Trattamento acqua con carbonato di sodio: addolcimento acqua dura per uso municipale

L'acqua che contiene un eccesso di minerali viene definita "acqua dura". Molti comuni cercano di rimuovere i minerali dalla loro fornitura idrica se hanno acqua dura, per ridurre l'accumulo di minerali nelle tubature e in altre infrastrutture idriche. L'aggiunta di un prodotto a base di carbonato di sodio alla fornitura idrica è un metodo comunemente usato per addolcire l'acqua.

Produzione del carbonato di sodio

Insieme alla calce, il carbonato di sodio è una delle due sostanze comunemente usate per l'addolcimento delle forniture di acqua dura. È una sostanza solubile in acqua, anche chiamata cenere di soda. Pochi fornitori sono certificati per la produzione di carbonato di sodio di grado per il trattamento dell'acqua potabile, tra cui 23 produttori negli Stati Uniti contigui e tre impianti in Canada.

Quantità di dissoluzione

La quantità di carbonato di sodio che può essere disciolta in modo sicuro in una fornitura idrica dipende dalle caratteristiche del prodotto acquistato e dalla sua densità. Prodotti più densi sono classificati per una dissoluzione fino a 100 mg per litro d'acqua, mentre prodotti più leggeri fino a 667 mg per litro.

Reazioni nell'acqua

Una volta aggiunto il carbonato di sodio all'acqua, questo addolcisce la fornitura riducendo il contenuto minerale. Quando una singola molecola di bicarbonato di sodio si scioglie in acqua, si ha l'aggiunta di due ioni sodio positivi e due ioni carbonato (triossido di carbonio). Questi ioni si combinano con gli ioni calcio presenti nell'acqua dura, formando un precipitato solido di carbonato di calcio. L'acqua rimanente è "addolcita" per la perdita dei minerali che si sono solidificati. Gli ioni bicarbonato vengono anche aggiunti all'acqua in questa reazione chimica. I bicarbonati sono sicuri per il consumo umano e non alterano sensibilmente il sapore o altre caratteristiche dell'acqua, rimanendo semplicemente nella fornitura.

Rimozione del carbonato di calcio

Una volta che gli ioni solidi di carbonato di calcio sono precipitati, è necessario rimuovere questi solidi dalla fornitura idrica prima che raggiunga il pubblico. Ci sono due metodi principali. Il primo è la sedimentazione: la fornitura idrica viene lasciata ferma a lungo; le particelle solide si depositano sul fondo, permettendo di prelevare l'acqua dalla parte superiore. Il secondo metodo è la filtrazione: l'acqua viene fatta passare attraverso un setaccio abbastanza fine da rimuovere le particelle solide, lasciando passare solo l'acqua addolcita a valle.