Concetti principali per l'esame di Scienza e tecnologia dei materiali

ACQUE

Generalità e classificazione

Le acque naturali non sono mai chimicamente pure, ma sono costituite da soluzioni di sostanze diverse, solide, liquide gassose e inoltre contengono quasi sempre in sospensione quantitativi di sost. estranee.

In base alla loro origine si classificano in:

1. Acque Meteoriche

   Sono le piogge. Derivando da un processo ciclico di evaporazione, condensazione e precipitazione.

   • Tengono in soluzione i costituenti gassosi dell'atmosfera, di cui sono sature; i principali sono idrogeno, ossigeno, CO₂. La percentuale di CO₂ nelle acque meteoriche è notevolmente più alta di quella presente in atmosfera.

2. Acque Superficiali

   Esercitano un'azione solubilizzante più o meno intensa sui costituenti del terreno con cui vengono a contatto ed aumentano così la quantità di sostanze da sciogliere.

   Quando le acque meteoriche si trasformano in acque superficiali, e il ₃ di acido carbonico (CO₂ disciolta nell'atmosfera). Si può ammettere che questa CO₃, almeno in parte, combina, sotto forma di acido carbonico (H₂CO₃), la quale esercita una lenta azione solubilizzante su alcuni minerali, in particolari carbonati di calcio e magnesio, pressoché insolubili in acqua pura.

   → CaCO₃ + H₂CO₃ → Ca(HCO₃)₂

   • Altri sono argilla e da origine alla torbidità; gesso (CaSO₄ 2H₂O) → Ca²⁺ + SO₄^2- se gesso in forma cristallina di nacl.

Acque

Generalità e classificazione

Le acque naturali non sono mai chimicamente pure, ma sono costituite da soluzioni di sostanze diverse, solide, liquide gassose e inoltre contengono quasi sempre in sospensione quantitativi di sost. estranee.

In base alla loro origine si classificano in:

1. Acque Meteoriche

• Sono le piogge. Derivano da un processo ciclico di evaporazione, condensazione e precipitazione.
• Tengono in soluzione i costituenti gassosi dell'atmosfera, di cui sono sature; i principali sono azoto, ossigeno, CO₂. La percentuale di CO₂ nelle acque meteoriche è notevolmente più alta di quella presente in atmosfera.

2. Acque Superficiali

• Esercitano un'azione solubilizzante più o meno intensa sui costituenti del terreno con cui vengono a contatto ed aumenta con la quantità di sostanze da sciogliere.
• Quando le acque meteoriche si trasformano in acque superficiali, e l'elevazione dell'anidride carbonica (CO₂ disciolta nell'atmosfera), si può ammettere che questa, solo parzialmente, combini con la stessa forma di ACIDO CARBONICO (H₂CO₃), la quale esercita una lenta azione solubilizzante sui cloruri minerali, in particolari carbonati di calcio e magnesio pressoché insolubili in acqua pura.

→

CaCO₃ + H₂CO₃ → Ca(HCO₃)₂

• Frequenti sono argille a dare origine alla torbidità.
• Gesso → CaSO₄ 2H₂O → Ca⁺⁺ + SO₄^--
• Sedimentazione → forma cristallina di NaCl.

ACQUE SOTTERRANEE :

Si raccolgono in corrispondenza di zone impermeabili, formano delle falde, dalle quale l'acqua può ritornare in superficie o spontaneamente, acqua di sorgente o, artificialmente, acqua di pozzo.

In genere sono ricche di sost. disciolte

ANALISI DELL'ACQUA

• Bisogna conoscere la natura e la quantità delle sostanze disciolte e sospese
• Bisogna distinguere se l'acqua è destinata ad uso industriale (prend questo in considerazione) o ad uso potabile
• Nel caso più generale l'analisi viene limitata alle determinazioni di :

• SOSTANZE IN SOSPENSIONE = Si raccolgono per litro su un filtro tarato
• RESIDUO FISSO = è quello che rimane dopo la completa evaporazione dell'H₂O e rappresenta l'insieme di sostanze di natura organica e inorganica disciolte

ANALISI QUANTITATIVA DELLE SOSTANZE DISCIOLTE :

Si determinano la silice (come SO₃^--), gli ioni Al³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, Na⁺, K⁺, Cl^-, HCO₃^-, Mg²⁺

ANALISI DEI GAS DISCIOLTI :

La determinazione viene eseguita sfruttando il fatto che la solubilità dei gas nei liquidi si annulla alla temperatura di ebollizione, facendo bollire l'acqua si determina l'espulsione dei gas disciolti, che possono venire raccolti in recipienti graduati, misurati e analizzati

TRATTAMENTI DELLE ACQUE

• Sedimentazione e coagulazione

Questi 2 trattam. servono ad eliminare le sostanze solide che rendono torbida l'acqu