Durezza (totale, Ca e Mg)

Analizzatore di durezza SP510

Il monitor per la durezza Hach SP510 consente il monitoraggio continuo dei sistemi idrici per attivare un allarme se la durezza totale supera un limite preimpostato.

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Analizzatori di durezza della serie EZ

Gli analizzatori online della serie EZ offrono varie opzioni per il monitoraggio della durezza totale e della durezza calcica nell'acqua.

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SL1000 - Analizzatore parallelo portatile (PPA) - Colorimetro portatile con USB

L'analizzatore parallelo portatile Hach SL1000 (PPA) esegue le stesse analisi con meno della metà delle operazioni manuali normalmente richieste.

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Kit di test per titolatori digitali

I titolatori digitali Hach utilizzano un dispositivo di dosaggio ad alta precisione e cartucce per titolazione sostituibili per risultati estremamente accurati sul campo o in laboratorio.

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Pacchetto per titolazione AT1000, durezza totale, Ca e Mg (ISE)

Tutto il necessario per la titolazione della durezza totale (Ca e Mg) in un'unica confezione.

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Pacchetto per titolazione AT1000, durezza totale (colore)

Tutto il necessario per la titolazione della durezza totale (colorimetrica) in un'unica confezione.

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Quali processi richiedono il monitoraggio della durezza?

Settore dell'acqua potabile

L'eccessiva durezza dell'acqua trattata rilasciata nel sistema di distribuzione può causare incrostazioni e, se l'acqua è troppo dolce, può causare corrosione dei tubi. Il rilascio di piombo e rame può portare alla violazione della conformità alle normative su piombo e rame (LCR).

Acque reflue

Durante la digestione dei fanghi, monitorare la durezza per ottimizzare l'efficienza. La biodegradazione del sapone e l'assorbimento di ossigeno da parte dei fanghi attivi sono influenzati da alte concentrazioni di durezza.

Test dell'acqua di piscine e spa

L'acqua troppo "dura" può causare incrostazioni, ossia depositi di carbonato di calcio. "L'acqua dolce" corrode tubi e superfici all'interno della piscina, che contengono calcio (stucco per piscine) e altri minerali.

Settore energetico

La durezza dell'acqua può causare incrostazioni nell'acqua riscaldata e nei tubi delle caldaie. Pertanto, è fondamentale monitorare e rimuovere tutti i sali, in particolare quelli che causano durezza.

Settore della produzione di sostanze chimiche

Monitorare il contenuto minerale dell'acqua in entrata per regolare correttamente la qualità dell'acqua del prodotto e i fattori sensoriali. Monitorare le prestazioni dei sistemi di addolcimento dell'acqua per evitare fenomeni di incrostazione e valutare il carico sui sistemi a osmosi inversa. Il monitoraggio continuo dell'acqua di caldaie/raffreddamento (in uscita dal condensatore) aiuta a rilevare livelli minimi e fluttuanti di durezza che nel corso del tempo possono causare incrostazioni nelle tubazioni, nei condensatori e negli essiccatori. Ciò consente agli operatori di gestire i livelli di durezza, evitando danni e perdite di ricavi dovute ai tempi di inattività.

Industria alimentare

Monitorare e gestire la durezza totale per ottimizzare l'acqua di alimentazione di caldaie e torri di raffreddamento. Ciò riduce al minimo l'uso di sostanze chimiche, previene la corrosione/le incrostazioni e protegge gli strumenti dell'impianto.

Industria mineraria

L'acqua è essenziale per le attività riguardanti metalli ed estrazione, ma tale settore è raramente l'unico consumatore di acqua nei pressi dei siti di estrazione o lavorazione. Monitorando e trattando l'acqua di sorgente, le società minerarie non solo garantiscono il rispetto dei propri standard qualitativi, ma possono anche contribuire alla salute delle comunità e al buono stato delle risorse agricole e degli ecosistemi selvatici. Sia che provenga da acque sotterranee o da precipitazioni, da oceani o laghi, da fiumi o ruscelli, dall'approvvigionamento commerciale o comunale, l'acqua utilizzata nei processi estrattivi è interconnessa con il ciclo idrico dell'intera regione.

