Parametri acque chimico fisici

Alcuni parametri chimico fisici dell’acqua sono fondamentali nell’ambito analitico dell’acqua, in quanto forniscono informazioni cruciali sulla sua qualità delle acque e idoneità per l’uso umano e ambientale.

Questi parametri acque includono la temperatura, il pH, la conducibilità elettrica, l’ossigeno disciolto, i solidi sospesi e disciolti, nonché la durezza e la turbidità dell’acqua.

La temperatura dell’acqua influisce sulla sua capacità di trattenere l’ossigeno disciolto e svolge un ruolo chiave nelle reazioni chimiche e biologiche che avvengono in essa.

Il pH indica il livello di acidosità o basicità dell’acqua, mentre la conducibilità elettrica fornisce informazioni sulla presenza di ioni disciolti nella soluzione.

L’ossigeno disciolto è vitale per la sopravvivenza delle forme di vita acquatica, mentre i solidi sospesi e disciolti possono influenzare sia la salute umana che l’ecosistema acquatico.

Infine, la durezza e la turbidità possono avere effetti negativi sulle apparecchiature e sulle infrastrutture idriche.

Pertanto, l’analisi dei parametri chimici acqua potabile è essenziale per garantire che l’ acqua destinata al consumo umano sia adatta e alla non nuocia all’ambiente.

Quindi, che caratteristiche deve avere una buona acqua? Scopriamo quali sono i parametri chimici e chimico-fisici dell’acqua.

Parametri chimici: Solidi nell’Acqua

L’analisi dei solidi nell’acqua è un aspetto fondamentale per classificare le acque in diverse categorie come potabili, reflue o superficiali. Questo valore di parametro fornisce sia una valutazione qualitativa che quantitativa delle condizioni dell’acqua e delle metodologie di campionamento. I solidi presenti nelle acque si classificano in diverse categorie:

• Solidi Totali (ST, TS): Questo valore rappresenta la somma dei solidi sospesi e disciolti nell’acqua. Si ottiene misurando il residuo rimanente dopo l’evaporazione dell’acqua a una temperatura specifica, solitamente 105°C per 24 ore. Questo residuo include sia particelle non filtrabili (solidi sospesi) che materiali disciolti.
• Solidi Sospesi Totali (SST, TSS): Si riferisce ai solidi trattenuti da un filtro di 0.45 μm, rappresentando la frazione non disciolta dei solidi totali.
• Solidi Totali Disciolti (STD, TDS): I TDS sono i solidi che passano attraverso un filtro di 0.45 μm, comprendendo composti inorganici e organici solubili. La quantificazione dei TDS si effettua sommando la concentrazione di vari ioni e composti chimici, come ioni di calcio, magnesio, sodio, potassio, bicarbonato, cloruro, solfato, nitrato e silicato.
• Solidi Totali Volatili (STV, TVS) e Solidi Totali Volatili Disciolti (STVD, TVTDS): Questi parametri dell’acqua indicano la frazione organica dei solidi totali e disciolti, misurata come perdita in peso dopo l’incenerimento a 550°C.

Ecco una tabella riassuntiva dei metodi di misura per Solidi nell’Acqua

Metodologie e Procedure di Misura

Le metodologie per misurare i solidi includono:

• Essiccazione a 104±1 °C per i solidi totali e sospesi.
• Essiccazione a 180±2 °C per i TDS.
• Utilizzo del cono di Imhoff per la determinazione dei solidi sedimentabili.
• Utilizzo di filtri porosi per la separazione dei solidi sospesi.
• Pesatura dei solidi dopo la combustione per determinare i solidi volatili.
• Analisi gravimetrica per determinare la quantità di solidi presenti in una sostanza.

Parametri chimici: Temperatura dell’Acqua

La temperatura è un parametro significativo e vitale per valutare l’equilibrio termico e la qualità dell’acqua. Influenza direttamente la vita acquatica e la solubilità di gas e sostanze chimiche in acqua. La misurazione della temperatura può essere eseguita utilizzando termometri a mercurio, termometri a pozzetto, termometri a rovesciamento e termistori.

I termometri a mercurio sono comunemente utilizzati per misurare la temperatura dell’acqua, ma vanno maneggiati con attenzione poiché il mercurio è tossico.

I termometri a pozzetto, invece, sono costituiti da un bulbo di vetro e consentono di ottenere una misurazione accurata della temperatura dell’acqua.
I termometri a rovesciamento sono utilizzati per misurare la temperatura dell’acqua attraverso un processo di calibrazione e possono essere utilizzati per monitorare la variazione della temperatura dell’acqua nel tempo.
I termistori sono sensori di temperatura che utilizzano la variazione della resistenza elettrica in funzione della temperatura. Questi sensori sono molto sensibili e possono essere utilizzati per misurare la temperatura dell’acqua in modo preciso.

