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Rivista Idraulica 54

Trattamenti chimici e chimico-fisici

Il trattamento chimico-fisico dell'acqua può ancora essere associato ai trattamenti esterni e comprende:

  • addolcimento
  • demineralizzazione

Il trattamento puramente chimico dell'acqua è invece considerato un trattamento interno e prevede l'aggiunta di prodotti specifici in grado di svolgere diverse funzioni:

  • la pulizia dell'impianto. Rientrano in questa categoria tutti i prodotti dedicati alla rimozione di fanghi e depositi, di ossidi metallici, grassi, oli e residui di lavorazione in impianti nuovi ed esistenti. In base alla loro formulazione possono essere più o meno "aggressivi" in modo da rimuovere fanghi e morchie anche in impianti totalmente compromessi.
  • la protezione dell'impianto. Questa categoria è molto vasta ma tra i prodotti più conosciuti ed utilizzati rientrano gli inibitori di corrosioni e   incrostazioni per impianti a radiatori o a pannelli radianti, i biocidi e i prodotti con funzione antigelo.
  • il mantenimento dell'efficienza dell'impianto. In questa categoria sono presenti tutti i prodotti dedicati a svolgere azioni mirate quali i sigillanti (per eliminare piccole perdite d'acqua dal sistema), i riduttori di rumorosità (per eliminare il fastidioso rumore della caldaia incrostata) e gli stabilizzatori di pH (per mantenere il valore di pH del circuito nel range ottimale).
Rappresentazione della composizione dell'acqua negli impianti

L'addolcimento è un trattamento che prevede la sostituzione di calcio e magnesio (materiali responsabili della durezza dell'acqua e poco solubili) con il sodio (più solubile). 

Facendo passare l'acqua attraverso un letto di resina, gli ioni calcio e magnesio vengono trattenuti e gli ioni sodio vengono rilasciati nell'acqua.

I bicarbonati di sodio che vengono rilasciati nell'acqua non hanno capacità incrostante, nemmeno dopo riscaldamento.

L'addolcimento non modifica la conducibilità elettrica dell'acqua.

Un addolcimento totale (0÷5°f) rende l'acqua "aggressiva" con possibili danneggiamenti di alcuni componenti dell'impianto (per esempio l'acciaio zincato). Per questo motivo è  preferibile mantenere un valore di durezza residua tra 5 e 15°f.

Dopo aver riempito l'impianto con acqua addolcita è necessario aggiungere un idoneo condizionante chimico.

La demineralizzazione è un trattamento che elimina la maggior parte dei sali contenuti in forma ionica nell'acqua: diminuisce la conducibilità elettrica.

Si utilizzano di solito dei letti di resine miste a scambio ionico.

Poiché l'acqua demineralizzata ha un basso potere tampone nei confronti delle variazioni di pH, è preferibile diminuire la conducibilità elettrica senza spingersi alla demineralizzazione totale.

È opportuno aggiungere un idoneo condizionante chimico dopo aver effettuato il riempimento con acqua demineralizzata. 

Sul mercato esistono tre macro categorie di prodotti per la pulizia ed il lavaggio degli impianti:

  • gli acidi. 
    Permettono di ripristinare la funzionalità del circuito in breve tempo ma sono sconsigliati in presenza componenti zincati, o metallici in genere, in quanto il rischio di corrosioni è elevato.
  • i sequestranti
    Si legano alle sostanze presenti nell'impianto con legami più o meno stabili ma comunque in grado di sottrarre le particelle alla soluzione d'acqua e di impedirne l'aggregazione. Non sono prodotti aggressivi e non intaccano i metalli. Agendo a livello di "ioni" (particelle molecolari) fanno sì che le particelle "sequestrate" essendo molto piccole non possano, tuttavia, essere trattenute dai tradizionali sistemi di filtrazione. Con l'utilizzo di sequestranti è quindi richiesto il completo scarico dell'impianto dopo il lavaggio. 
  • i disperdenti
    Aderiscono a qualsiasi sostanza presente nell'acqua inducendo una carica elettrica che impedisce alle particelle di aggregarsi creando una sorta di repulsione tra di esse. Poiché agiscono sulle particelle è possibile trattenere ed eliminare le stesse tramite i comuni sistemi di filtrazione. Svolgono inoltre un effetto anticorrosivo e si mantengono stabili con la temperatura. Non è quindi necessario scaricare tali prodotti dopo la pulizia dell'impianto. Si consiglia comunque di scaricare le impurità trattenute dai sistemi di filtrazione durante la fase di pulizia.
Prodotti per la pulizia e la manutenzione

Sono i prodotti più conosciuti tra quelli dedicati alla protezione dell'impianto.

Gli inibitori di corrosioni e incrostazioni possono agire per:

  • assorbimento. Si crea un'interazione di tipo chimico-fisico tra il prodotto ed il metallo.
  • precipitazione. Definiti anche "filmanti" poiché creano un film protettivo sulle tubazioni e sulle superfici dei componenti dell'impianto in modo da non permettere il deposito di materiale.

Spesso questi prodotti contengono anche sostanze chimiche in grado di regolare il pH dell'acqua.

Poiché i sistemi di riscaldamento e raffreddamento sono costituiti da molti metalli differenti, l'inibitore di corrosione deve essere compatibile con tutti i materiali metallici ma anche con le plastiche, le gomme, le membrane e le guarnizioni. 

È preferibile aggiungere gli inibitori dopo aver eseguito un'accurata pulizia e lavaggio dell'impianto con prodotti specifici, in modo da eliminare la maggior parte delle impurità presenti nel circuito.

Vengono aggiunti all'acqua degli impianti di riscaldamento funzionanti a bassa temperatura per evitare la formazione di biofilm all'interno delle tubazioni.

La loro azione può essere combinata a quella di inibitori di corrosioni e incrostazioni. 

La loro azione permette di sigillare piccole perdite presenti nell'impianto, spesso difficilmente rintracciabili.