Durezza dell’acqua: quali sono le unità di misura e come si interpretano

La durezza dell’acqua è il parametro utilizzato per valutare la concentrazione di sali di calcio e magnesio presenti nell’acqua e, di conseguenza, la sua tendenza a generare incrostazioni negli impianti idraulici e termici. Si tratta di un valore particolarmente importante nel settore idrotermosanitario, poiché influisce sull’efficienza energetica di generatori, scambiatori di calore, bollitori, reti di distribuzione e apparecchiature che utilizzano acqua calda sanitaria. Dal punto di vista chimico, la durezza esprime la quantità totale di ioni calcio e magnesio disciolti in un determinato volume d’acqua. Maggiore è la loro concentrazione, maggiore sarà la probabilità di formazione di depositi calcarei sulle superfici interne degli impianti.

L’unità di misura nel Sistema Internazionale
Nel Sistema Internazionale la durezza viene espressa in moli per metro cubo (mol/m³). Questa unità consente di indicare la quantità di sostanza presente all’interno di un volume definito di acqua. Poiché la massa molare del carbonato di calcio (CaCO₃) è pari a circa 100 g/mol, una durezza tipica dell’acqua potabile può essere facilmente convertita in termini di concentrazione chimica. Ad esempio, un’acqua con durezza pari a 20 °f contiene circa 200 mg/l di carbonato di calcio equivalente, corrispondenti a circa 2 mmol/l, ovvero 2 mol/m³. Per questo motivo le unità mol/m³ e mmol/l risultano particolarmente adatte a descrivere i valori normalmente riscontrati nelle reti acquedottistiche e negli impianti civili.

I Gradi Francesi: l’unità più utilizzata in Italia
Sebbene il Sistema Internazionale preveda l’utilizzo delle moli per metro cubo, in Italia la durezza dell’acqua viene generalmente espressa in Gradi Francesi (°f). Un grado francese corrisponde a:

1 °f = 10 mg/l di carbonato di calcio (CaCO₃)

Questa unità è ampiamente adottata nella progettazione impiantistica, nella normativa tecnica e nella documentazione relativa ai sistemi di trattamento acqua.

Come riferimento indicativo:

• fino a 15 °f: acqua dolce;
• da 15 a 30 °f: acqua mediamente dura;
• oltre 30 °f: acqua dura;
• oltre 45 °f: acqua molto dura.

All’aumentare della durezza cresce il rischio di formazione del calcare e può rendersi necessario l’impiego di sistemi di trattamento dedicati.

Gradi Tedeschi e Gradi Inglesi
Oltre ai gradi francesi esistono altre scale di misura utilizzate in differenti Paesi. I Gradi Tedeschi (°d) sono basati sulla concentrazione di ossido di calcio (CaO) presente nell’acqua. Un grado tedesco equivale a 10 mg di ossido di calcio per litro. Nei Paesi anglosassoni trovano invece applicazione i Gradi Inglesi (°e), definiti in funzione della concentrazione dei sali all’interno di un gallone imperiale d’acqua. La presenza di sistemi di misura differenti rende spesso necessarie conversioni tra le varie scale, soprattutto nelle attività di progettazione e nella consultazione di documentazione tecnica internazionale.

Perché conoscere la durezza è importante negli impianti
La valutazione della durezza dell’acqua è fondamentale per determinare eventuali trattamenti destinati a limitare la formazione di calcare. Depositi e incrostazioni possono infatti ridurre lo scambio termico, diminuire l’efficienza delle apparecchiature e aumentare i consumi energetici. Per installatori, progettisti e manutentori, conoscere il livello di durezza dell’acqua significa poter adottare le soluzioni più idonee per preservare nel tempo le prestazioni degli impianti e contribuire alla loro corretta gestione operativa.