Cloro – il suo impatto sull’acqua e sugli impianti idraulici

Il cloro è uno degli agenti più utilizzati per la disinfezione dell'acqua potabile. Il suo compito principale è eliminare batteri, virus e altri microrganismi che possono rappresentare una minaccia per la salute umana. Grazie alla clorazione, l'acqua diventa sicura da bere e non richiede un'ulteriore sterilizzazione prima dell'uso. Tuttavia, nonostante i suoi vantaggi, il cloro può avere anche un impatto negativo sugli impianti idrici e sui dispositivi idraulici.

La clorazione dell'acqua ha cambiato il mondo, sono già 120 anni di storia

La prima applicazione documentata del cloro per la disinfezione dell'acqua potabile ebbe luogo all'inizio del XX secolo – precisamente nel 1908 negli USA. Allora, gli ingegneri John L. Leal e George Warren Fuller introdussero un sistema di clorazione continua dell'acqua nell'acquedotto municipale di Jersey, riducendo significativamente l'incidenza di malattie infettive come il tifo addominale o il colera.

Dopo questo successo, il metodo si diffuse rapidamente in altre città degli Stati Uniti e poi in tutto il mondo. In Europa, la clorazione iniziò ad essere utilizzata già intorno al 1910, quindi prima della Prima Guerra Mondiale, tra l'altro nel Regno Unito e in Francia - sebbene lo scoppio della Prima Guerra Mondiale abbia significativamente rallentato la diffusione della clorazione, poiché la maggior parte dei fondi pubblici veniva ovviamente spesa per le esigenze dell'esercito.

Da allora, la clorazione è diventata il metodo più comune di disinfezione dell'acqua potabile in tutto il mondo. La clorazione ha permesso di eliminare molte malattie infettive – poiché molti batteri si trasmettevano attraverso l'acqua. Ha anche ridotto significativamente la mortalità infantile (i bambini sono particolarmente suscettibili alle infezioni, ad esempio a causa della presenza di E-Coli o della Legionella nell'acqua).

Oggi, nonostante lo sviluppo di tecnologie moderne come l'ozonizzazione o la disinfezione con raggi UV, il cloro rimane l'agente disinfettante standard e obbligatorio nella maggior parte dei sistemi idrici – specialmente dove è necessario mantenere una protezione microbiologica continua dell'acqua durante il trasporto all'utente. Senza cloro, la civiltà occidentale non avrebbe raggiunto l'attuale aspettativa di vita – anche se compaiono sempre più spesso opinioni o mode per un ritorno a una vita secondo natura.

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Il ruolo del cloro nel trattamento dell'acqua

Il cloro, utilizzato in forma gassosa, liquida (ad esempio ipoclorito di sodio) o solida (pastiglie di cloro), agisce come un forte ossidante. Distrugge le strutture cellulari dei microrganismi, garantendo un'efficace disinfezione dell'acqua. Inoltre, la sua azione è di lunga durata – a differenza di altri metodi di disinfezione (ad esempio l'ozonizzazione), il cloro mantiene le sue proprietà nella rete idrica, proteggendo l'acqua fino al punto di prelievo.

Il cloro viene utilizzato non solo nelle reti idriche, ma anche in piscine o stabilimenti balneari. La sua mancata applicazione – costringerebbe praticamente questo tipo di strutture a sostenere costi enormi per il ricambio dell'acqua.

L'impatto del cloro sulla qualità dell'acqua

Il cloro, nonostante l'efficacia battericida, può influenzare le proprietà fisico-chimiche dell'acqua. In concentrazioni eccessive provoca:

• odore e sapore sgradevoli dell'acqua,
• irritazioni della pelle e delle mucose,
• reazioni chimiche con sostanze organiche, che portano alla formazione di sottoprodotti della clorazione (ad esempio trialometani – THM), che possono essere dannosi per la salute.

Per questo motivo la quantità di cloro nell'acqua potabile è strettamente controllata e mantenuta a un livello che garantisce la sicurezza degli utenti con un impatto minimo sulla qualità dell'acqua. Questo è rigorosamente regolamentato dalla legislazione nazionale e dalla direttiva UE sulla qualità dell'acqua – che obbliga i singoli paesi UE sia a curare la purezza dell'acqua, sia a garantire la sicurezza non superando le dosi sicure di cloro.

