Addolcimento dell'acqua

Gli addolcitori, attraverso la riduzione della durezza totale dell'acqua, sono in grado di contenere il consumo energetico mantenendo gli elettrodomestici e gli impianti, liberi da calcare e prolungarne la durata. Inoltre è possibile ridurre anche di 3 volte la quantità di detersivo necessaria per le varie operazioni di lavaggio (bucato, igiene personale, pulizie di casa, prodotti anticalcare, etc.) diminuendo così l'inquinamento ambientale da detersivi.

La durezza dell'acqua è dovuta alla presenza di determinati sali: i principali ioni che la provocano sono calcio magnesio Questi ioni sono la causa delle formazioni solide che provocano ostruzioni nelle tubature e negli impianti dei sistemi che producono acqua potabile o di processo. Le unita' di addolcimento rappresentano una soluzione.

Effetti del calcare

L'acqua freatica attraversando gli strati del terreno, oltre a tanti minerali presenti, si arricchisce di numerosi sali minerali che ne costituiscono la salinità (calcare dell’acqua).

La presenza di alcuni di questi sali quali il Calcio (Ca²⁺), Magnesio (Mg²⁺) e Bicarbonato (HCO^3-), sono le  principali cause delle incrostazioni e dei danni arrecati agli impianti idrici.  Infatti il calcare  tende a depositarsi ed attaccarsi alle pareti delle componenti di caldaie, elettrodomestici, tubazioni, ecc. Dopo essersi attaccato l'unico modo per rimuoverlo è mediante procedimento chimico, da qui l'importanza di eliminarlo alla fonte. Per quantificare la presenza di tali sali minerali si è adottato il termine di "durezza totale" e l'unità di misura più comune è il "grado francese", abbreviato con "f", la durezza totale è composta dalla durezza temporanea che scompare durante il processo di ebollizione e dalla durezza permanente che invece persiste anche dopo il processo di ebollizione.

1 grado Francese di durezza corrisponde ad un contenuto di 10 mg/litro di carbonato di calcio ovvero a circa 4 mg/litro di calcio.

A titolo informativo, qui di seguito è riportata la durezza approssimativa delle acque per le regioni d’Italia.

Consigli utili
In presenza di un'acqua con durezza superiore ai 20° francesi è consigliabile installare un addolcitore,  che attraverso l'impiego di particolari resine alimentaritrattiene i sali di calcio e magnesio. Il suo utilizzo oltre a preservare gli impianti contribuisce ad avere un organismo più salutare, rende elastica la pelle, consente di utilizzare meno saponi e detersivi per i lavaggi quotidiani.

In base alla zona dove risiediamo, sono presenti diverse cariche cdi calcare, supponiamo ad esempio di abitare a Roma, e per  ipotesi di avere in casa un acqua con una durezza di 40 °F, cioe’ un’acqua che contiene circa 160 mg/litro di calcio. Se sottoponiamo quest’acqua ad un processo di addolcimento con una resina a scambio ionico sottraiamo il calcio sostituendolo con il sodio. Una resina a scambio ionico può lavorare anche con una efficienza del 100 % sottraendo tutto il calcio, anche se questo non e’ opportuno che avvenga e tra le altre cose otterremmo un’acqua molto viscida (tipo olio). 

Ogni milligrammo di calcio sottratto sarà rimpiazzato da 1,15 milligrammi di sodio, quindi alla fine del processo di addolcimento l’acqua conterrà circa 140 mg/litro di sodio in più.

L'impiego di un addolcitore è semplicissimo e non richiede altra attenzione che quella di un corretto dimensionamento, una corretta installazione e una buona conduzione che si limita a rifornirlo periodicamente di sale, una carica può durare da pochi giorni ad alcune settimane, dipendentemente da quanto “dolce” vogliamo l’acqua e da quanti litri “addolciamo”.

