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Glossario Parametri

Acidità

L’acidità totale è la somma dell’acidità forte (acidi completamente dissociati) e dell’acidità debole (acidi parzialmente dissociati) e misura la capacità di un’acqua di neutralizzare le basi forti. Alti valori di acidità implicano una maggiore concentrazione di acidi, e quindi un'acqua più corrosiva. L'acidità è causata da una varietà di acidi, tra cui acidi minerali, acidi organici e anche anidride carbonica sotto forma di acido carbonico. Attualmente i nostri rifornimenti idrici stanno diventando sempre più contaminati da sostanze chimiche corrosive, provenienti da scarichi industriali e da quantità sempre crescenti di anidride carbonica nell'atmosfera. La misura dell'acidità è un mezzo essenziale per definire e controllare l'inquinamento in fognature, laghi e fiumi. In agricoltura, acquacoltura e itticoltura, il monitoraggio dell'acidità serve a verificare il mantenimento di un ambiente di crescita adeguato. L'acidità influisce anche sulla qualità del cibo e delle bevande, come vino, succhi di frutta, salse e olio d'oliva.

Il concetto di pH e acidità vengono spesso confusi, ma non sono la stessa cosa. Per determinare l'acidità è necessario titolare la soluzione con una base, ad esempio con l'idrossido di sodio, fino a un punto finale di pH. La tecnica di titolazione più comune prevede di monitorare il viraggio della fenolftaleina (indicatore acido/base aggiunto prima della titolazione) che si manifesta con la comparsa di una colorazione rosa a pH 8.2. Diverse soluzioni possono avere lo stesso valore di pH, ma diversi valori di acidità: possono cioè richiedere l'aggiunta di diverse quantità di base per raggiungere il punto finale di pH 8.2.

I primi pHmetri sono stati inventati per poter determinare l'acidità del succo di limone e di arancia. L'utilizzo di uno strumento elettronico si è reso necessario perché con la titolazione risultava difficile individuare il cambio di colore. Molti clienti continuano a utilizzare un pHmetro e una buretta graduata per eseguire questa semplice titolazione.

Oggi la tecnologia ha fatto passi da giganti e sul mercato si trovano sistemi di titolazione automatica, che dosano il titolante (base) con estrema precisione, al fine di determinare il punto finale (o un punto di equivalenza), rilevato attraverso un elettrodo pH. Hanna offre una vasta gamma di prodotti, dai kit per test chimici, ai pHmetri, ai sistemi di titolazione automatica.

Acido Cianurico

L'acido cianurico (CYA) è meglio conosciuto come reagente stabilizzante per il cloro. È ampiamente applicato in piscine e programmi di trattamento termale per rallentare la decomposizione dell'acido ipocloroso. Nelle aree esterne della piscina, questo processo è accelerato dagli effetti dei raggi UV. Se applicato correttamente, può risparmiare fino all'80% del normale consumo di cloro nelle piscine durante i mesi di punta. L'acido cianurico viene anche utilizzato in candeggine clorurate, erbicidi selettivi e agenti sbiancanti.

Il test per l'acido cianurico utilizza il metodo turbidimetrico. L'eventuale acido cianurico nel campione viene precipitato dalla soluzione e tenuto in sospensione. La quantità di torbidità causata dalle particelle sospese è direttamente proporzionale alla quantità di acido cianurico nel campione.

Hanna Instruments offre una varietà di tecnologie per misurare l'acido cianurico. Gli spettrofotometri e i fotometri da banco possono misurare un'ampia varietà di altri parametri di qualità dell'acqua importanti per piscine e spa. Sono disponibili anche fotometri portatili con più parametri.

Acido Tartarico

La quantità di acido presente in un vino può influire direttamente sul suo colore e sapore e può servire a bilanciare le componenti del vino più dolci o più astringenti. Questo equilibrio è impegnativo in quanto troppo acido può rendere un vino aspro o tagliente, mentre troppo poco può rendere un vino piatto o flaccido. La giusta acidità nel vino è importante per renderlo stabile, appetibile, con un accompagnamento rinfrescante al cibo. Il giusto livello di acidità di un vino finito può variare in base allo stile desiderato del vino, con vini più dolci che richiedono livelli di acidità leggermente più alti per mantenere il giusto equilibrio con i loro componenti più dolci.

Le concentrazioni di acido tartarico nel vino variano normalmente da 1,5 a 4,0 g / L. Questa concentrazione di acido non deve essere confusa con l'acidità totale o titolabile dei vini, spesso espressa anche come contenuto di acido tartarico. Sebbene sia l'acido tartarico che è l'acido predominante presente, fino al 60% dell'acidità totale, altri come malico, citrico e diversi acidi volatili contribuiscono in modo significativo all'acidità totale.

Hanna offre sistemi di titolazione per misurare l'acidità titolabile e un fotometro per misurare l'acido tartarico.

La titolazione potenziometrica dell'acidità può essere eseguita con un minititolatore specifico per l'applicazione che semplifica la misurazione per l'enologo. Sono disponibili anche titolatori che possono essere programmati con più metodi, incluso uno specifico per il vino in grado di misurare anidride solforosa, zuccheri riducenti e YAN.

È disponibile anche il metodo chimico fotometrico. In questo metodo vengono utilizzati due reagenti per determinare la concentrazione di acido tartarico inferiore a 5,0 g / L (ppt). Quando entrambi i reagenti vengono aggiunti a un campione contenente acido tartarico, il campione assumerà una tonalità rosso-arancio; maggiore è la concentrazione, più profondo è il colore. Il cambiamento di colore associato viene quindi analizzato colorimetricamente secondo la legge di Beer-Lambert.

Alcalinità

L'alcalinità è la capacità di una sostanza di resistere a un cambiamento indotto di pH e può essere definita anche come potere tamponante di una soluzione. Questa resistenza influisce sulla quantità di acido necessaria per regolare il pH di una soluzione.

  • Maggiore è l'alcalinità, più l'acqua sarà resistente a un cambiamento di pH.
  • Più bassa è l'alcalinità, più sarà facile modificare il pH.

L'alcalinità viene generalmente misurata come mg/L di carbonato di calcio (CaCO3). In natura, le acque sotterranee hanno solitamente un'alcalinità maggiore rispetto a quelle superficiali, poiché l'acqua piovana scioglie il carbonato di calcio mentre filtra attraverso il terreno. L'alcalinità influenza un'ampia varietà di processi, ed è quindi un parametro importante da misurare in molte applicazioni: per i coltivatori (idroponica e acquaponica), per gli acquariofili (soprattutto in acquari marini), per le industrie alimentari e delle bevande, per piscine e terme.

L'alcalinità può essere misurata come Alcalinità Forte o come Alcalinità Totale (distinzione chiarita anche negli Standard Methods of Water and Wastewater Analysis). L'Alcalinità Forte (detta anche "Alcalinità alla Fenolftaleina") viene determinata neutralizzando il campione a un pH di 8.3, utilizzando una soluzione di acido cloridrico diluito e un indicatore di fenolftaleina. Questo processo converte gli ioni idrossido in acqua e gli ioni carbonato in ioni bicarbonato:

OH- + HCl → H2O + Cl-→ CO3-2 + HCl → HCO3- + Cl-

Con il metodo dell'Alcalinità Forte riusciamo a determinare l'intera concentrazione degli ioni idrossido, ma solo una parte degli ioni bicarbonato. Per determinare invece l'Alcalinità Totale, il metodo prevede di convertire gli ioni bicarbonato in acido carbonico, mediante l'aggiunta di acido cloridrico fino a quando il pH del campione è 4.5:

HCO3 - + HCl → H2CO3 + Cl-

Alluminio

L'alluminio è presente in quasi tutta l'acqua naturale come un sale solubile, un colloide o un composto insolubile, largamente presente in minerali, rocce e argille. Nelle acque naturali, la forma in cui è presente l'alluminio dipende soprattutto dal pH e dalla presenza di altre particelle minerali sospese. Il catione Al3+ predomina a pH inferiore a 4. Al di sopra del pH neutro, la forma disciolta prevalente è invece Al3+ . L'alluminio non è essenziale per piante e animali. L'alluminio e le sue leghe sono ampiamente utilizzati in una larghissima varietà di prodotti e manufatti (materiali da costruzione, contenitori, scambiatori di calore, parti di vetture e aeromobili, ecc.)

Il solfato di alluminio e potassio (allume) è comunemente usato durante i processi di trattamento dell'acqua per flocculare le particelle sospese, ma può lasciare un residuo di alluminio nell'acqua trattata, contaminando le emissioni. Concentrazioni di alluminio maggiori di 0,2 mg/L influiscoo sul colore dell'acqua, anche se non causano effetti significativi sulla salute umana. La vigente normativa italiana ed europea indica per le acque ad uso umano una CMA (Concentrazione Massima Ammissibile) di 0,2 mg/L; mentre i valori limite per le emissioni in acque superficiali e fognatura sono rispettivamente 1 mg/L e 2 mg/L.

Gli strumenti Hanna utilizzano un adattamento del metodo Aluminon per determinare i livelli di alluminio nell'acqua. L'indicatore Aluminon si combina con l'alluminio presente nel campione, causando una colorazione rosso-arancio, proporzionale alla concentrazione di alluminio.

 

LIMITI DI LEGGE

La legislazione italiana per le acque destinate al consumo umano indica che il valore di alluminio non deve superare 200 µg/L (D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE). Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, negli scarichi in acque superficiali l'alluminio non deve superare 1 mg/L, mentre in rete fognaria il limite è 2 mg/L.

Ammoniaca

L'ammoniaca è presente naturalmente nelle acque superficiali e nelle acque reflue, a seguito dalla deaminazione di composti contenenti azoto organico e dall'idrolisi dell'urea. La presenza di ammoniaca può anche essere dovuta ai processi di trattamento dell'acqua, che utilizzano le clorammine per la disinfezione, dove l'ammoniaca viene aggiunta all'acqua per reagire con il cloro. È invece raro trovare traccia di ammoniaca nelle acque sotterranee, poiché viene assorbita dalle particelle del suolo.

L'ammoniaca può essere misurata in due modi, utilizzando il metodo colorimetrico Nessler o un elettrodo ionoselettivo per ammoniaca (ISE). Nel metodo Nessler, il reagente Nessler (K2HgI4) viene aggiunto a un campione in condizioni di forte alcalinità. L'ammoniaca nel campione reagisce con il reagente Nessler producendo un colore giallo, che è proporzionale alla concentrazione di ammoniaca. I fotometri portatili e da banco consentono di visualizzare i risultati in varie forme chimiche: ammoniaca, azoto ammoniacale o ammonio, conversione che può essere fatta con un calcolo matematico basato sul peso della singola forma.

