Comprendere la terminologia relativa alla durezza dell'acqua

Esistono diversi modi per descrivere o misurare la durezza dell'acqua: durezza calcarea, durezza magnesiaca, durezza totale, durezza espressa in_CaCO3o solidi totali disciolti (TDS). Ecco una breve guida per comprendere le differenze terminologiche.

TDS vs durezza generale dell'acqua

Sebbene misurino componenti diversi dell'acqua, il TDS e la durezza generale sono direttamente proporzionali l'uno all'altro: più alto è il TDS, più dura sarà l'acqua.

Il termine TDS è utilizzato per descrivere i sali inorganici e le piccole quantità di materia organica presenti in soluzione nell'acqua che non possono essere filtrate attraverso una carta da filtro, come metalli, minerali, sali e ioni. Si tratta solitamente di cationi di calcio, magnesio, sodio e potassio (ioni con carica positiva) e anioni di carbonato, idrogenocarbonato, cloruro, solfato e nitrato (ioni con carica negativa).  La misurazione del TDS riflette meglio il contenuto minerale totale dell'acqua piuttosto che la sua durezza. La durezza generale, invece, è specificamente la concentrazione combinata di calcio (^Ca2+) e magnesio (^Mg2+) nell'acqua. Sebbene nell'acqua possano essere disciolti molti altri ioni oltre al calcio e al magnesio, come quelli sopra menzionati, questi non vengono considerati ai fini della durezza generale dell'acqua.

Durezza del calcio e del magnesio

La durezza del calcio (carbonato di calcio –_CaCO3) e la durezza del magnesio (carbonato di magnesio –_MgCO3) sono misure della quantità di ioni calcio e magnesio presenti nell'acqua.  Le misurazioni in mg/l forniscono una buona indicazione del contenuto minerale (e quindi della potenziale durezza) dell'acqua, ma misurano solo un elemento dell'acqua. Sono tuttavia misurazioni essenziali per calcolare la durezza totale come_CaCO3.

Durezza come_CaCO3

Dato che lo ione carbonato^CO32-è comune alla durezza del calcio, alla durezza del magnesio e alcalinità (l'alcalinità è la capacità dell'acqua di neutralizzare l'acido ed è fornita principalmente dal sistema carbonato) e considerando che la durezza del calcio è la durezza più dominante nell'acqua (nella maggior parte dei casi), diventa scientificamente ragionevole utilizzare il carbonato di calcio (_CaCO3) come entità unificante per la valutazione della durezza e dell'alcalinità nell'acqua.

Calcolo della durezza come_CaCO3

La durezza come_CaCO3è la concentrazione di ioni calcio e magnesio espressa in equivalenti di carbonato di calcio. Utilizzando la tavola periodica, la massa molare di_CaCO3(arrotondata al primo decimale) è [40,1+12+(16×3)] = 100,1. Per il Ca è 40,1 e per il Mg è 24,3 g/mol.

Pertanto, il rapporto tra carbonato di calcio e calcio è 100,1/40,1 = 2,5 e il rapporto tra carbonato di calcio e magnesio è 100,1/24,3 = 4,1. Quindi, per calcolare la durezza come_CaCO3tenendo conto sia delle misurazioni del calcio che del magnesio, occorre moltiplicare la misurazione del calcio per 2,5 e quella del magnesio per 4,1 e sommarle.  Ad esempio, per un rapporto di analisi dell'acqua con una misurazione del magnesio di 1,7 mg/l e una misurazione del calcio di 117,8 mg/l, il calcolo della durezza totale sarebbe (1,7×4,1) + (117,8×2,5) = 6,97+294,5 = 301,5 mg/l.

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