Addolcimento

Processo di addolcimento

Il processo chimico di trattamento dell’acqua, noto come addolcimento, permette di ridurre o eliminare la durezza, ovvero rimuovere parzialmente o completamente gli ioni calcio e magnesio. L’addolcimento può essere realizzato per precipitazione chimica, attraverso l’utilizzo di opportuni reattivi chimici, o attraverso lo scambio ionico, tramite l’impiego di resine cationiche a ciclo sodico o idrogeno, a seconda del tipo prevalente di durezza.

Il processo può essere svolto a temperatura ambiente, cioè a freddo, oppure a temperatura relativamente alta tra 60-70°C, inferiore alla temperatura di ebollizione dell’acqua. I processi di addolcimento per precipitazione chimica più usati richiedono l’utilizzo del reattivo Calce Idrata e Soda Solvay, oppure Soda Caustica e Soda Solvay. Entrambi i trattamenti rimuovono gli ioni calcio e magnesio sotto forma di precipitati come Carbonato di Calcio e Diidrossido di Magnesio.

Trattamenti alternativi

Molto meno usato è il trattamento con orto fosfato di sodio, che consente di eliminare gli ioni calcio e magnesio sotto forma di fosfati, molto meno solubili del carbonato di calcio e del diidrossido di magnesio. Quest’ultimo processo è il più efficace di tutti, ma molto costoso, e si preferisce utilizzarlo a valle degli altri due per eliminare la durezza residua.

Scelta del processo di addolcimento

La scelta del processo da utilizzare dipende dal livello di durezza residua che si vuole raggiungere. Se si desidera un’acqua con durezza inferiore ai 20-30 mg/l CaCO3, risulta obbligatoria la scelta del processo di scambio ionico, dal momento che per precipitazione chimica non è possibile arrivare a questi livelli di addolcimento. Nel processo di precipitazione chimica, la concentrazione dei due ioni calcio e magnesio è regolata dagli equilibri di dissoluzione del carbonato di calcio e dell’idrossido di magnesio e dalle reazioni di complessazione dei due ioni da parte degli anioni del tipo idrossido, bicarbonato, carbonato e solfato, generalmente presenti in acqua e che aumentano la solubilità del carbonato di calcio e dell’idrossido di magnesio.

Considerazioni sull'uso domestico

Per livelli di durezza non inferiori a 50 mg/l CaCO3, in genere richiesti per un’acqua di uso domestico che vanno dagli 80-120 mg/l CaCO3, i due processi risultano alternativi. Lo scambio ionico è da preferire quando l’acqua da trattare risulta incolore, con bassa torbidità, la durezza è del tipo non carbonatico, e la portata e durezza sono variabili nel tempo.

Addolcimento per scambio ionico

Le due reazioni che interessano l’addolcimento per scambio ionico sono:

• 2Na⁺ + R:Ca²⁺ ↔ 2R:Na⁺ + Ca²⁺