Un metodo alternativo, e sempre più diffuso, prevede l'utilizzo di elettrodi ISE per ammoniaca. L'elettrodo iono-selettivo per l'ammoniaca utilizza una membrana a gas per separare il campione da una soluzione interna di cloruro di ammonio. L'ammoniaca disciolta NH3 and NH4+ viene convertita in NH3 (gas), aumentando il pH a oltre 11 con una base forte. NH3 (gas) si diffonde attraverso la membrana e modifica il pH della soluzione interna, variazione che viene rilevata dall'elettrodo pH interno. Le misure potenziometriche possono essere effettuate con un pHmetro dotato di scala mV estesa o preferibilmente con un apposito misuratore ISE. Gli strumenti ISE portatili e da banco di Hanna sono già programmati con le informazioni necessarie per ciascun elettrodo ISE (carica ionica e peso molare): consentono quindi misurazioni rapide, con risultati in varie unità di misura, tra cui moli/litro, mg/l e ppm.

È importante notare che il pH del campione è necessario per comprendere la concentrazione di ammoniaca rispetto all'ammonio, utilizzando l'equazione di Henderson-Hasselbach. Conoscendo il pH del campione e la concentrazione di ammoniaca è possibile determinare la proporzione che è ammonio. Il pKa (costante di dissociazione acida) dell'ammoniaca è 9.25.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di NH4+ fino a 0.50 mg/L. Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile di azoto ammoniacale per gli scarichi in acque superficiali è 15 mg/L mentre in rete fognaria è pari a 30 mg/L.

Ammonio

A temperatura ambiente l'ammoniaca (NH3) è un gas tossico incolore. È estremamente solubile e in acqua si trasforma facilmente in ione ammonio (NH4+) quando il pH è inferiore 9.25 pH: questo valore infatti costituisce il pKa (costante di dissociazione acida) di ammoniaca/ammonio. Per determinare il rapporto è necessario conoscere il pH dell'acqua e quindi utilizzare l'equazione di Henderson-Hasselbach.

In natura, il livello di ammonio nell'acqua varia. Tipicamente, nelle acque sotterranee l'ammonio proviene dalla degradazione batterica di piante e animali. Nelle acque superficiali può essere indicativo di inquinamento dovuto a discariche o cause naturali. In acquacoltura l'ammoniaca/ammonio viene monitorata insieme al pH, a causa della tossicità dell'ammoniaca per i pesci. Quando il pH aumenta oltre 8.25, l'ammonio comincia ad essere convertito in ammoniaca gassosa, che è più tossica dell'ammonio.

Uno degli usi principali dell'ammoniaca è la produzione di acido nitrico (HNO3). L'ammonio è utilizzato in molte applicazioni, ad esempio come base per fertilizzanti, detergenti, sbiancanti nell'industria della carta e nelle tinture per capelli. È anche importante misurare i livelli di ammonio durante la disinfezione con cloro (candeggina) poiché il cloro libero reagisce con l'ammonio e i composti organici per formare composti di cloro. Il cloro combinato ha una minore capacità di disinfezione rispetto al cloro libero.

I prodotti Hanna Instruments servono per misurare l'attività degli ioni ammonio sul campo, mediante elettrodi ISE. Quando non si utilizza la soluzione ISA, l'elettrodo iono-selettivo misura solo l'ammonio e non l'ammoniaca, quindi a valori superiori a 8.25 pH (1 punto pH sotto il pKa), sarà presente ammoniaca che non viene rilevata. I fotometri portatili e fotometri da banco possono anche visualizzare i risultati come azoto ammoniacale o ammonio. I metodi disponibili includono misurazioni ISE e analisi colorimetriche.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di NH4+ fino a 0.50 mg/L. Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile per gli scarichi in acque superficiali è 15 mg/L mentre in rete fognaria è pari a 30 mg/L.

Anidride Carbonica

L'anidride carbonica si diffonde facilmente nell'acqua formando acido carbonico (H2CO3). In acqua l'acido carbonico si dissocia rapidamente in ioni idrogeno (H+) e ioni bicarbonato (HCO3). Questi ioni aumentano la conducibilità e diminuiscono la resistività e il pH dell'acqua.

Laghi e fiumi contengono naturalmente anidride carbonica a concentrazioni inferiori a 10 mg/L. Tuttavia, l'acqua stagnante o inquinata può generare grandi quantità di anidride carbonica a causa della decomposizione organica o minerale. Quantità maggiori di anidride carbonica possono rendere l'acqua corrosiva e tossica per gli organismi acquatici. Il monitoraggio dei livelli di anidride carbonica è fondamentale anche nelle analisi ambientali e in molti processi di produzione. L'anidride carbonica viene aggiunta all'acqua potabile durante le fasi finali del processo di purificazione. Negli impianti di addolcimento dell'acqua, è necessario mantenere il giusto equilibrio di anidride carbonica, per prevenire la corrosione o l'incrostazione di tubi e serbatoi di stoccaggio.

Hanna Instruments offre diversi metodi per misurare l'anidride carbonica in acqua, bevande analcoliche e vino. Tra gli strumenti troviamo misuratori di pH/ISE portatili e ISE da banco, che possono utilizzare l'elettrodo iono-selettivo (ISE) per anidride carbonica per misure diretta di CO2. Inoltre, i livelli di anidride carbonica possono essere misurati con un test kit chimico, basato sulla titolazione di fenolftaleina. La fenolftaleina viene prima aggiunta al campione e quindi titolata con una soluzione standard di idrossido di sodio, fino a quando il campione cambia colore al pH finale di 8.3.

Anidride Solforosa

L'anidride solforosa (SO2) è un composto chimico utilizzato nella conservazione degli alimenti e nella vinificazione.

Nel processo di vinificazione, i viticoltori aggiungono anidride solforosa  (SO2) al vino per inibire la crescita di batteri e lieviti selvatici, sebbene questo sia generalmente preso in considerazione solo se non è prevista la fermentazione malolattica. Successivamente nel processo, dopo la fermentazione, la SO2 viene aggiunta al vino come antiossidante e per le sue proprietà antimicrobiche. Come antiossidante, la SO2 aiuta a preservare il colore, il sapore e la stabilità del vino. Come antimicrobico, la SO2 interferisce con le vie metaboliche di lieviti e batteri.

Quando si aggiunge SO2 al vino, una parte di essa si lega immediatamente mentre la parte rimanente è SO2 non legata. La parte non legata è chiamata anche SO2 libera ed è responsabile della protezione del vino. L'insieme della SO2 legata e libera viene definita SO2 totale.

Hanna offre sistemi di titolazione per la titolazione potenziometrica dell'anidride solforosa. Questi sistemi includono una versione minititolatore specifica per l'applicazione che semplifica la misurazione per i produttori di vino. Sono disponibili titolatori per essere programmati con più metodi, incluso uno specifico per il vino che può anche misurare l'acidità, gli zuccheri riducenti e l'YAN.

Argento

A volte, l'argento è utilizzato nella disinfezione di piscine e terme, nonché nei filtri dell'acqua. Piccole quantità di argento agiscono come agente batteriostatico prevenendo la crescita dei batteri. La presenza di argento nell'acqua è anche indicativa di inquinamento, principalmente da produttori di film, trasformatori di film e finitori di superficie. I livelli di argento sono attentamente monitorati poiché la sua presenza nell'acqua potabile può causare lo scolorimento della pelle, degli occhi e delle mucose.

Hanna Instruments offre un'ampia varietà di strumenti per misurare l'argento. I prodotti includono misuratori di pH / ISE portatili e ISE da banco che utilizzano un elettrodo ionoselettivo (ISE) d'argento allo stato solido per la misurazione diretta. Il silver ISE può essere utilizzato come indicatore seguendo l'andamento di una titolazione di alogenuri con nitrato d'argento.

La titolazione argentometrica per il cloruro è una misura molto comune quando si determina il contenuto di sodio negli alimenti. In questa titolazione il cloruro di sodio reagisce con il nitrato d'argento per formare precipitato di cloruro d'argento. Quando non c'è più cloruro con cui reagire il nitrato d'argento, allora sono presenti ioni d'argento liberi. L'ISE argento / solfuro viene utilizzato per determinare il punto finale stechiometrico.

Oltre ai dispositivi potenziometrici, Hanna offre un metodo fotometrico che utilizza reagenti per determinare la concentrazione di argento in un campione. Questo metodo utilizza un adattamento del metodo 1- (2-piridilazo) -2-naftolo (PAN) per misurare le concentrazioni di argento fino a 1.000 mg / L (ppm). Il metodo è pre-programmato in fotometri portatili e da banco e uno spettrofotometro.

Azoto

L'azoto è abbondante nell'atmosfera terrestre ed è presente nell'acqua sotto forma di nitrato, azoto e ammoniaca. L'azoto è indispensabile per la vita delle piante ed è un fattore chiave nella fertilizzazione. L'azoto consente lo sviluppo della crescita vegetativa della pianta; in particolare contribuisce all'allungamento di fusti e germogli e aumenta la produzione di fogliame e frutti. Questo è il motivo per cui l'azoto è uno dei tre componenti principali dei fertilizzanti NPK (Azoto-Fosforo-Potassio). Tuttavia, un eccesso di azoto indebolisce la struttura delle piante creando un rapporto sbilanciato tra le foglie e gli steli. Inoltre, la pianta diventa meno resistente alle malattie.

Nella vinificazione, Yeast Assimilable Nitrogen (YAN) noto anche come Formol Number, è una misura dell'azoto nei vini. I composti azotati come l'ammoniaca sono essenziali per il processo di vinificazione. Nel succo d'uva deve essere presente una sufficiente concentrazione di azoto per un sano metabolismo dei lieviti e una fermentazione efficiente. Bassi livelli di azoto possono provocare fermentazioni lente o incomplete. Quando la disponibilità di azoto è troppo bassa nel mosto del vino, il lievito può subire percorsi di fermentazione meno efficienti e indesiderabili che producono idrogeno solforato, un composto noto per il suo odore di "uovo marcio".

Nel trattamento delle acque reflue, l'azoto totale (TN) è regolamentato e può essere misurato digerendo un campione. L'azoto totale include tutte le forme di azoto compreso da nitrato, nitrito, ammoniaca e azoto legato organicamente.

Hanna offre la possibilità di misurare YAN e TN. YAN può essere misurato mediante titolazione mentre TN viene eseguito fotometricamente con uno spettrofotometro o un fotometro da banco.

Boro

Il boro è uno dei micronutrienti essenziali per la crescita delle piante. Può essere presente naturalmente nell'acqua o venire immesso nei corsi d'acqua attraverso gli scarichi industriali. Livelli di boro superiori a 2,0 mg/L (ppm) nell'acqua di irrigazione possono essere dannosi per la crescita delle piante, mentre alcune piante possono essere negativamente influenzate anche da concentrazioni inferiori a 1,0 mg/L (ppm). Il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti (USDA) riporta la seguente classificazione:

 

Boro (ppm)Effetto sulle colture
< 0.5 buonoTranne alcune colture molto sensibili
da 0.5 a 2.0 alcuni rischiDiverse colture devono essere escluse
> 2.0 pericolosoSolo per colture molto tolleranti

 

La quantità media di boro nel suolo è compresa tra 18 e 63 ppm, mentre nelle acque sotterranee è compresa tra 0,01 e 10 ppm. La forma più comune di boro nelle acque naturali è H3BO3. Il minerale più importante è il borace, che viene utilizzato nella preparazione di bicchieri resistenti al calore, detergenti, smalti porcellanati, fertilizzanti e fibra di vetro.

L'acqua potabile contiene raramente più di 1 mg/L e generalmente meno di 0,1 mg/L, concentrazioni considerate sicure per il consumo umano. L'ingestione di grandi quantità di boro può influenzare il sistema nervoso centrale, con l'ingestione prolungata che porta a una sindrome nota come borismo.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di Boro fino a 1 mg/L. Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile per gli scarichi in acque superficiali è 2 mg/L mentre in rete fognaria è pari a 4 mg/L.

Bromo

Il bromo è meno volatile e più stabile del cloro, il che lo rende una buona scelta come disinfettante in piscine e spa e come agente igienizzante nei sistemi di acqua potabile. Esattamente come per il cloro, anche quantità eccessive di bromo nell'acqua possono essere pericolose per la salute e causare irritazione agli occhi. Il monitoraggio quotidiano della concentrazione di bromo previene danni alle apparecchiature e contribuisce all'ottimizzazione e all'efficienza del processo, garantendo al contempo una maggiore sicurezza per l'utente.

Per misurare la quantità di bromo in un campione si aggiunge DPD (N, N-dietil-p-fenilendiammina). Il DPD reagisce con il bromo formando un colore rosa che è proporzionale alla concentrazione di bromo totale.

È disponibile una varietà di prodotti per misurare il bromo, inclusi test kit chimici e fotometri che utilizzano il principio di assorbanza Beer-Lambert per determinare il cambiamento di colore del bromo, dopo la reazione con DPD.

Bromuro

Il bromuro si trova in quantità variabili nelle acque sotterranee e superficiali delle zone costiere, a causa dell'intrusione di acqua di mare e degli spruzzi di acqua marina causati dalle onde. In circostanze normali, la concentrazione di bromuro nelle acque potabili è molto bassa, raramente supera 1 mg/L. Nelle acque sottoposte a disinfezione, livelli di bromuro anche inferiori a 100 μg/L possono portare alla formazione di bromato o sottoprodotti bromurati. Gli scarichi di salamoia industriali e dei giacimenti petroliferi possono contribuire alla formazione di bromuro nelle fonti d'acqua.

Gli elettrodi ionoselettivi per bromuro (ISE) sono utilizzati per misurare il bromuro in prodotti alimentari, bevande, piante, suolo e come indicatori nelle titolazioni. I seguenti prodotti includono misuratori ISE portatili e da banco che possono visualizzare i risultati del bromuro in varie unità di concentrazione. Altri prodotti includono standard di calibrazione, ISA e strisce di lucidatura agli alogenuri per la membrana allo stato solido dell'elettrodo.

Cadmio

Il cadmio è un elemento naturale, altamente tossico per l'uomo e gli animali. Sia esso, sia i suoi composti sono tossici perfino a basse concentrazioni, con ripercussioni soprattutto nella funzionalità renale e nelle arterie. Il cadmio può essere presente nell'acqua naturale a causa degli scarichi industriali o del deterioramento di tubi zincati. Il cadmio è utilizzato in varie applicazioni:

  • nelle batterie alcaline,
  • in pigmenti,
  • rivestimenti e placcature,
  • come stabilizzante per le materie plastiche.

Gli elettrodi ionoselettivi per il cadmio (ISE) vengono utilizzati per determinare rapidamente la quantità di ioni cadmio liberi nei campioni, oppure come rilevatore nelle titolazioni del cadmio con EDTA (Acido etilendiamminotetraacetico). I sensori di cadmio sono “elettrodi del terzo tipo” perché rilevano cationi che formano anche sali a bassa solubilità con anioni solfuro e con argento.

I seguenti prodotti includono strumenti da banco o portatili per ISE, che possono visualizzare i valori di cadmio in diverse unità di concentrazione. Altri prodotti includono standard di calibrazione, ISA e strisce di lucidatura per la membrana allo stato solido dell'elettrodo.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di Cadmio fino a 5 µg/L. Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile per gli scarichi in acque superficiali e in rete fognaria è 0.02 mg/L

Calcio

Il calcio (Ca) è un elemento abbondante nella crosta terrestre. Le forme di calcio più diffuse sono

  • il carbonato di calcio (CaCO3), costituente principale del marmo e del travertino,
  • il solfato di calcio (CaSO4), componente principale del gesso.

Il calcio che si ritrova nelle riserve idriche proviene dal contatto dell'acqua con depositi di calcare, dolomite e gesso. La concentrazione può variare da zero a diverse centinaia di milligrammi per litro, a seconda della fonte e del trattamento.

