Addolcimento

HCO

Ca(¿¿ 3)2+Ca(OH ↔2CaCO O

) +2H

1. Eliminazione della durezza calcica carbonatica: 2 3 2

¿

2. Eliminazione della durezza magnesiaca carbonatica:

HCO

Mg(¿¿ 3)2+Ca(OH ↔ MgCO H O

) +CaCO +2

2 3 3 2

¿

MgCO CaCO

3 3

è molto solubile del , poiché presenta un K=4x10^-5, risulta necessaria ulteriore aggiunta di

Ca(OH MgCO ↔ CaCO Mg(OH .

) +Ca(OH ) + )

2 3 2 3 2

, calce idrata: Perciò la reazione totale sarà:2.

HCO

Mg(¿¿ 3)2+2Ca(OH ↔ Mg H O

) (OH ) +2CaCO +2

2 2 3 2

¿ Na2CO3↔ Na2SO4

+ +CaCO

1. ❑ 3

Eliminazione della durezza calcica non carbonatica : CaSO4 ↔ Mg CaSO

+Ca(OH ) (OH ) +

2. 2 2 4

Eliminazione della durezza magnesiaca non carbonatica: MgSO4

L’ultima reazione elimina il magnesio, ma lo converte in durezza calcica non carbonatica, quest’ultima viene rimossa tramite aggiunta di

Soda Solvay. Oltre le reazioni di addolcimento va considerata la reazione tra la calce idrata e l’anidride carbonica libera presente

generalmente in acqua, che produce consumo di calce idrata.

Trattamento con Soda Caustica e Soda Solvay: HCO

Ca(¿¿ 3)2+ NaOH ↔CaCO NaCO3+2H O

+

1. ❑

Eliminazione della durezza calcica carbonatica: 3 2

¿ HCO

Mg( 3) 2+ NaOH ↔ MgCO NaCO 2 H O

¿¿ + +

2. ❑ 3 3 2

Eliminazione della durezza magnesiaca carbonatica: ¿

MgCO 2NaOH ↔ NaCO Mg

+ + (OH )

3 3 2 Na2CO3↔ Na2SO4

+ +CaCO

3. ❑ 3

Eliminazione della durezza calcica non carbonatica: CaSO4 NaOH ↔ Mg NaSO

+ (OH ) +

4. 2 4

Eliminazione della durezza magnesiaca non carbonatica: MgSO4

Oltre a queste reazioni di addolcimento va tenuto conto che l’acido carbonico consuma NaOH, ma a differenza della reazione con calce

idrata produce soda solvay e non da luogo a precipitazione di Carbonato di calcio. Se la quantità di Soda solvay prodotta è uguale o in

eccesso rispetto a quella necessaria per eliminare la durezza calcicaa non carbonatica, allora l’addolcimento dell’acqua è realizzabile

con l’unica aggiunta di NaOH, altrimenti si dovrà aggiungere soda solvay relativamente al deficit.

Le concentrazioni residue dello ione calcio e magnesio sono regolate dagli equilibri di dissoluzione del carbonato di calcio e

dell’idrossido di magnesio, ed esse non possono essere calcolate in base al prodotto di solubilità perché questi due ioni sono capaci di

formare ioni complessi solubili con determinati anioni presenti in acqua, che aumentano la solubilità del carbonato di calcio e

dell’idrossido di magnesio. Affinchè si possa istaurare l’equilibrio di dissoluzione, cioè che il prodotto della concentrazione degli ioni

calcio e lo ione carbonato sia pari al K’sc, è necessario che si abbia una maggior dissoluzione del carbonato di calcio, dato che una

parte del calcio formatosi per dissoluzione si unisce agli anioni complessanti presenti in acqua. L’analisi chimica di un’acqua consente di

determinare la concentrazione totale di calcio solubile, mentre non è in grado di indicare gli ioni calcio liberi e quelli complessati, perciò

quando si ha a che fare col bilancio di materia si deve tener conto di tutte le specie di calcio che contribuiscono alla forma solubile.

Le concentrazioni dei vari ioni vengono messe in relazione al pH tramite un diagramma del tipo log(concentrazione ione)-pH, si nota

che il magnesio totale solubile è virtualmente dipendente dal Ct e diminuisce al crescere del pH. Nel caso del calcio, esso diminuisce al

crescere del ct e all’aumentare del pH.

Unità impiegate per addolcimento mediante precipitazione. Se l’acqua da sottoporre a precipitazione chimica contiene un tenore di

anidride carbonica superiore ai 10 mg/l, può risultare vantaggiosa la rimozione tramite areazione al fine di ridurre il dosaggio di calce

idrata o di soda caustica. Per acque povere di anidride carbonica questa unità è omessa. L’unità di addolcimento prevede:

1. Uno stadio di rapido mescolamento, per disciogliere il reattivo in acqua. La calce idrata essendo dosato allo stato solido in

sospensione si discioglie lentamente, perciò è richiesto un tempo di rapido mescolamento di 10-15 min per ottenere completa

dissoluzione. La soda caustica è dosata sottoforma di soluzione acquosa, perciò il tempo di ritenzione sarà di 0,5-1 min. Il

grado di agitazione dell’acqua in questo stadio deve essere molto intenso.