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Tutto ciò che devi sapere sulla durezza dell’acqua, sui solidi disciolti totali, sul pH e sull’alcalinità
Ci sono molti termini tecnici che circondano le proprietà generali della tua acqua potabile, ma questo non dovrebbe impedirti di conoscere la chimica fondamentale della tua acqua. Piuttosto che lasciarti grattarti la testa (e cercare su Internet per ore), abbiamo assemblato questa pratica guida per aiutarti a capire cosa significano alcune delle proprietà dell’acqua più importanti e fondamentali.
Pensiamo che tutti coloro che bevono acqua (cioè tutti!) dovrebbero conoscere queste principali proprietà dell’acqua e perché sono importanti.
Daremo un’occhiata alle seguenti proprietà dell’acqua: durezza, solidi disciolti totali (TDS), pH e alcalinità. Continua a leggere per scoprire perché ognuno è importante, cosa significano per la qualità e la salute dell’acqua, le gamme generali e cosa fare al riguardo.
L’acqua è tipicamente classificata come “dura” se contiene alti livelli di minerali disciolti e caricati positivamente come calcio e magnesio.
L’85% dell’acqua potabile degli Stati Uniti ha un certo grado di durezza e, sebbene non sia un pericolo per la salute, può essere un fastidio per tubi, rubinetti e altri impianti idrici
L’acqua che manca di questi minerali duri è chiamata acqua dolce.
Molto probabilmente sentirai parlare di acqua dura e di un addolcitore d’acqua nello stesso contesto. Questo perché un addolcitore d’acqua è un dispositivo di trattamento o un sistema di condizionamento dell’acqua che rimuove i minerali duri dall’acqua e di solito sostituisce quei minerali con qualcosa di meno problematico. L’acqua che è stata trattata o condizionata da un addolcitore avrà un sapore diverso rispetto all’acqua dura e lascerà meno residui sugli infissi.
È probabile che l’acqua dura lasci depositi minerali su tutto ciò che tocca. Ciò significa che l’acqua dura può causare molti problemi in una casa o per un’azienda. L’acqua dura può:
Tuttavia, la durezza non è intrinsecamente cattiva o pericolosa. Una piccola quantità di durezza dell’acqua è in realtà buona per l’acqua del rubinetto perché elementi duri come magnesio e calcio rivestiranno naturalmente le superfici interne dei tubi e li proteggeranno dalla corrosione (che ridurrà la probabilità di lisciviazione dei metalli dall’impianto idraulico nell’acqua potabile).
Spesso quando discutiamo di qualità e salute dell’acqua, pensiamo solo agli impatti negativi. Questa volta abbiamo una buona notizia: l’acqua dura può essere utile. Il Consiglio Nazionale delle Ricerche afferma che l’acqua dura generalmente contribuisce (tra il 5-20%) al fabbisogno alimentare totale di calcio e magnesio. Mentre ci sono alcune prove che collegano la durezza dell’acqua ad altre condizioni di salute, non è stato ancora chiarito completamente quali (se ce ne sono) impatti positivi o negativi sulla salute potrebbero esserci.
La durezza dell’acqua superiore a 400 PPM, tuttavia, può benissimo essere considerata abbastanza difficile da meritare un trattamento per evitare potenziali impatti sulla salute. Anche se non esiste ancora una preoccupazione per la salute pienamente concordata dalla comunità scientifica, ad un livello sufficientemente elevato di durezza ci possono essere buone ragioni per considerare l’eliminazione del trattamento delle cause sottostanti.
Alcuni addolcitori d’acqua funzionano sulla base dello “scambio ionico”, in cui calcio e magnesio (ioni di durezza dell’acqua) vengono scambiati con ioni di sodio nell’acqua.
È improbabile che il sodio extra nella tua acqua causi un problema di salute, ma se hai la pressione alta, puoi evitare di preoccuparti del contenuto di sale aggiunto scegliendo “addolcitori d’acqua senza sale” (tendono a usare ioni cloruro di potassio).
Mentre ci sono diverse interpretazioni soggettive di acqua dura e dolce, ecco una guida generale per classificare la misurazione della durezza dell’acqua.
Al fine di trovare un’unità equivalente per misurare tutti gli ioni che compongono la durezza dell’acqua, gli ingegneri misurano la durezza come parti per milione (PPM) di carbonato di calcio perché è facile da misurare e una delle fonti primarie di durezza dell’acqua.
Potresti vedere che la durezza dell’acqua viene misurata con unità variabili:
Sappiamo che tutte queste unità possono creare confusione, ecco alcuni modi utili per convertire da un tipo di unità a un altro:
1 Grain = 17,1 mg/L di CaCO3
1 mg/L di CaCO3 = 1 PPM di CaCO3
Se vuoi evitare l’acqua dura per qualsiasi motivo, ci sono due principali opzioni di addolcimento dell’acqua in cui puoi considerare di investire:
* Nota: dovrai mantenere spesso il tuo RO se la durezza dell’acqua è elevata e questo può essere costoso.