Il carbonato di calcio nell'acqua è l'elemento principale che costituisce la durezza dell'acqua che si può depositare all'interno di tubature e condotti, riducendone il diametro. La nota classificazione del grado di durezza dell'acqua non considera però solo il carbonato di calcio: la "Durezza Totale" infatti è la somma degli ioni Ca2+ and Mg2+ ions.

Uno degli utilizzi principali del calcio è nella produzione di cementi e malte per la costruzione di edifici. Viene anche utilizzato come agente per la disossidazione, desolforizzazione e decarburazione di varie leghe ferrose, nonché come agente legante nella produzione di leghe di alluminio, piombo, magnesio e berillio. Lo ione Ca2+ svolge un ruolo cruciale nella fisiologia cellulare e nella biochimica. In quanto elemento costitutivo delle ossa e dei gusci degli animali, il calcio è essenziale per l'alimentazione animale. Il calcio aiuta anche lo sviluppo delle radici delle piante e aumenta la resistenza e la forza dei tessuti e degli steli delle piante.

Hanna Instruments offre diversi strumenti e metodi per misurare il calcio. I misuratori di pH/ISE portatili e da banco utilizzano un elettrodo ionoselettivo (ISE) ed offrono quindi misure dirette di calcio. Le titolazioni per il calcio possono essere eseguite con l'elettrodo ISE per il calcio o una sonda fotometrica, utilizzando EDTA come titolante.

Il calcio viene anche misurato con tecnica fotometrica, che prevede l'aggiunta di reagenti e si basa sul principio di assorbanza di Beer-Lambert. I prodotti per l'analisi fotometrica includono colorimetri tascabili, fotometri portatili, fotometri da banco e spettrofotometri. Esistono vari metodi fotometrici:

  1. il principale è quello che utilizza reagenti chimici basati sul metodo Calmagite, incluso negli Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 
  2. il metodo dell'ossalato e il metodo Zincon: quest'ultimo è utilizzato per misurare il calcio nell'acquario di acqua salata, parametro indispensabile per la manutenzione della barriera corallina.

Il calcio è comunemente espresso come mg/L di carbonato di calcio (CaCO3). I fotometri portatili e da banco consentono di visualizzare i risultati delle analisi anche in altre unità di misura, tra cui gradi francesi (of), tedeschi (odH) e inglesi (oE).

Cianuri

Il calcio (Ca) è un elemento abbondante nella crosta terrestre. Le forme di calcio più diffuse sono il carbonato di calcio (CaCO3), costituente principale del marmo e del travertino, e il solfato di calcio (CaSO4), componente principale del gesso. Il calcio che si ritrova nelle riserve idriche proviene dal contatto dell'acqua con depositi di calcare, dolomite e gesso. La concentrazione può variare da zero a diverse centinaia di milligrammi per litro, a seconda della fonte e del trattamento.

Il carbonato di calcio nell'acqua è l'elemento principale che costituisce la durezza dell'acqua che si può depositare all'interno di tubature e condotti, riducendone il diametro. La nota classificazione del grado di durezza dell'acqua non considera però solo il carbonato di calcio: la "Durezza Totale" infatti è la somma degli ioni Ca2+ and Mg2+ ions.

Uno degli utilizzi principali del calcio è nella produzione di cementi e malte per la costruzione di edifici. Viene anche utilizzato come agente per la disossidazione, desolforizzazione e decarburazione di varie leghe ferrose, nonché come agente legante nella produzione di leghe di alluminio, piombo, magnesio e berillio. Lo ione Ca2+ svolge un ruolo cruciale nella fisiologia cellulare e nella biochimica. In quanto elemento costitutivo delle ossa e dei gusci degli animali, il calcio è essenziale per l'alimentazione animale. Il calcio aiuta anche lo sviluppo delle radici delle piante e aumenta la resistenza e la forza dei tessuti e degli steli delle piante.

Hanna Instruments offre diversi strumenti e metodi per misurare il calcio. I misuratori di pH/ISE portatili e da banco utilizzano un elettrodo ionoselettivo (ISE) ed offrono quindi misure dirette di calcio. Le titolazioni per il calcio possono essere eseguite con l'elettrodo ISE per il calcio o una sonda fotometrica, utilizzando EDTA come titolante.

Il calcio viene anche misurato con tecnica fotometrica, che prevede l'aggiunta di reagenti e si basa sul principio di assorbanza di Beer-Lambert. I prodotti per l'analisi fotometrica includono colorimetri tascabili, fotometri portatili e da banco e spettrofotometri. Esistono vari metodi fotometrici: il principale è quello che utilizza reagenti chimici basati sul metodo Calmagite, incluso negli Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Ci sono poi anche il metodo dell'ossalato e il metodo Zincon: quest'ultimo è utilizzato per misurare il calcio nell'acquario di acqua salata, parametro indispensabile per la manutenzione della barriera corallina.

Il calcio è comunemente espresso come mg/L di carbonato di calcio (CaCO3). I fotometri portatili e da banco consentono di visualizzare i risultati delle analisi anche in altre unità di misura, tra cui gradi francesi (of), tedeschi (odH) e inglesi (oE).

Cloro

La disinfezione è un processo attraverso cui vengono eliminati gli organismi patogeni. Il cloro (Cl2) è uno dei disinfettanti più utilizzati. Ha molte applicazioni tra cui acqua potabile, torri di raffreddamento, trattamento delle acque reflue, disinfezione alimentare e piscine.

