Acqua

CLASSIFICAZIONE DELLE ACQUE MINERALI

Sulla base del valore di residuo fisso ottenuto, possiamo dividere l’acqua in 4 tipi merceologici diversi, con relativi limiti:

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Acque minimamente mineralizzate (RF < 50 mg/L – inferiore e fino a 50 mg/L) sono acque leggere e sono quelle di riferimento per la prima infanzia, particolarmente indicata per la

ricostituzione di latte e alimenti per l’infanzia; per la costituzione del latte in polvere e gli alienati della prima infanzia, proprio perché il contenuto salino è basso, senza affaticare l’emuntorio

renale del neonato, che è ancora immaturo; stimolano anche la diuresi)

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Acque oligominerali (51 mg/L < RF < 500 mg/L – da 51 a 500 mg/L di RF) favoriscono diuresi e contengono poco sodio (questo lo so perché ho fatto la determinazione del sodio

specificatamente), quindi può essere indicata nei casi di ipertensione

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Acque minerali (501 mg/L < RF < 1500 mg/L – da 501 a 1500 mg/L di RF) sono le acque degli sportivi, di chi deve reintegrare i sali minerali o in estate quando la sudorazione è comunque

intensa. Utile in estate o durante la pratica di attività sportive, consente di reintegrare i liquidi ed i minerali persi con la sudorazione

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Acque ricche di sali minerali (RF > 1500 mg/L – sopra i 1500 mg/L di RF) salendo sopra i 1500mg/L di RF arriviamo ad avere le acque ricche di sali minerali e solitamente entriamo

nell’ambito delle acque termali. Acqua terapeutica, ricca di sali, da bere sotto il controllo medico

3. ACQUA TERMALE: è un’acqua dalla composizione salina peculiare, generalmente caratterizzate da 1 o più elettroliti disciolti in concentrazione elevata, ma proprio perché ricche in sali

minerali e di sali minerali particolari, tendono ad essere consumate in loco, cioè presso le terme, e per tempi circoscritti, sotto controllo medico di solito. Sono acque terapeutiche che derivano da

fonti termali. Questa terza tipologia di acqua ha una sua legislazione, in ragione del fatto che sono acque che si distinguono per composizione chimica, cioè hanno una faces chimica particolare,

che prevede la presenza di specifici elementi, in concentrazione superiore rispetto agli intervalli ammessi per il consumo umano; tuttavia, sono acque non commercializzate, tanto meno

esportate, che vengono consumate solo in loco alle terme per periodi di tempo limitati e sotto controllo medico. C’è, però,

un tipo particolare di acqua termale, dove, la salinità rientra nei parametri accettabili per la categoria delle acque minerali;

quindi, sono commercializzabili riportando in etichetta “Terme di ...”, come le acque delle terme di Boario.

[Acque Termali: Legge 24 Ottobre 2000, n° 323 (riordino del settore termale). Acque minerali naturali, di cui al regio

decreto 28 settembre 1919 n. 1924, e successive modificazioni, utilizzate a fini terapeutici...”. Molti elementi in comune

con le acque minerali, di cui possono essere considerate una categoria. Quando le acque termali hanno caratteristiche di

composizione tali da potere essere impiegate anche come comuni acque minerali (salinità non elevata e parametri nei limiti

previsti dalla normativa), possono essere regolarmente messe in commercio per tale utilizzo (in etichetta: Terme di...).

Aspetti microbiologici: seguono quanto previsto dalla normativa per le acque minerali. Aspetti chimici: il contenuto in

specifici elementi (boro, arsenico, bario) è ammesso nelle acque termali in misura superiore a quanto previsto per le acque

minerali imbottigliate. Il loro uso, oltre ad essere molto limitato nel tempo, avviene sotto controllo medico. Attività

farmacologica delle acque termali spesso dovuta alla presenza di specifici elementi (documentazione farmacologica e

clinica)]

Accanto sono riportati esempi di tipologie di acque disponibili sul mercato per noi consumatori: vediamo che l’acqua più leggera

è l’acqua Sant’Anna, circa in fondo abbiamo la Lete, con un contenuto salino di 905mg/L, e la Ferrarelle, con la quale siamo

quasi nel versante delle acque ricche in sali minerali.

Abbiamo detto che le procedure analitiche si fanno indipendentemente dalla tipologia di acqua (che sia potabile, minerale-naturale o anche termale), ciò che cambia è l’intervallo di accettabilità.

Abbiamo visto che con il residuo fisso determiniamo la somma di tutti i sali disciolti, ma poi possiamo distinguere gli elettroliti/sali che sono disciolti nell’acqua che stiamo analizzando, quindi

possiamo parlare di DUREZZA DELL’ACQUA, grandezza che, insieme al residuo fisso, torna sempre nell’etichetta delle bottigliette d’acqua. Con durezza dell’acqua si intende la quantità di sali di

calcio e magnesio presenti nell’acqua stessa (la quantità di sali di calcio e magnesio contenuta nell’acqua conferisce ad essa una proprietà indicata con il termine “durezza” ), quindi ci

riferiamo solo e soltanto a questa categoria di sali, ovvero tutti i sali di calcio e tutti i sali di magnesio, per l’insieme costituisce la durezza totale dell’acqua ( DUREZZA TOTALE = DOVUTA A

TUTTI I SALI DI CALCIO E MAGNESIO).

