si aggiunge un sapone. Ambedue, durezza temporanea e permanente , portano alla formazione di sostanze insolubili che si depositano sulle pareti delle caldaie e delle tubazioni.

La durezza totale può essere espressa in gradi di durezza o gradi idrometrici che possono essere francesi, tedeschi o inglesi; tali gradi fanno riferimento ad una ipotetica presenza nell’acqua di CaCO₃ o di CaO. In Italia si adottano i gradi francesi:

1°F = 10 mg di CaCO3 / litro

1°D = 10 mg di CaO /litro

Il metodo che abbiamo adottato per la determinazione della durezza è il METODO COMPLESSOMETRICO. Esso consiste nell’impiegare un reattivo capace di formare con gli ioni Ca⁺² e Mg⁺² un complesso poco ionizzato, la sostanza complessante utilizzata è l’acido etilendiamminotetracetico indicato con l’abbreviazione EDTA il composto è presente in commercio come sale sodico.

La titolazione viene eseguita su un campione di 100 ml di acqua con una comune buretta usando una soluzione 0,01 M di EDTA, all’acqua in esame si aggiungono 5 ml di una soluzione tampone di ammoniaca e cloruro di ammonio in modo da avere un pH intorno a 10 e si aggiunge come indicatore il nero Eriocromo T che colora la soluzione in rosso. Si inizia ad aggiungere la soluzione di EDTA che, al punto equivalente fa virare l’indicatore dal rosso al blu chiaro; poichè sono stati utilizzati 100 ml di acqua e abbiamo titolato con EDTA 0,01M ogni ml di titolante impiegato corrisponde in questo caso, a un grado di durezza francese, per cui il numero di ml utilizzati ci fornisce direttamente la durezza totale dell’acqua.

 La spettrofotometria è fondata sulla legge di Lambert-Beer, secondo la quale un raggio di luce monocromatico di intensità I₀ attraversa una soluzione colorata, l’intensità della luce trasmessa I ha il valore indicato dalla seguente formula :        log I₀/I = b c e

nella quale b è lo spessore della soluzione attraversata dalla luce, c è la concentrazione della sostanza

disciolta ed e è il coefficiente di estinzione molare cioè una costante per ciascun composto colorato ad una certa lunghezza d’onda.

L’espressione log I₀/I è l’assorbanza A.

Lo strumento dà direttamente A . L’intensità I è misurata da una cellula fotoelettrica i cui segnali sono inviati ad un galvanometro.

In pratica si procede in questo: si fa sviluppare la reazione su almeno 5 campioni a concentrazione nota della sostanza in esame, si traccia una curva di taratura che dovrebbe avvicinarsi molto ad una retta. Si opera alla lunghezza d’onda dove si ha il massimo assorbimento.

Dal valore dell’assorbanza è possibile calcolare il valore della concentrazione utilizzando l’equazione determinata sperimentalmente per ogni sostanza.

Ossigeno disciolto

Determinazione tramite Ossimetro Portatile HI 9143 .

Assicurarsi che lo strumento sia stato calibrato e che il cappuccio protettivo sia stato tolto. Immergere la sonda nel campione da analizzare. Assicurarsi che il sensore della temperatura sia completamente immerso. Per una accurata misurazione si deve verificare un ricambio completo e costante dell’acqua sulla superficie della membrana pari a un movimento di questa a 0,3 m/ sec.

E’ sempre necessario attendere un certo tempo prima di eseguire la misura per permettere alla sonda di raggiungere un certo equilibrio termico (pochi minuti se la differenza è di pochi gradi).

Se il campione contiene un valore rilevante di salinità o se le misure vengono eseguite ad un’altitudine diversa da quella del livello del mare , il valore letto deve essere corretto considerando la minore solubilità dell’ossigeno.

N.B. Dal valore della conducibilità elettrolitica a 18°C è possibile calcolare in modo approssimativo la salinità , almeno per acque di tipo comune; infatti 1 microS/cm corrisponde grossolanamente a 0,7 mg/L di residuo salino.

Se durante la calibrazione di HI 9143 non è stata fatta nessuna compensazione di altitudine o salinità, bisogna ricordarsi di eseguirle durante la misura in mg/l. Lo strumento compenserà automaticamente per questi fattori.

Il display secondario visualizza la misura di temperatura . Prima di rilevare la misura attendere che si raggiunga l’equilibrio termico attendendo qualche minuto se la differenza di temperatura fra il campione e la sonda è elevato.

L’analisi conduttometrica

La conducibilità elettrolitica di una soluzione acquosa si determina mediante un ponte di Wheatstone, funzionante in corrente alternata di frequenza abbastanza elevata (circa 10³ periodi) e di bassa intensità ,e collegato con una cella elettrolitica ( a pareti parallele di platino ricoperte di platino finemente suddivise) . Il ponte di Wheatstone non misura la conducibilità, ma il suo reciproco, ossia la resistenza R, definita dalla legge di Ohm:

E = R I

ove E è la differenza di potenziale applicata a un conduttore di resistenza R, e I indica l’intensità della corrente risultante.

La resistenza R di un conduttore è data dalla formula

R = p l /s

dove l è la lunghezza del conduttore , s la sua sezione e p rappresenta la resistenza specifica, ossia la resistenza espressa in ohm di un cubo della sostanza costituente il conduttore, avente il lato di 1 cm ( si misura in ohm ^. cm ). La conducibilità specifica è allora uguale a x = 1 / p pertanto si può definire la conducibilità C nel modo seguente

C = 1 / R = x ^. s / l ohm ^-1

naturalmente x si misura in ohm -1 cm-1 , vale a dire in siemens/ cm, ove il siemens ( S ) sta per ohm reciproco

In sintesi la conducibilità elettrolitica si definisce come il reciproco della resistenza in ohm misurata tra le facce opposte di un cubo della soluzione in esame, avente il lato di 1 cm.