Sul mercato, il cloro è disponibile in più forme: liquido, solido o gassoso, sebbene la commercializzazione della forma gassosa sia fortemente limitata a causa della sua tossicità, soprattutto se il gas viene rilasciato accidentalmente in uno spazio ristretto. Sono disponibili anche tecnologie per produrre cloro in loco, mediante metodo elettrolitico: questo processo utilizza come base il cloruro di sodio per ottenere il cloro (elettrolisi del sale). Per la disinfezione delle apparecchiature sono necessari livelli elevati di cloro, mentre per la disinfezione in piscina occorre mantenere livelli bassi di cloro.

Nell'acqua possono essere simultaneamente presenti molteplici forme di cloro, in base al pH dell'acqua e alle reazioni del cloro con altre sostanze.

  • La forma più semplice è il cloro libero (chiamato anche cloro residuo libero), che comprende sia l'acido ipocloroso (HClO), sia lo ione ipoclorito (OCl). Dal pH dipende quale delle due forma sia predominante. A un pH di circa 7,2 il rapporto tra HClO e OCl è 50:50. Se il pH diminuisce, diventando quindi più acido, l'HClO aumenta. Se invece il pH aumenta, diventando più basico, l'OCl aumenta. L'HClO è 100 volte più efficace nell'uccidere agenti patogeni, rispetto alla forma OCl. Questa può essere una sfida nel trattamento dell'acqua di piscina, poiché con un pH inferiore a 7 l'acqua diventa corrosiva per le tubazioni ed è quindi necessario mantenerla in un range ristretto, solitamente tra 7.2 e 7.4 pH. Il valore di cloro libero misurato con il DPD considera entrambe le forme. Quando invece si determina il cloro sulla base del potenziale di ossidoriduzione (redox o ORP), l'HClO genererà un potenziale ossidante maggiore di OCl-. Con l'ORP è quindi indispensabile regolare prima il pH, e poi misurare l'ORP.
  • Un'altra forma di cloro è il cloro combinato, cioè il cloro che ha reagito e si è legato ad una sostanza e quindi non è più attivo, non più disponibile per la disinfezione. Sommando il cloro libero a quello combinato si ottiene il cloro totale. Nelle analisi solitamente vengono misurati solo il cloro libero e totale, mentre il valore del cloro combinato si ottiene con una semplice sottrazione. Nei processi di potabilizzazione spesso vengono aggiunte bassissime concentrazioni di ammoniaca all'acqua clorata, per formare monoclorammine, che sono considerate ottimi biocidi.

Hanna offre una vasta gamma di prodotti per la misura del cloro. L'offerta comprende kit per analisi chimiche, colorimetri tascabili (Checker HC), fotometri portatili e da banco, spettrofotometri e analizzatori da processo. Sono disponibili diversi metodi, a seconda del livello di cloro da misurare. Per i livelli bassi, inferiori ai 5 mg/L (ppm), si utilizza il DPD, mentre per livelli alti fino a 500 mg/L si preferisce il metodo iodometrico. In molte applicazioni da processo la concentrazione viene monitorerata e regolata, misurando il potenziale di ossidoriduzione (ORP ).

LIMITI DI LEGGE

Nelle acque destinate al consumo umano, è consigliato un limite massimo di "disinfettante residuo" pari a 0.2 mg/L (D. Lgs del 02/02/2001 n. 31). Nelle acque di scarico la concentrazione massima di cloro libero attivo è di 0.2 mg/L per gli scarichi in acque superficiali e di 0.3 mg/L in rete fognaria. Per le piscine pubbliche, l'intesa fra Stato e Regioni del 2003 raccomanda valori di cloro libero compresi tra 0.7 e 1.5 ppm.

Cloruri

Gli ioni cloruro sono uno dei principali anioni inorganici presenti nell'acqua e nelle acque reflue. Sebbene non ci sia prova di tossicità per l'uomo, anche ad alte concentrazioni di cloruro nell'acqua, la sua regolazione è principalmente legata al sapore dell'acqua. È invece essenziale monitorare la concentrazione di cloruro in caldaie e impianti di riscaldamento, per evitare danni alle parti metalliche. Ad alti livelli, il cloruro può corrodere l'acciaio inossidabile ed essere tossico per la vita delle piante.

Hanna Instruments offre un'ampia varietà di strumenti per la misura dei cloruri. Per le misure dirette, ci sono strumenti portatili e da banco pH/ISE, che possono utilizzare un elettrodo ionoselettivo (ISE) di cloruro. Inoltre, Hanna offre fotometri portatili, colorimetri checker e kit per test chimici.

La titolazione argentometrica per il cloruro è una misura molto comune, soprattutto quando si determina il contenuto di sodio negli alimenti. In questa titolazione il cloruro di sodio reagisce con il nitrato d'argento per formare precipitato di cloruro d'argento. La precipitazione del cloruro produce una minore quantità di cloruro libero nel campione che viene rilevato da un ISE per cloruri. Per questa titolazione, molto spesso si utilizza anche l'ISE per argento per rilevare gli ioni d'argento liberi, una volta che tutto il cloruro ha reagito. La titolazione argentometrica viene utilizzata anche in altri settori, ad esempio nei casi in cui la concentrazione di sodio può essere dedotta dal cloruro presente e per altre applicazioni in cui si deve determinare la concentrazione di cloruro.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di Cloruri fino a 250 mg/L. Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile per gli scarichi in acque superficiali e in rete fognaria è 1200 mg/L

