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Acqua aggressiva

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L'aggressività di un'acqua definisce la propensione di questa ad attaccare e solubilizzare alcuni minerali contenuti in rocce, terreni o materiali edili.

Cause e dinamica del fenomeno

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Depositi di calcare su un rubinetto

Particolarmente importante è a questo proposito l'azione dell'anidride carbonica (CO2) disciolta nell'acqua.Questa è, almeno in parte, presente sotto forma di acido carbonico (H2CO3) il quale esercita un'azione solubilizzatrice su alcuni minerali, in particolare i carbonati di calcio e magnesio, praticamente insolubili in acqua pura.Nel caso delcarbonato di calcio si ha la seguente reazione:

  • CaCO3 + H2CO3 → Ca(HCO3)2

Ilbicarbonato di calcio, notevolmente solubile, passa in soluzione nell'acqua.La suddetta reazione è una reazione di equilibrio dinamico e la quantità di bicarbonato di calcio che può trovarsi disciolta nell'acqua è notevolmente influenzata dalla concentrazione dianidride carbonica nell'acqua stessa.Ad esempio, quanto maggiore è la CO2 presente nell'acqua, tanto più l'equilibrio della reazione si sposta verso destra, tanto maggiore è la concentrazione di Ca(HCO3)2 nell'acqua.Per quanto sopra, a seconda dell'analisi chimica, dellamineralizzazione, delpH e dellatemperatura dell'acqua trasportata, possono presentarsi tre casi:

  • acquasatura di CO2: l'equilibrio della reazione non si sposta, si ha un'acqua indifferente cioè in equilibrio calciocarbonatico che non provoca, ad una data temperatura, né attacco né precipitazione dicarbonato di calcio
  • acquasovrasatura di CO2: l'equilibrio della reazione si sposta verso destra, si ha un'acqua aggressiva che può attaccare certi materiali edili, quali lemalte, portando in soluzione il carbonato di calcio in esse contenuto (in talune circostanze causando un sensibile degrado del materiale stesso) o anche rocce carbonatiche (carsismo) nel caso di acque sotterranee.
  • acqua sottosatura di CO2: l'equilibrio della reazione si sposta verso sinistra, si ha un'acqua incrostante cioè con tendenza a formare depositi e incrostazioni disali di calcio sulle pareti di condotte, contenitori, caldaie, ecc. Se l'incrostazione è imponente, può arrivare a creare — nel caso diacquedotti — seri problemi di ostruzione delle tubazioni.

Metodi di calcolo dell'aggressività

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Tra i metodi più utilizzati per il calcolo dell'aggressività dell'acqua ci sono:

  • l'indice di saturazione di Langelier (IsL)
  • l'indice di aggressività elaborato dall'AWWA[1] (IA)

L'indice di saturazione è dato dalla formula:

  • IsL =pH − pHs

IsL è pertanto uguale alla differenza tra il pH reale dell'acqua e quello disaturazione (pHs).

a seconda del valore di IsL si ha:

  • IsL < 0: acqua sottosatura di carbonato di calcio (acqua aggressiva)
  • IsL = 0: acqua satura di carbonato di calcio (acqua neutra)
  • IsL > 0: acqua sovrasatura di carbonato di calcio (acqua incrostante)

L'indice di aggressività è dato dalla formula:

  • IA =pH + log10(A x H)

dove:

In base all'IA l'acqua risulta tanto più aggressiva quanto più basso il valore dell'indice di aggressività e precisamente:

  • IA > 12: acqua non aggressiva;
  • 10 < IA < 12: acqua moderatamente aggressiva;
  • IA < 10: acqua aggressiva.

Tale indice è stato indicato dalla normativa italiana per determinare il comportamento dell'acqua potabile nei confronti delle tubazioni incemento amianto.
In questo caso l'IA deve essere superiore a 12 per evitare che l'aggressività dell'acqua potabile, portando il soluzione le parti solubili della matrice cementizia, possa liberare le fibre diamianto contaminando così l'acqua stessa.

Note

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  1. ^AWWA acronimo di American Water Works Association

Voci correlate

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  Portale Chimica: il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia
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