Industria della carta e della cellulosa

Monitorare la durezza totale nelle riserve idriche per la protezione contro la corrosione e/o le incrostazioni all'interno dell'impianto, nonché contro gli effetti della durezza elevata sulla qualità del prodotto.

Industria delle bevande

La durezza dell'acqua utilizzata per la preparazione delle bevande può influire sulle loro proprietà organolettiche.

Come si misura la durezza dell'acqua?

Titolazione

Per misurare la durezza si esegue solitamente una titolazione colorimetrica con una soluzione di EDTA. La titolazione prevede l'aggiunta al campione d'acqua di indicatore e quindi di incrementi ridotti di soluzione titolante, finché il campione non cambia colore. Per titolare la durezza totale di un campione è possibile utilizzare una buretta o un kit per test della durezza. Regolando il pH e utilizzando indicatori diversi, si può anche misurare la durezza del calcio separatamente da quella del magnesio.

Test kit con contagocce

Questo test della durezza utilizza un contagocce per aggiungere la soluzione di EDTA al campione e il conteggio delle gocce è proporzionale alla durezza dell'acqua. Il test kit della durezza totale modello HA-71A, che utilizza l'indicatore ManVer, è ottimale per i campioni di acqua naturale, soprattutto in presenza di ferro o manganese oppure quando l'alcalinità è elevata. I modelli di test kit 5-B, 5-EP e 5-EP/MG-L, che utilizzano il reagente Univer, sono ottimali per campioni industriali che possono presentare elevate concentrazioni di metalli, per esempio rame. Sono disponibili anche altri kit per misurare separatamente la durezza calcica e magnesiaca.

Durezza totale, modello 5-B

Durezza totale, modello 5-EP

Durezza totale, modello HA-71A

Titolatore digitale

Rispetto ai kit di titolazione con contagocce, i kit che utilizzano il titolatore digitale consentono di misurare la durezza in modo più accurato, perché questo dispositivo dispensa la soluzione di EDTA in incrementi molto piccoli con una precisione più elevata. I test kit della durezza con titolatore digitale utilizzano l'indicatore ManVer.

Durezza (totale e Ca), modello HAC-DT

Set di reagenti LR per durezza (calcica e totale sequenziale)

Set di reagenti HR per durezza (calcica e totale sequenziale)

Colorimetria o spettrofotometria

Utilizzare un colorimetro o uno spettrofotometro quando è necessario misurare la durezza di acque estremamente dolci, laddove si attende una concentrazione inferiore a 4 mg/L come CaCO₃ (metodo con calmagite).

Da banco/portatile:

Set di reagenti calmagite

Utilizzare uno spettrofotometro quando è necessario misurare la durezza nel range ultra-basso in acqua, laddove si attende una concentrazione inferiore a 1 mg/L come CaCO₃(metodo con Chlorophosphonazo).

Da banco:

Set di reagenti Chlorophosphonazo, soluzione sfusa

Set di reagenti Chlorophosphonazo, in pastiglie

Utilizzare uno spettrofotometro per misurare intervalli più elevati di durezza totale, Ca e Mg.

Da banco:

Test in cuvetta per durezza dell'acqua, 1 - 20 °dH

Test in cuvetta per magnesio, 0,5 - 50 mg/L Mg

Elettrodo

Utilizzando un elettrodo ionoselettivo (ISE), per esempio l'elettrodo ionoselettivo per calcio ISE25Ca o 9660C, è possibile misurare anche il calcio. L'elettrodo costituisce la soluzione ottimale quando il colore o la torbidità del campione interferiscono con i metodi di titolazione colorimetrica o spettrofotometrici.

Da banco:

Titolatori AT1000

Pacchetto applicativo di titolazione per acqua AT1000: durezza Ca e Mg (ISE)

Pacchetto applicativo di titolazione per acqua AT1000 per pH/alcalinità e durezza (ISE)

ISECa

Analisi online

Gli analizzatori online consentono il monitoraggio continuo della durezza. Tali strumenti sono in grado di attivare allarmi o controllare pompe dosatrici delle sostanze chimiche pompe quando la concentrazione di durezza raggiunge un livello selezionato.

