La Durezza dell'acqua

Si esprime in mg/l di CaCO₃ o, mediante il Grado Francese che equivale a 10 mg/l  di CaCO₃

Altre unità di misura della durezza

• Grado Inglese  grammi di CaCO₃ sciolti in 80 litri d'acqua
• Grado Tedesco grammi. di CaO sciolti in 100 litri d'acqua.

• Durezza Totale, data dalla totalità dei sali di calcio e magnesio presenti in un'acqua. Viene determinata mediante una titolazione complessometrica con EDTA-Na2 (acido etilendiamminotetracetico, sale disodico) usando NeT (nero eriocromo T) come indicatore a pH=10.
  
• Durezza Calcica, dovuta solo ai sali di calcio. Si determina trattando il campione d'acqua con NaOH in modo che il pH sia intorno a 12 per precipitare il magnesio come idrossido, poi si titola con EDTA, usando acido calconcarbonico come indicatore.
• Durezza Magnesiaca, data dal solo magnesio,si ottiene sottraendo alla durezza totale quella calcica.

Il termine durezza temporanea è attribuita al calcio e magnesio precipitata per ebollizione dell'acqua (i carbonati di calcio e di magnesio sono poco solubili a caldo)

La durezza permanente è quella che rimane nell'acqua dopo ebollizione.

Interferenze
Con il metodo complessometrico, vengono titolati tutti i cationi bivalenti presenti in un'acqua oltre a ferro e alluminio. Nella determinazione di calcio e magnesio interferiscono quindi tutti
gli altri cationi bivalenti, che però nelle acque naturali in genere sono presenti in concentrazioni
molto basse. (Per eliminare l'interferenza di alcuni di questi cationi, si deve aggiungere KCN oppure NaS o anche idrossilammina.
Conservazione dei campioni
Conservare i campioni in bottiglie di politene, in frigorifero e analizzare entro una settimana dal prelievo.

Reattivi
--  Soluzione di EDTA-Na2 0,01 M:sciogliere 3,7 g di EDTA-Na2 in 1 L di acqua distillata.

 -- soluzione standard di calcio 0,01 M
Pesare con bilancia analitica (4 cifre decimali) circa 1 g di CaCO₃ essiccato in stufa a 140°C per 2 ore e scioglierlo una minima quantità di HCl 1:4. Portare poi a volume in un matraccio tarato da 1 litro con acqua
distillata. Il peso molecolare del CaCO₃  è 100,09 e pertanto:
grammo ioni di  Ca=grammi di CaCO₃/100,09. Conservare in bottiglia di politene.

• indicatore per la durezza (NeT)
Sciogliere 1 g di NeT in 100 ml di trietanolammina. Oppure pestare in mortaio 100 mg di NeT con 100 grammi di NaCl solido.
• indicatore per il calcio
Mescolare 0,25 g di acido calconcarbonico con 25 g di Na2SO4 anidro. Triturare in un
mortaio fino ad ottenere una polvere omogenea. Conservare in bottiglia di vetro scuro
ben tappata.
• soluzione tampone a pH 10
Sciogliere 67,5 g di NH₄Cl e 2,5 g di complesso EDTA-Mg in un po' di acqua distillata.
Aggiungere 570 mL di NH3 al 27% e portare a volume in matraccio tarato da 1 litro con
acqua distillata.

• soluzione a pH 12
Sciogliere 250 g di NaOH in 1 litro di acqua distillata.

Determinazione del titolo della soluzione di EDTA molarità
• Versare 10 ml di soluzione standard di calcio in un becher da 250 mL, aggiungere: 100 ml
di acqua distillata, 10 ml di soluzione tampone a pH 10 e 2 gocce(o pochi cristalli) di NeT. Titolare con EDTA
fino a viraggio (da rosso ad azzurro, con scomparsa dei riflessi viola).
• Calcolare il titolo della soluzione di EDTA:
le moli EDTA=V_EDTA * M_EDTA sono uguali alle moli di  calcio=V_Ca*M_Ca

M_EDTA=V_Ca*M_{Ca /}V_EDTA

Determinazione della durezza totale
• Versare un volume esattamente misurato (con matraccio tarato o pipetta) di acqua (50-100 ml) in un becher da 250 ml aggiungere 10 ml di tampone a pH=10 e 2 gocce di indicatore NeT. Titolare con EDTA fino a viraggio (da rosso ad azzurro con scomparsa dei riflessi viola).
• Calcolare la durezza del campione in gradi francesi:

Determinazione della durezza permanente
Prelevare un volume esattamente misurato(con matraccio tarato o pipetta) di acqua (50-100 ml). Far bollire
per 15 minuti; filtrare. Titolare come per la durezza totale ed effettuare i calcoli nello stesso modo.
Determinazione della durezza temporanea
Sottrarre, alla durezza totale, la durezza permanente.
Determinazione del calcio
• Versare  un volume esattamente misurato(con matraccio tarato o pipetta) di acqua (50-100 ml) in un becher da 250 ml, aggiungere 10 ml di tampone a pH=12 e una punta di spatola di acido calconcarbonico come indicatore. Titolare con EDTA fino a viraggio (da rosso ad azzurro).
• Calcolare la concentrazione del calcio:
Determinazione del magnesio
Nella determinazione della durezza si titola sia il calcio che il magnesio. Quindi, se nella
titolazione per la durezza e per il calcio si usa lo stesso volume di campione, la
concentrazione di magnesio è: