Salute e malattia
L'acqua dura contiene alte concentrazioni minerali ed è trattata nella maggior parte dei luoghi prima di arrivare al rubinetto. Non è nociva da bere ma pone numerosi problemi risolvibili rimuovendo il contenuto minerale. Un processo chiamato addolcimento dell'acqua migliora il gusto e previene problemi idraulici da depositi di calcare e calcio.
Il trattamento dell'acqua risale al 2000 a.C., quando si bolliva l'acqua per migliorarne il gusto. I contaminanti erano in gran parte sconosciuti; tuttavia, filtrare particelle visibili e ridurre cattivi odori e sapori era desiderabile nel corso della storia.
I microrganismi nell'acqua potabile furono scoperti alla fine del 1600, ma solo nel 1804 fu istituito il primo impianto pubblico di trattamento acqua in Scozia. Agli inizi del 1900, i metodi moderni di trattamento erano diffusi, inclusi i trattamenti di addolcimento.
La sperimentazione portò a un processo per ridurre il contenuto minerale, usando ioni sodio per sostituire ioni calcio e magnesio. La procedura, chiamata scambio ionico, fu introdotta nel 1903. Attraverso lo scambio ionico, elementi nocivi nell'acqua vengono sostituiti con altri più sicuri. La stessa scoperta fu poi usata per rimuovere piombo, mercurio e altri metalli pesanti dall'acqua pubblica.
Gli ioni sono particelle con carica positiva o negativa, che possono essere catturate e scambiate tramite filtrazione. Un filtro addolcente contiene perle sature di ioni sodio caricati negativamente. L'acqua con ioni calcio e magnesio caricati positivamente — acqua dura — passa attraverso il filtro e viene scambiata con ioni sodio negativi. Il risultato è acqua più dolce con basso livello di sali minerali.
L'acqua è il solvente della natura. Attraversando strati di suolo e roccia, dissolve piccole quantità di minerali e li trattiene, diventando un solvente ancora più forte. Calcio e magnesio disciolti sono i due minerali più comuni nell'acqua dura, quindi la durezza aumenta man mano che l'acqua attraversa il terreno.
Quando l'acqua dura passa sul calcare, le sue proprietà solventi facilitano la raccolta di depositi di calce, che rimangono poi nell'impianto idraulico. Il calcare si accumula nel tempo e intasa le tubature, causando gravi problemi se non per l'addolcimento. L'acqua addolcita è migliore nel disgregare saponi e detergenti, e lascia la pelle morbida, non secca e pastosa come l'acqua dura.
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