Discussione:Durezza dell'acqua
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L'eccessiva durezza provoca dei problemi, infatti, se riscaldate, si intorbidiscono e danno luogo ad incrostazioni (dannose per gli impianti domestici ed industriali). inoltre, con il sapone, formano precipitati insolubili che rende difficile la detersione. Con una durezza troppo bassa, invece, aumenta la solubilità e c'è il rischio che entri in soluzione metalli pesanti presenti (ad es. il piombo).
La durezza si può distinguere in:
- temporanea
- permanente
- totale
DUREZZA TEMPORANEA: si ha con la dissoluzione in acqua di bicarbonati di Ca ed Mg.
Ca(HCO3)2 [solubile] <=> CaCO3 [insolubile] + CO2 + H2O
L'equilibrio si sposta verso destra a 80°C. Si sposta verso sinistra a temperatura ambiente.
DUREZZA PERMANENTE: si ha con la soluzione degli altri sali di Ca ed Mg (solfati, cloruri e nitrati) che non precipitano con l'ebolizione.
DUREZZA TOTALE: si ha per combinazione DUREZZA TEMPORANEA + DUREZZA PERMANENTE (ovvero da tutti i sali di Ca ed Mg)
Determinazione della durezza
Metodo idrotimetrico o di Boutron-Boudet
Prova rapida e di modesta precisione. È una prova che si basa sulla capacità degli ioni Ca+2 ed Mg+2 di entrare in soluzione con saponi alcalini (sali di sodio o di potassio di acidi grassi) tramite la formula
2C17H33COONa [solubile] + Ca+2 => (C17H33COO)2Ca [insolubile] + 2Na+
Premettendo che i saponi di sodio e potassio sono solubili mentre quelli di calcio e di magnesio non lo sono. Se ad un dato volume d'acqua aggiungiamo, goccia a goccia, una soluzione di sapone alcalino a titolo noto, ed agitiamo, otterremo (quando tutti gli ioni Ca+2 ed Mg+2 saranno precipitati come saponi insolubili) la formazione della schiuma. Per tale determinazione si usa una Bottiglia idrotimetrica opportunamente tarata ed una buretta graduata direttamente in gradi francesi. La prova si esegue per determinare la durezza totale, quindi su un identico volume d'acqua bollita, filtrata e riportata a volume, per determinare la durezza permanente. La durezza temporanea si ottiene per differenza.
Metodo complessometrico
Prova più precisa. La prova si basa sulla capacità degli ioni Ca+2 ed Mg+2 di formare, tramite il sale bisodico dell'acido EDTA (EtilenDiamminoTetraAcetico) cristallizzato con 2 molecole d'acqua, sali complessi.
NaOOCCH2 CH2COONa
\ /
N-CH2-CH2-N
/ \
H2O HOOCCH2 CH2COOH H2O
In questo caso si esegue titolando tramite una soluzione a titolo noto di EDTA un volume noto di acqua a cui si aggunge una soluzione tampone a pH 10 ed un indicatore.
EDTA-2 [legante] + Ca+2 [ione metallico] => Ca(EDTA) [sale complesso]