L'influenza del cloro sugli impianti idrici e sui componenti dei sistemi di riscaldamento

Il cloro, come forte ossidante, può accelerare i processi corrosivi negli elementi metallici degli impianti. Ciò riguarda in particolare tubi in acciaio, ottone e rame, ma anche valvole, serbatoi o scambiatori di calore. A lungo termine – se le concentrazioni di cloro sono elevate – ciò può portare a:

• danni alle superfici interne dei tubi,
• microfratture e perdite,
• formazione di ruggine e depositi, che peggiorano il flusso dell'acqua,
• riduzione della durata degli elementi idraulici.

Particolarmente sensibili sono dispositivi come:

• scaldabagni, in cui l'alta temperatura potenzia l'azione del cloro,
• valvole e pompe di circolazione, esposte al contatto con acqua clorata a temperatura variabile,
• filtri e addolcitori d'acqua, i cui materiali filtranti possono subire degradazione a causa del cloro.
• collettori, specialmente se realizzati in acciaio

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Metodi per proteggere gli impianti dall'azione del cloro

Per limitare l'impatto negativo del cloro sui sistemi idrici, si utilizzano varie soluzioni:

• filtri a carbone, che riducono parzialmente il contenuto di cloro e migliorano il sapore e l'odore dell'acqua,
• materiali resistenti alla corrosione, come acciaio inox di alta qualità, PEX o PVC, nei punti particolarmente esposti al contatto con acqua clorata. In alcuni casi, i collettori in acciaio vengono sostituiti con equivalenti in ottone
• sistemi di neutralizzazione del cloro, installati all'ingresso dell'impianto o nei punti di prelievo dell'acqua sanitaria.

☑️✅ Tuttavia, bisogna ricordare che in condizioni normali l'acqua non dovrebbe avere un contenuto di cloro elevato – è compito del fornitore dell'acqua occuparsene. Pertanto, è necessario prestare particolare attenzione solo in caso di condizioni speciali o situazioni eccezionali.

Componenti del riscaldamento delle piscine e l'azione del cloro

Ad esempio, nel caso di possesso di una piscina, dove useremo cloro in concentrazioni più elevate (il che è praticamente quasi certo) i componenti del sistema di riscaldamento o filtraggio devono essere scelti con attenzione. Ciò riguarda in particolare i filtri e gli scambiatori di calore – questi ultimi devono essere dedicati alle piscine, e non ai classici sistemi di riscaldamento.

Nel caso di piscine o acqua di pozzo, è possibile limitare parzialmente l'uso del cloro – ad esempio utilizzando sterilizzatori UV battericidi.

Generatori di cloro che richiedono sale

Nel campo della tecnica per piscine esistono anche speciali generatori di cloro che utilizzano sale (i cosiddetti elettrolizzatori salini). Sono dispositivi che producono cloro direttamente sul posto, attraverso un processo di elettrolisi di una soluzione di sale da cucina (cloruro di sodio – NaCl). Più raramente – ma comunque – vengono utilizzati anche in sistemi di riscaldamento più grandi in edifici industriali. Vale la pena ricordare che queste soluzioni sono particolarmente rischiose – per i singoli componenti del riscaldamento, poiché i residui di sale possono essere molto dannosi. Alte concentrazioni di cloro combinate con il sale col tempo decompongono persino l'acciaio inox di qualità superiore.

In sintesi, il sale si scioglie in acqua, e poi nella camera elettrolitica, sotto l'influenza della corrente elettrica, avviene una reazione chimica:

• 2NaCl + 2H₂O → Cl₂ + 2NaOH + H₂

Come risultato di questa reazione, si forma cloro (Cl₂), che serve per disinfettare l'acqua, e idrossido di sodio (NaOH), che innalza leggermente il pH dell'acqua.

Riepilogo

Il cloro rimane un elemento indispensabile nel processo di trattamento e disinfezione dell'acqua potabile, garantendo la sicurezza sanitaria. Tuttavia, la sua presenza negli impianti idrici può portare a un consumo accelerato degli elementi idraulici, corrosione e peggioramento della qualità dell'acqua sanitaria – tuttavia è necessario affrontare la questione in modo razionale e non demonizzare questa minaccia, a meno che non si tratti di situazioni eccezionali. Pertanto, si raccomanda l'uso di soluzioni che limitino la sua azione dannosa, come filtri a carbone e materiali resistenti chimicamente – quando ce n'è indicazione.

Un bilanciamento appropriato del livello di cloro nell'acqua permette di raggiungere un compromesso tra sicurezza microbiologica e durata dei sistemi idraulici – il che ha un'importanza cruciale sia per gli utenti privati, che per i grandi impianti idrici in edifici residenziali o industriali.

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