A seconda della tipologia di sale di calcio e di magnesio che consideriamo, la durezza totale può essere distinta in:

 DUREZZA TEMPORANEA: è relativa solo ed esclusivamente ai bicarbonati di calcio e di magnesio (dovuta a bicarbonati di calcio e magnesio); “temporanea” ci dà l’idea che questa

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durezza può essere cambiata, infatti i bicarbonati di calcio e magnesio, quando vengono riscaldati, perdono CO che va via come gas e si trasformano in carbonati di calcio e di magnesio ecco

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perché temporanea (cambia la tipologia chimica del sale) Ca(HCO ) = CaCO (s) + CO (g) + H O

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 DUREZZA PERMANENTE: sono tutti gli altri sali di calcio e magnesio che permangono dopo ebollizione. Sali che permangono in soluzione dopo ebollizione prolungata.

 DUREZZA CALCICA: è relativa solo a tutti i sali di calcio. Dovuta ai soli sali di calcio.

I ricercatori hanno definito una unità di misura specifica per la durezza dell’acqua, ossia i gradi francesi, dove 1°F corrisponde a 10mg di CaCO /L (1°F = 10mg di carbonato di calcio contenuti nel

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litro di soluzione). Quindi, la durezza dell’acqua, che sia totale, calcica, permanente o temporanea, si esprime in ° francesi. L’esigenza di creare questa unità di misura a doc deriva dal fatto che la

durezza è la grandezza analitica che si riferisce a una categoria di analiti, a un insieme di analiti diversi fra loro, perché con durezza totale intendiamo tutti i sali di calcio e di magnesio; quindi, i

ricercatori dovevano poter riferirsi a qualcosa che potesse esprimere questa grandezza così eterogenea, cioè che comprende specie chimiche così diverse fra loro, per cui hanno deciso di ricondursi a

una sola delle specie analitiche presenti, ossia il carbonato di calcio, che è il sale rappresentativo dell’insieme di tutti i sali di calcio e magnesio, che vengono espressi con il concetto della durezza.

Perché hanno scelto proprio il carbonato di calcio? Perché è quello mediamente più presente, ovvero percentualmente più presente rispetto a tutti i sali di calcio e di magnesio che figurano nell’acqua.

Esistono anche i gradi inglesi (invece di riferirsi ai litri, si riferiscono a 700mL) e tedeschi (invece di riferirsi al carbonato di calcio, si riferiscono all’ossido di calcio CaO), però quelli riportati in

etichetta e riconosciuti universalmente sono quelli francesi.

Come si determina la durezza dell’acqua? Sulla base del valore di durezza dell’acqua ottenuto, possiamo dividere le acque in:

Leggere o dolci: durezza fino a 15°F (il contenuto di sali di calcio e di magnesio è sufficientemente basso). Durezza inferiore a 15°F

o Mediamente dure: durezza compresa tra 15°F e 30°F

o Dure: durezza superiore a 30°F

o

L’intervallo ottimale è quello mediamente dura. Intervallo consigliato: 15°-50°.

La durezza di un campione di acqua è determinata con metodo analitico complessometrico, che utilizza L’ACIDO

ETILENDIAMMINOTETRACETICO come agente chelante.

Il metodo analitico per determinare la durezza: dovendo determinare i sali di calcio e di magnesio, sfruttiamo il fatto che, essendo ioni, questi possono essere chelati, ovvero legati stabilmente,

usando dei chelanti particolari, cioè sostanze chimiche capaci di poter legare questi ioni. In questo caso specifico, per determinare la durezza dell’acqua, si usa il composto l’EDTA, un acido

carbossilico, è un composto che ha 4 funzioni carbossiliche, abbreviato come EDTA, dove EDTA è l’acronimo che si riferisce alla struttura chimica del composto stesso.

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Possiamo vedere la parte centrale dove abbiamo CH -CH (“detto residuo etilenico” per cui la “E” di EDTA sta per “etilen”), a cui sono legati due atomi di azoto N-CH CH -N e ciascun atomo di

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azoto porta legati dei residui acetici N-CH -COOH (due rami, uno sotto e una sopra per entrambi gli atomi di N); per cui abbiamo la struttura dell’ etilen-

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diammino-tetraacetico (“etilen”, che è la parte centrale, “diammino”, perché ci sono le due funzioni aminiche, “tetraacetico”, perché abbiamo 4

funzioni acetiche).

Perché si usa l’EDTA? Hanno preso questo acido perché quando questo acido si ritrova in condizioni basiche, essendo appunto un acido, ce lo

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ritroveremo sotto forma del sale corrispondente, cioè in forma deprotonata, per cui avremo per ogni funzione carbossilica N-CH -COO ; queste funzioni

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COO sono in grado di legare stabilmente i cationi, quindi specie ioniche con cariche positive. Per cui, la molecola di EDTA usa le sue 4 funzioni

carbossiliche deprotonate per richiudersi a legare gli ioni calcio e gli ioni magnesio (tutte e 4 le funzioni carbossiliche si deprotonano e si chiudono a

chelare gli ioni metallici, parliamo di chelare e non legare perché lo ione metallico con carica positiva indicato come “M” al centro, come calcio e

magnesio, è legato da più gruppi). Non solo abbiamo a disposizione le 4 funzioni carbossiliche, ma sappiamo anche che ciascun atomo d’azoto N ha a

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che fare con una coppia di elettroni non condivisa, che partecipa a stabilizzare il legame con lo ione metallico Ne deriva che si forma una specie

altamente stabile e questo si usa per determinare la quantità di ioni calcio e di magnesio. Questa è una determinazione (sappiamo che è presente la specie

chimica/analita, ma vogliamo sapere quanto analita c’è), che sfrutta la formazione di complessi.

N.B. se aggiungiamo EDTA in acqua, poiché è incolore, come faccio a sapere quanto metterne per avere la certezza di complessare tutti gli ioni calcio e magnesio presenti? Devo sfruttare qualcosa<