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Gli ioni in acqua

 

L’acqua naturale non è di norma una sostanza chimicamente pura: contiene sali disciolti, minerali, composti organici e gas. Queste sostanze possono essere presenti in varie concentrazioni a seconda dell’origine dell’acqua. I sali disciolti si presentano sotto forma di ioni e possono essere rimossi dall’acqua tramite scambio ionico o adsorbimento (= legame con un corpo solido).

Gli ioni possono assumere una o più cariche: normalmente ne possiedono una, due o tre (+, ++, +++). Possono inoltre essere costituiti da un solo atomo (p. es. H+) oppure da più atomi legati indissolubilmente tra loro a formare una molecola (p. es. CO3--).

La carica di tutti gli ioni presenti nell’acqua deve essere sempre zero: ciò significa che il numero di ioni caricati positivamente e negativamente è uguale.

 

Il principio dello scambio ionico (deionizzazione)

Lo scambio ionico è un processo molto efficace per eliminare dall’acqua impurità, residui e sostanze nocive.

Si utilizzano a tale scopo sostanze che in virtù della propria conformazione superficiale favoriscono notevolmente l’adesione degli ioni (= scambiatori ionici). Gli scambiatori ionici si caricano di ioni idrogeni H+ caricati positivamente e/o ioni idrossidi OH- caricati negativamente.
Questi ioni presentano una carica ridotta (+)(-).

Più elevata è la carica e più piccolo è il raggio di uno ione, tanto più fortemente esso si lega allo scambiatore ionico.

Se l’acqua da trattare viene condotta attraverso uno scambiatore ionico con ioni caricati positivamente e negativamente, tutti i cationi a carica positiva (+) presenti nell’acqua vengono sostituiti da ioni idrogeni a carica positiva (H+) e tutti gli anioni a carica negativa (-) presenti nell’acqua vengono sostituiti da ioni idrossidi a carica negativa (OH-). Questo perché lo scambiatore ionico respinge tutti gli ioni idrogeni e gli ioni idrossidi e assorbe dall’acqua gli ioni caricati positivamente e negativamente. Gli ioni H+ e OH- respinti dallo scambiatore ionico si legano al di fuori di esso formando acqua H2O purissima e senza residui.

Questo processo continua finché lo scambiatore ionico non ha più ioni H+ o OH- da rilasciare.

 

Conduttanza e purezza dell’acqua

L’acqua deionizzata è definita anche acqua completamente dissalata.
La purezza dell’acqua completamente dissalata si esprime in termini di conduttività.

Nelle soluzioni. l’elettricità è condotta dai cationi e dagli anioni = conduttività elettrica. Cationi e anioni sono quindi per così dire i portatori mobili di carica.
Tale proprietà è indicata dal valore di conduttanza in µs/cm1.

Più pura è l’acqua, più basso sarà il valore di conduttanza: l’acqua ultrapura, per esempio, ha un bassissimo valore di conduttanza di <0,1 µs/cm1.

 

Range di conduttività delle soluzioni acquose