Come descritto sopra, potrebbe anche essere necessario aggiungere una certa durezza all’acqua se l’acqua è troppo morbida. Ciò significa aggiungere minerali come calcio o magnesio nella tua acqua con uno speciale filtro di remineralizzazione. Avere una certa durezza nell’acqua fa bene ai tubi perché può proteggerli dagli effetti corrosivi dell’acqua troppo morbida.
Vale la pena notare che, poiché la durezza dell’acqua di solito colpisce l’intero sistema idrico (tubi, rubinetti, docce, pompe, altre apparecchiature), gli addolcitori d’acqua sono generalmente installati solo a livello di struttura o di tutta la casa. Non installerai spesso un addolcitore e un solo tocco, piuttosto scoprirai che la maggior parte dei prodotti sono progettati per l’intera casa o edificio. Tali sistemi sono chiamati punto di ingresso (in contrapposizione al punto di utilizzo).
Grazie alla sua proprietà come solvente universale, l’acqua può dissolvere una vasta gamma di altre sostanze. Mentre questi “solidi disciolti” possono riferirsi a qualsiasi sostanza che non puoi vedere nella tua acqua. Il termine solidi disciolti totali (TDS) si riferisce tipicamente a questi sali inorganici disciolti:
Inoltre, piccole quantità di materia organica disciolta.
In definitiva, una misura dei solidi totali disciolti (TDS) è considerata la somma di tutte le sostanze inorganiche e organiche nell’acqua.
Negli Stati Uniti, l’elevato TDS nell’acqua è spesso attribuito a caratteristiche ambientali naturali, come sorgenti minerali, depositi di sale e intrusioni di acqua di mare. Tuttavia, altre fonti di TDS nell’acqua potabile possono provenire da:
Alte concentrazioni di TDS nella tua acqua possono causare problemi estetici piuttosto che problemi di salute. A causa di questi possibili effetti, TDS è elencato solo come standard secondario per l’acqua potabile dall’EPA, il che significa che sono governati da una linea guida non applicabile (piuttosto che da uno standard obbligatorio).
Livelli elevati di TDS possono provocare:
Bassi livelli di TDS possono provocare:
Mentre il TDS non ha un effetto diretto sulla salute e può solo causare problemi tecnici ed estetici, livelli estremamente elevati di TDS possono indicare che contaminanti potenzialmente dannosi (come manganese, arsenico o ferro) sono presenti nell’acqua.
Il modo migliore per ridurre il TDS nell’acqua del rubinetto è investire in un filtro per l’acqua ad osmosi inversa. La maggior parte dei sistemi RO rimuoverà almeno il 95% del TDS nell’acqua.
Il pH è una misura dell’acidità o della basicità di qualcosa (a volte indicato come alcalinità). Più specificamente, il pH misura la quantità relativa di idrogeno libero e ioni ossidrile nell’acqua. La scala del pH varia da 0 (acido) a 14 (basico o alcalino). Un pH di 7,0 è neutro. L’acqua con più ioni idrogeno liberi è acida, mentre l’acqua con più ioni ossidrile liberi è basica.
La maggior parte dell’acqua del rubinetto dovrebbe rientrare nell’intervallo 6 – 8,5. È importante notare che la scala del pH è logaritmica, il che significa che ogni passo sulla scala corrisponde a un cambiamento di dieci volte nell’acidità. Ad esempio, l’acqua con un pH di quattro è dieci volte più acida dell’acqua con un pH di cinque.
I cambiamenti nel pH dell’acqua del rubinetto possono essere causati da molti diversi tipi di sostanze chimiche, rendendo il pH un indicatore cruciale dei cambiamenti chimici e della salute dell’acqua potabile.
L’acqua con pH elevato può causare:
L’acqua con basso pH può causare:
Il pH spesso non influisce direttamente sulla salute. Tuttavia, l’EPA degli Stati Uniti classifica il pH come standard secondario per l’acqua potabile e raccomanda un pH compreso tra 6,5 e 8,5 per l’acqua potabile. Se il pH dell’acqua è al di fuori di questi limiti, c’è una maggiore probabilità che tubi e dispositivi corrodano i metalli nell’acqua potabile e c’è anche la possibilità che una discarica vicina possa fuoriuscire nella rete idrica.
Bassi livelli di pH (inferiori a 5) possono avere effetti sulla salute seriamente dannosi sulla fauna locale come pesci e animali domestici.