La temperatura dell’acqua influisce sulla capacità di sopravvivenza degli organismi acquatici, sulla velocità delle reazioni chimiche e sulla concentrazione di ossigeno disciolto. La misurazione accurata della temperatura dell’acqua è fondamentale per valutare la qualità dell’ambiente acquatico e per garantire il benessere degli organismi che vi vivono. Ad esempio, se la temperatura è compresa tra i 20° e i 50° c’è rischio di proliferazione legionella.

Parametri chimico-fisici: Torbidità (Nefelometria)

La torbidità fa parte delle caratteristiche organolettiche dell’acqua. Si tratta della misura dell’opacità dell’acqua, influenzata dalla presenza di particelle sospese che ostacolano il passaggio della luce. È un indicatore della qualità dell’acqua e viene misurata utilizzando strumenti come torbidimetri a candela di Jackson o nefelometri. La torbidità può essere causata da una varietà di fattori, tra cui sedimenti, alghe, batteri, sostanze organiche e inquinanti. Un’alta torbidità dell’acqua può ridurre la capacità delle piante acquatiche di fotosintetizzare, compromettere la capacità degli organismi di filtrare l’acqua, e ridurre la penetrazione della luce solare negli ambienti acquatici, con conseguente impatto sulle comunità acquatiche.

La misurazione della torbidità è importante per valutare il grado di contaminazione delle acque e per determinare l’efficacia dei processi di depurazione e potabilizzazione. In molti casi, l’acqua torbida è anche sgradevole esteticamente e può compromettere l’utilizzo dell’acqua per scopi industriali, agricoli o domestici.

Un elevato valore di torbidità può essere risolto attraverso l’uso di trattamenti di depurazione dell’acqua come la filtrazione, la sedimentazione, la disinfezione e la chiarificazione. Inoltre, è fondamentale adottare misure preventive per ridurre l’erosione del suolo, il deflusso delle acque superficiali, lo sviluppo della vegetazione ripariale e il controllo delle attività umane che possono contribuire all’aumento della torbidità dell’acqua.

Qual è il ph migliore dell’acqua?

Parametri chimici e qualità delle acque: Conducibilità

La conducibilità elettrica dell’acqua è un indice della presenza di ioni in soluzione e varia con la temperatura. Viene misurata in una cella di conducibilità, con elettrodi distanziati di un centimetro. La conducibilità elettrica dell’acqua è influenzata dalla presenza di ioni disciolti, che possono provenire da sali, acidi, basi o altri composti ionici. Quando l’acqua contiene più ioni, la sua conducibilità elettrica aumenta.
Per misurare la conducibilità elettrica dell’acqua, si utilizza una cella di conducibilità, che è costituita da due elettrodi distanziati di un centimetro. Quando si passa una corrente elettrica attraverso l’acqua all’interno della cella, la presenza di ioni consente al flusso di corrente di avvenire più facilmente, e la cella misura la conducibilità elettrica in microsiemens per centimetro (μS/cm).
È importante notare che la conducibilità elettrica dell’acqua varia con la temperatura, in quanto la mobilità degli ioni in soluzione dipende dalla temperatura. In generale, all’aumentare della temperatura, la conducibilità elettrica dell’acqua aumenta, poiché la velocità degli ioni in soluzione aumenta con la temperatura.
La misurazione della conducibilità elettrica dell’acqua è importante in molte applicazioni, come nel controllo della qualità dell’acqua potabile, nel monitoraggio dell’inquinamento delle acque e nel controllo dei processi industriali che coinvolgono l’acqua.

Parametri chimico-fisici: Salinità

La salinità è la misura della concentrazione totale di sali disciolti in acqua.

Si determina mediante titolazione con AgNO3 o utilizzando la scala di salinità pratica (PSS78), basata sul rapporto di conducibilità tra l’acqua e una soluzione standard di KCl. La salinità è un parametro importante per la qualità dell’acqua, in particolare per l’acqua di mare dove può influenzare la vita marina e i processi oceanografici.
La titolazione con AgNO3 è un metodo tradizionale per determinare la salinità, ma può essere difficile e richiedere attrezzature specializzate.

La scala di salinità pratica (PSS78) è un metodo più semplice e conveniente che può essere utilizzato per misurare la salinità direttamente sul campo o in laboratorio analisi acqua.
La salinità può influenzare la densità dell’acqua, la sua capacità di conducibilità termica e la sua capacità di trasportare sostanze disciolte. Inoltre, può influenzare la biodiversità e la distribuzione delle specie marine, nonché i processi chimici e biologici che avvengono nell’ambiente marino.
In generale, la salinità dell’acqua di mare è di circa il 3,5% in peso, ma possono esserci variazioni locali dovute a fattori ambientali e geografici.

