>Processo di clorazione dell’acqua e le sostanze impiegate
La clorazione dell’acqua è il metodo più comunemente impiegato per renderla potabile. Quando il cloro viene aggiunto all’acqua, reagisce con vari composti presenti, come composti organici, agenti riducenti e ioni Fe2+ e ioni NO2-. Una delle reazioni possibili è quella con il solfuro di idrogeno, che può dar luogo alla formazione di zolfo o acido solforico, a seconda delle condizioni. Per garantire la disinfezione dell’acqua, è necessario aggiungere una quantità di cloro superiore affinché sia presente in eccesso e possa svolgere la sua azione.
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Sostanze impiegate nella clorazione dell’acqua
Cloro gassoso
Il cloro è comunemente utilizzato sotto forma di Cl2, liquefatto e immagazzinato in cilindri metallici a causa della sua tossicità. All’atto dell’aggiunta del cloro all’acqua, si verifica una reazione di disproporzione, producendo acido ipocloroso che può dissociarsi a seconda del pH dell’ambiente. In ambienti acidi, l’acido si dissocia debolmente, mentre in ambiente basico la dissociazione è favorita. Solo la forma di acido non dissociata ha un’efficace azione disinfettante.
Il cloro può essere aggiunto all’acqua sotto forma di cloro gassoso, ipoclorito o biossido di cloro, con quest’ultimo in grado di eliminare i parassiti più comuni nell’acqua, come il Cryptosporidium e la Giardia lamblia oltre ad alcuni virus. È importante sottolineare che solo il biossido di cloro è specificamente efficace nel combattere tali agenti patogeni.
Ipoclorito: una scelta per la clorazione dell’acqua
La scelta di utilizzare l’ipoclorito invece del cloro gassoso per la clorazione dell’acqua è adottata da alcune centrali, nonostante sia meno dannoso del cloro. Tuttavia, esso presenta l’inconveniente della decomposizione nel tempo durante lo stoccaggio, essendo sensibile alla temperatura e alla luce. Vi sono tre principali tipologie di ipoclorito utilizzate:
– L’[ipoclorito di sodio](https://chimica.today/chimica-generale/ipoclorito-di-sodio/), NaClO, in forma liquida e con circa il 12% di cloro.
– L’[ipoclorito di calcio](https://chimica.today/chimica-generale/ipoclorito-di-calcio/), Ca(ClO)2, solido che, unito all’acqua, forma una soluzione concentrata al 65-70% m/m.
– La candeggina, con concentrazioni di cloro variabili tra il 3.5% e il 5% m/m.
Azione simile tra l’ipoclorito e il cloro
L’effetto dell’ipoclorito sull’acqua è simile a quello del cloro, poiché entrambi danno luogo alla formazione di acido ipocloroso. Sia l’ipoclorito di sodio che quello di calcio sono sali che si dissociano in acqua producendo ioni ClO-:
– NaClO → Na+ + ClO-
– Ca(ClO)2 → Ca2+ + 2 ClO-
Durante la reazione di idrolisi dell’ipoclorito, si può osservare:
– ClO- + H2O ⇌ HClO + OH-
Clorammine: una soluzione alternativa
Per la clorazione, alcune centrali adoperano la clorammina: inizialmente, cloro o ipoclorito sono aggiunti per formare acido ipocloroso, al quale viene poi aggiunta ammoniaca per ottenere la clorammina. Si possono generare tre tipi di clorammine: monoclorammina, diclorammina e triclorammina. La monoclorammina si ottiene dalla reazione tra acido ipocloroso e ammoniaca, seguita da ulteriori reazioni per formare la diclorammina e infine la triclorammina.
Le clorammine sono efficaci contro batteri e alcuni protozoi, ma non rispetto ai virus. Utilizzate nei sistemi di trattamento delle acque, sono considerate meno efficaci rispetto al cloro e all’ipoclorito, ma vantano maggiore stabilità.