Potresti anche aver visto menzioni di acqua ad alto pH (nota anche come “acqua alcalina”) e gli effetti sulla salute propagandati. Questa tendenza virale “salute” ha guadagnato attenzione negli ultimi anni come una delle mode più popolari “acqua funzionale”, ma l’attuale letteratura scientifica non riesce a sostenere queste affermazioni di benefici per la salute superiori dell’acqua ad alto pH.
Se il pH dell’acqua del rubinetto è troppo basso (inferiore a 6), è possibile prendere in considerazione una delle diverse soluzioni di trattamento conosciute per aumentare il pH dell’acqua potabile.
Se il pH dell’acqua del rubinetto è troppo alto (superiore a 8,5) e si avverte un’amarezza gessosa nell’acqua, allora si può considerare di abbassare il pH installando un sistema di iniezione acida.
L’alcalinità è un tampone per il pH dell’acqua. Ciò significa che è una misura della capacità dell’acqua di resistere ai cambiamenti del livello di pH. L’alcalinità “fa questo” neutralizzando gli acidi deboli che possono entrare nell’acqua sulla strada per il rubinetto.
L’alcalinità nell’acqua di rubinetto è normalmente espressa come la somma delle concentrazioni di bicarbonato, carbonato, idrossido e alcuni fosfati e silicati.
L’alcalinità nella tua acqua di solito ha origine da depositi calcarei che si sono dissolti nella tua fonte d’acqua (un pozzo, una falda acquifera, ecc.)
L’alcalinità mitiga i cambiamenti nel pH dell’acqua. Ciò rende l’alcalinità importante perché le oscillazioni del pH spesso portano a molti altri cambiamenti evidenti e impercettibili nella qualità generale dell’acqua. Tali cambiamenti possono benissimo riguardare i problemi di salute e manutenzione dell’acqua. In generale, non vuoi che il pH dell’acqua oscilli su e giù, altrimenti la qualità dell’acqua e la salute dell’acqua saranno difficili da prevedere.
Mentre le acque a bassa alcalinità possono essere più corrosive (cioè la bassa alcalinità consente agli acidi deboli di entrare nella rete idrica hanno maggiori probabilità di abbassare il pH), le acque alcalinizzanti superiori a 150 PPM hanno maggiori probabilità di formare incrostazioni (cioè depositi minerali) sui tubi e altri dispositivi, rendendo il sistema idraulico meno efficace.
L’alcalinità non è dannosa per l’uomo. In effetti, l’alcalinità può spesso avere un impatto positivo sui tubi e sul sistema di distribuzione dell’acqua.
Se combinata con la durezza, l’acqua moderatamente alcalina (meno di 300 PPM) può formare uno strato di carbonato di calcio o magnesio che può inibire o ridurre la corrosione dei tubi metallici. Nota: la maggior parte dei distributori d’acqua cerca di rendere l’acqua leggermente alcalina, trovando un equilibrio tra il rivestimento dei tubi con un livello sicuro di carbonato di calcio, ma non così tanto da danneggiare i tubi o compromettere l’efficienza del riscaldatore.
Attualmente non esiste uno standard sanitario per l’alcalinità nell’acqua potabile.
Mentre molte aziende di acqua in bottiglia hanno rilasciato prodotti di acqua alcalina negli ultimi anni, le affermazioni secondo cui l’acqua alcalina fornisce benefici per la salute sono in gran parte non dimostrate dalla scienza generale e dalla comunità sanitaria. Le aziende di acqua alcalina possono affermare che l’acqua alcalina rallenta l’invecchiamento, aumenta i livelli di energia, aiuta con la fertilità e aiuta a regolare il livello di pH del corpo per prevenire malattie croniche come il cancro.
Nessuna di queste affermazioni è stata dimostrata.
In generale, si desidera che la misurazione dell’alcalinità dell’acqua rientri nel 75% – 100% della misurazione della durezza dell’acqua (supponendo che entrambi siano misurati come carbonato di calcio, vale a dire. CaCO3) Questo perché, quando riportati in PPM (o mg/L) di carbonato di calcio, alcalinità e durezza sono quasi uguali in concentrazione, poiché generalmente provengono dagli stessi minerali.
Nota: non confondere “acqua alcalina” (acqua ad alto pH con più ioni OH- rispetto agli ioni H +), con l’acqua “alcalinità” (capacità dell’acqua di neutralizzare l’acido e mantenere stabile il pH).
Poiché una vasta gamma di alcalinità nell’acqua potabile è considerata accettabile, non è spesso che le persone debbano alterare la loro alcalinità naturale dell’acqua. Un basso livello di alcalinità è desiderabile nell’acqua del rubinetto perché funge da tampone che impedisce grandi oscillazioni del pH. Se non c’è abbastanza alcalinità nella tua acqua (forse perché una macchina per il trattamento dell’osmosi inversa ha eliminato tutto), puoi provare i seguenti approcci per aumentare l’alcalinità (e il pH):