Come è costituito un addolcitore
Un'addolcitore è tipicamente costituito da un contenitore per le resine ed un contenitore per il sale (comune sale da cucina, necessario per la rigenerazione periodica delle resine) che combinato all'acqua di rete forma la salamoia. Il sale è disponibile anche in pastiglie (più puro e con maggior durata), e tramite un sistema di rigenerazione pilotata da un timer e/o da un flussometro, effettua automaticamente le operazioni di controlavaggio,  necessarie a mantenere in efficienza il sistema. Tale rigenerazione può essere programmata a tempo (entro 4 giorni) al fine di evitare la possibilità di proliferazioni batteriche in caso di acqua ferma; oppure può essere programmata a volume/tempo, in questo caso, qualora si raggiunga in anticipo il volume di acqua decalcificata, l'addolcitore per fare il controlavaggio non aspetta che si chiuda il ciclo temporale ma provvede ad anticiparlo. Solitamente ritardandolo manualmente alle ore notturne. L'addolcitore, durante il ciclo di rigenerazione, è in grado di ottenere il cloro automaticamente dalla salamoia (Cloruro di Sodio), attraverso l'elettrolisi. Ciò avviene tramite un produttore di cloro per scomposizione elettrochimica,  per auto-sterilizzarsi e mantenere così le caratteristiche di potabilità dell'acqua. 

Altro componente dell'apparecchiatura è la Valvola di Miscelazione, che permette di ottenere acqua  con il grado di durezza desiderato.

Norme

La Legge 443/90 e le norme UNI 8065 prescrivono come essenziale ai fini del risparmio energetico e della corretta conduzione degli impianti con macchine e apparecchiature per acque destinate a consumo umano  (per impianti di produzione acqua calda sanitaria con durezza  maggiore di 25°F), il trattamento dell'acqua tramite addolcimento. 

Efficienza
L'efficienza degli addolcitori si misura in mc/°f. ; ossia i metri cubi ottenibili per ogni grado di durezza dell'acqua. Tale parametro viene comunemente chiamato "capacità di scambio". Per ottenere la quantità d'acqua trattabile da un dato addolcitore, viene divisa il valore della capacità di scambio per la durezza.

Ad esempio per un addolcitore con 10 litri di resina che hanno una capacità di scambio pari a 4,5 grammi CaCO3 per mc, calcolando una durezza in ingresso di 35°f si ha: (4,5x10):35 = 1,28mc = 1280lt.  Calcolando un consumo medio procapite di 200lt acqua al giorno si deve effettuare una rigenerazione ogni:   1280:200=6 giorni. Limite superiore a quello di 4 giorni stabilito per legge. Tale addolcitore sarà quindi più che sufficiente per l’utilizzo previsto.  Nel caso si utilizzi una rigenerazione a tempo, è sempre possibile, anticipare manualmente la rigenerazione; mentre nel caso di rigenerazione a volume (che non è legata solo al tempo, ma anche all'acqua effettivamente trattata) il sistema provvede autonomamente ad effettuare una rigenerazione qualora fosse necessaria.
NB le resine sono soggette nel tempo (alcuni anni), a perdere il loro potere “addolcente” e devono essere sostituite. Hanno comunque un costo relativamente basso (circa 3 euro al litro).

In commercio esistono anche anticalcare magnetici.
 

Con l'utilizzo di un anticalcare magnetico, l'acqua viene sottoposta ad un campo magnetico di opportuna intensità, provocando la microcristallizzazione dei sali minerali (calcare), trasformandone la struttura cristallina aggressiva in una struttura amorfa (aragonite).

L'azione del campo magnetico lascia inalterata la quantità di calcare presente nell'acqua provocandone solamente la precipitazione sotto forma di deposito. I sali minerali così trasformati rimangono pur sempre presenti nell’acqua ma vengono trascinati con il normale deflusso dell'acqua senza costituire pericolo di alcuna incrostazione con le superfici di contatto.