Analizzatori di durezza della serie EZ

Addolcimento dell'acqua

Per ridurre la durezza indesiderabile l'acqua deve essere addolcita. I metodi di addolcimento rientrano in genere in due categorie principali:

Processo di addolcimento a scambio ionico

Questo processo scambia cationi che causano durezza con cationi che non causano durezza, in genere sodio, utilizzando una matrice di scambio ionico naturale o sintetica, ad esempio resina. Le matrici di origine naturale includono per esempio le sabbie glauconitiche e le zeoliti. Resine a scambio ionico (o matrici) differenti possiedono proprietà variabili. I materiali sintetici tendono ad avere una maggiore capacità di scambio e, pertanto, sono migliori per rimuovere livelli più elevati di durezza. Le resine che utilizzano idrogeno come catione sono comunemente indicate come demineralizzanti e sono solitamente costituite da resine sia a scambio cationico che anionico per mantenere il pH neutro. Per motivi di salute, è importante notare che le resine a base di sodio aumentano i livelli di sodio nell'acqua trattata. Ciò può anche causare interferenze con alcuni metodi di durezza ULR.

Una volta esaurita la capacità di scambio di una resina, la maggior parte può essere rigenerata, pertanto è importante monitorare la durezza dell'effluente per determinare quando la colonna necessita di rigenerazione. In questo processo in due fasi, dapprima l'unità viene lavata per rimuovere il sedimento e successivamente una soluzione salina viene fatta circolare attraverso la resina in determinate condizioni per sostituire l'accumulo di ioni calcio e magnesio con il catione usato originariamente per l'addolcimento.

Vantaggi

• Il metodo non influisce in modo apprezzabile su altre proprietà dell'acqua, come il pH.
• Oltre a calcio e magnesio, con questo processo si rimuovono anche altri cationi che causano durezza.
• Questo processo può ridurre la durezza quasi a zero.

Svantaggi

• Elevati livelli di ferro o manganese nell'acqua possono danneggiare la resina a scambio ionico.
• Le resine sodiche possono aumentare i livelli di sodio nell'acqua trattata e causare interferenze con alcuni metodi a range ultra basso (ULR) per il monitoraggio della durezza.
• Solidi elevati possono danneggiare i letti di resina, generando spese aggiuntive.

Processo di addolcimento per precipitazione

La precipitazione viene tipicamente realizzata con il processo calce-soda. Quando la calce viene aggiunta all'acqua dura, provoca una reazione con la durezza carbonatica presente producendo solidi che poi devono essere rimossi dall'acqua. Calce e cenere di soda possono essere utilizzate insieme per rimuovere la durezza carbonatica e non carbonatica. Rispetto alla precipitazione del calcio, la precipitazione del magnesio richiede il doppio della quantità di additivo chimico e genera il doppio della quantità di residui che devono essere rimossi. Il diossido di carbonio in eccesso deve essere rimosso prima dell'addolcimento poiché può impedire la precipitazione della calce.

Vantaggi

• Questo processo può rimuovere ferro e fluoruro in eccesso.
• A causa dell'elevato pH, batteri e virus possono essere rimossi con questo processo.
• Con un controllo adeguato, la corrosività e la formazione di incrostazioni possono essere controllate con questo metodo.

Svantaggi

• Produce una quantità considerevole di residui da smaltire.
• I costi di esercizio e chimici sono elevati.
• L'aggiunta di cenere di soda può influire sui livelli di sodio nell'acqua.
• La ricarbonatazione, o la reintroduzione del diossido di carbonio, deve essere effettuata dopo l'addolcimento a un pH inferiore, per rimuovere la calce in eccesso e favorire la precipitazione dell'eventuale carbonato di calcio residuo.
• Questo processo non può ridurre la durezza a zero.
• Il controllo di questo processo richiede un alto grado di competenze dell'operatore.

Domande frequenti