La salinità dell’acqua dolce è generalmente molto più bassa, ma può variare notevolmente a seconda della fonte e della regione.
La misurazione accurata della salinità è fondamentale per comprendere e monitorare i cambiamenti negli ecosistemi acquatici, nonché per gestire e proteggere le risorse idriche.

Parametri chimici: PH (Attività degli Ioni Idrogeno)

Il pH, che indica l’acidità o l’alcalinità dell’acqua, è misurato con elettrodi di vetro. Il valore del pH varia con la temperatura e può essere calibrato utilizzando soluzioni tampone e indicatori acido-base. In generale, il pH dell’acqua pura a 25°C è di 7, che è considerato neutro. Valori inferiori a 7 indicano un ambiente acido, mentre valori superiori a 7 indicano un ambiente alcalino.
Per misurare il pH dell’acqua, gli elettrodi di vetro vengono immersi nell’acqua e generano un segnale elettrico proporzionale all’attività degli ioni idrogeno. Questo segnale viene poi convertito in un valore di pH attraverso un’apposita calibrazione.
La temperatura influisce sul pH dell’acqua, poiché la concentrazione degli ioni idrogeno varia con la temperatura. Per questo motivo, le misurazioni del pH devono essere corrette in base alla temperatura dell’acqua.
Per calibrare gli elettrodi di vetro e garantire misurazioni accurate del pH, vengono utilizzate soluzioni tampone di pH noto e indicatori acido-base. Le soluzioni tampone hanno una concentrazione nota di ioni idrogeno e vengono utilizzate per regolare e verificare la precisione delle misurazioni del pH.
Grazie a queste tecniche di calibrazione e alla tecnologia degli elettrodi di vetro, è possibile ottenere misurazioni affidabili del pH dell’acqua, che sono fondamentali in molte applicazioni, come in laboratori di chimica, nell’industria alimentare e nella gestione delle risorse idriche.

Parametri chimici: Alcalinità

L’alcalinità indica la capacità dell’acqua di neutralizzare acidi. Viene determinata tramite titolazione con H2SO4 o HCl standard. È un parametro importante per prevedere i cambiamenti di pH nelle acque naturali e trattate. L’alcalinità è un fattore importante nella gestione delle acque, soprattutto nelle acque potabili e negli ecosistemi acquatici. Un’acqua con alcalinità elevata tende a resistere alle variazioni di pH, mantenendo un ambiente più stabile per la vita acquatica. Inoltre, può aiutare a tamponare gli effetti dell’acidificazione causata da fonti esterne come piogge acide o scarichi industriali.
La misurazione dell’alcalinità è quindi fondamentale per valutare la qualità dell’acqua e garantire la sua idoneità per scopi specifici, come il consumo umano o l’habitat naturale. Inoltre, può essere utilizzata per monitorare l’efficacia dei processi di trattamento dell’acqua, come la disinfezione o la desalinizzazione.
In sintesi, l’alcalinità dell’acqua è un parametro chiave nella valutazione della sua salubrità e nell’ecologia degli ecosistemi acquatici. La sua monitoraggio e gestione accurati sono essenziali per garantire la sostenibilità e la salute delle risorse idriche.

Parametri chimici: Durezza

La durezza è annoverata tra i parametri acqua potabile, e corrisponde alla concentrazione di ioni calcio e magnesio in acqua, che influenzano la formazione di depositi calcarei e l’efficacia dei detergenti. Si misura attraverso titolazione con EDTA o metodi spettrofotometrici. La durezza dell’acqua può essere classificata in durezza temporanea e durezza permanente. La durezza temporanea è causata dalla presenza di ioni di calcio e magnesio disciolti come bicarbonati, mentre la durezza permanente è causata principalmente da ioni di calcio e magnesio disciolti come solfati, cloruri e nitrati.
La misurazione della durezza dell’acqua è importante in diversi settori, inclusi l’approvvigionamento idrico, il trattamento delle acque e la produzione industriale.

Che durezza deve avere l’acqua potabile? Acque dure possono influenzare negativamente la qualità dell’acqua potabile, l’efficacia dei detergenti e l’accumulo di calcare nelle tubature e nelle apparecchiature industriali.
Per queste ragioni, è cruciale monitorare la durezza dell’acqua e, se necessario, trattarla per ridurne la concentrazione di ioni calcio e magnesio. Ciò può essere fatto mediante l’aggiunta di sostanze chimiche come polifosfati o attraverso processi di scambio ionico.
In conclusione, la durezza dell’acqua ha un impatto significativo su molti aspetti della vita quotidiana e industriale, e la sua misurazione e gestione sono importanti per garantire la qualità dell’acqua e il corretto funzionamento dei processi industriali.

Di seguito una tabella riassuntiva, con le normative di riferimento che regolano i parametri acque: parametri chimici acqua e parametri fisici acqua.