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Laboratorio di Ricerca e Sviluppo

"Mercati Energetici"

Ciclo dell'acqua

Ciclo dell'acqua
Ciclo di trasformazioni cui sono soggette le acque sulla superficie terrestre. Per effetto del calore prodotto dall'irraggiamento solare, parte delle acque di superficie evapora; in seguito a variazioni di pressione e di temperatura nella troposfera, il vapore acqueo si condensa e forma nubi. Queste danno origine alle precipitazioni (pioggia, neve, grandine), che riportano l'acqua sulla superficie terrestre (acque meteoriche).
La parte che cade sulle terre emerse scorre sul terreno (acque selvaggie o di dilavamento) oppure penetra in profondita' (acque di percolazione), alimentando le falde acquifere. In parte convogliata dai corsi d'acqua, ed in parte scorrendo sotto terra (acque sotterranee), l'acqua giunge al mare dove ricomincia il ciclo.

Caratteristiche dell'acqua

Trattamenti delle acque
Operazioni a cui vengono sottoposte tanto l'acqua dolce quanto quella salmastra allo scopo di renderle utilizzabili per usi industriali o domestici. Il trattamento base cui viene sottoposta l'acqua marina e' quello di dissalazione. Tale trattamento, che consiste nell'eliminazione dei sali disciolti nell'acqua stessa, comprende anche il processo di addolcimento. E' da notare che alcune operazioni compiute sulle acque dolci (filtrazione, degassamento, sterilizzazione) vengono eseguite anche sull'acqua marina prima o dopo la dessalazione.
I trattamenti delle acque dolci differiscono tra loro in relazione alle caratteristiche dell'acqua di partenza e alla sua origine (meteorica, sorgiva, di fiume, di lago, ecc.). E' pertanto necessaria l'analisi chimica allo scopo di determinare, mediante evaporazione completa ed essiccamento a 110ｰC, il residuo secco di un campione medio dell'acqua. Sul residuo secco viene successivamente eseguita un'analisi limitata eventualmente a quegli anioni e cationi la cui presenza non e' desiderabile in considerazione del particolare uso cui l'acqua e' destinata. Occorre inoltre determinare il tenore e la composizione dei gas disciolti, e la durezza dell'acqua. Per le acque potabili si richiede, inoltre, l'analisi batteriologica.

Filtrazione dell'acqua
La prima fase dei trattamenti consiste sempre nella filtrazione che, in alcuni casi, per acque contenenti notevoli quantita' di sostanze sospese, viene fatta procedere da una decantazione. La capacita' di un filtro rapido puo' raggiungere 800-900 mc./d di acqua filtrata, cioe' valori alcune centinaia di volte superiori a quelli raggiungibili con i filtri lenti. Molto usati sono i filtri a letto rapido con il fondo granulare (letto filtrante) costituito da strati di ghiaia e di sabbia, supportati da una grglia metallica con le tubazioni dell'acqua da filtrare (alimentazione) e dell'aria per la pressurizzazione (aria compressa). Quando, doopo un certo numero di ore di lavoro, il filtro tende ad intasarsi, si deve procedere alla rigenerazione, smuovendo il letto per insufflazione di aria dal basso e asportando le sostanze inquinannti con una corrente di acqua di lavaggio, introdotta sempre dal basso. Un impianto di filtrazione comprende quasi sempre piu' filtri, in modo da evitare interruzioni alla lavorazione. Al fine di rendere piu' efficiente la filtrazione, questa e' preceduta talora dalla flocculazione, operazione che mediante l'aggiunta di solfato di ferro o di alluminio forma un precipitato gelatinoso intorno alle particelle stesse per evitare che sfuggano alla filtrazione.

Sterilizzazione dell'acqua

Demineralizzazione spinta

Acqua di cristallizzazione
E' acqua che un composto trattiene quando cristallizza da soluzioni acquose o qundo si formano composti cristallini idrati in ambienti ricchi di umidita'. L'acqua di cristallizzazione fa parte del reticolo cristallino del composto e in genere si elimina solo riscaldando il composto a temperature elevate (200-300ｰC).

Degassamento dell'acqua
L'eliminazione dei gas disciolti che possono dare caratteristiche organolettiche indesiderabili nelle acque potabili, e causare altri inconvenienti nelle acque industriali, si effettua mediante lo stripping con aria , oppure con il riscaldamento o utilizzando contemporaneamente entrambi i sistemi. Lo stripping con aria permette di eliminare anche il ferro ed il manganese disciolti, che darebbero inconvenienti (ad es. nelle industrie tintorie e conciarie), precipitandoli sotto forma di idrati insolunili. L'eliminazione di questi elementi puo' essere realizzata anche con resine scambiatrici di ioni.

Acqua distillata
E' acqua chimicamente pura, cioe' privadi sali. E' ottenuta dall'acqua naturale per ebollizione e successiva condensazione. Per usi particolrai si produce anche acqua bidistillata, ottenuta dall'acqua distillata per successiva ebollizione e condensazione; se impiegata per usi clinici (fiale per iniezioni) va conservata in ambienti sterili.

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