COD

La domanda chimica di ossigeno (COD) rappresenta un indicatore dell'inquinamento idrico. Ovvero la quantità in mg di ossigeno necessaria per ossidare chimicamente le sostanze inquinanti (organiche e inorganiche) presenti in un litro di acqua. In termini più tecnici, il COD è una misura della materia organica biologicamente disponibile che è suscettibile all'ossidazione da parte di un forte agente ossidante. Il metodo COD di Hanna si basa sul consolidato metodo dell'ossidazione con bicromato con metodo a riflusso chiuso. La misurazione colorimetrica del COD è più veloce e più facile da eseguire rispetto all'analisi con titolazione e non richiede un minor uso di reagenti. Il campione viene aggiunto alla fiala predosata contenente il reagente, digerito in condizioni di riflusso chiuso e lasciato raffreddare prima di effettuare la misura. Gli standard di riferimento possono essere realizzati utilizzando potassio idrogeno ftalato (KHP), 1 mg di KHP corrisponde a 1.175 mg di COD.

Il COD viene utilizzato come misura degli inquinanti negli impianti di trattamento delle acque reflue urbane e industriali, come indicatore per misurare l'efficacia dei processi di trattamento. Il COD viene misurato sia sull'acqua in ingresso che su quella di scarico. L'efficienza del processo di trattamento è espressa come rimozione COD, misurata come percentuale della materia organica purificata durante il ciclo. La misura del COD viene effattuata in moltri altri ambiti:

  • centrali elettriche,
  • produzione chimica,
  • lavanderie commerciali,
  • cartiere,
  • agricoltura,
  • smaltimento rifiuti,
  • studi ambientali e istruzione.

Gli strumenti di Hanna possono essere utilizzate per test di laboratorio o in loco. La procedura di misurazione è progettata per un facile utilizzo da parte del personale a qualsiasi livello di esperienza.

LIMITI DI LEGGE

Nelle acque di scarico la concentrazione massima di COD è di 160 mg/L per gli scarichi in acque superficiali e di 500 mg/L in rete fognaria (D. Lgs n. 152 del 03/04/06).

Colore

I prodotti per la misura del colore possono essere suddivisi in quelli per l'acqua e quelli per la classificazione del colore dello sciroppo d'acero e del miele.

Colore dell'acqua

Nelle applicazioni che riguardano il trattamento acque primario (l'acqua potabile) e secondario (acque reflue urbane), il colore dell'acqua può essere un indicatore della presenza di materiale indesiderato, sia inorganico che organico; un'acqua incolore risulta più adatta per applicazioni generali e industriali. Il colore è misurato in unità di platino-cobalto (PCU).

Nei metodi analitici per le acque, si distingue da "colore vero" e "colore apparente".

  • Il termine "colore apparente" comprende sia la colorazione causata dalle sostanze disciolte, sia quella dovuta ai solidi in sospensione. Il "colore apparente" è determinato sul campione originale senza filtrazione o centrifugazione. In alcune acque reflue industriali molto colorate, il colore è conferito principalmente da materiale colloidale o sospeso. In questi casi, è necessario determinare sia il colore reale che il colore apparente.
  • Il termine "colore vero" invece considera solo i solidi disciolti (dovuti a ioni metallici, sostanze organiche e scarichi industriali), presuppone cioè che dall'acqua siano state rimosse le sostanze in sospensione che causano la torbidità. Per determinare il "colore vero", la torbidità deve essere rimossa prima dell'analisi.

LIMITI DI LEGGE

L'AWWA (American Water Works Association) consiglia ≤ 15 PCU. La legislazione italiana per le acque destinate al consumo umano indica che il colore deve essere "Accettabile per i consumatori senza variazioni anomale" (D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE). Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, negli scarichi in acque superficiali il colore deve essere "non percettibile con diluizione 1:20", mentre in rete fognaria deve essere "non percettibile con diluizione 1:40".

Conducibilità/TDS

La conducibilità elettrica, o conduttività elettrica (EC), è una misura dello spostamento delle particelle caricate elettricamente, in un mezzo, per effetto di una differenza di potenziale. L'EC è una misura legata alla concentrazione, ma non di specifico tipo di ione. Uno ione è una particella carica, presente in una soluzione, che contribuisce al flusso di corrente. Gli ioni si formano quando un sale, dissolvendosi in acqua, genera particelle caricate elettricamente. 

Un esempio è il cloruro di sodio che si separa in Na+ e Cl-. La misurazione è influenzata da molti fattori, come il tipo di composto ionico disciolto nell'acqua, la mobilità degli ioni, la viscosità della soluzione, la temperatura e la concentrazione.

La conducibilità elettrica si esprime in Siemens/cm (S/cm, mS/cm, μS/cm, dS/m). Ad esempio, si dice che l'acqua ultrapura abbia una conduttività di 0,055μS/cm a 25 ° C.

Cromo

I sali di cromo sono ampiamente utilizzati in molti diversi processi industriali:

Un altro utilizzo è nelle acque di raffreddamento, che vengono trattate con cromato per il controllo della corrosione. Il cromo può essere presente nelle reti idriche a causa degli scarichi, non efficacamente trattati, di queste industrie. Lo stato esavalente del cromo, CrVI, è altamente tossico per l'uomo, per gli animali e per la vita acquatica; può produrre tumori polmonari se inalato e induce immediata sensibilizzazione cutanea.

Il cromo esavalente può essere misurato utilizzando il metodo colorimetrico della difenilcarboidrazide. La 1,5-difenilcarbazide viene aggiunta a un campione in condizioni acide e reagisce conferendo al campione una colorazione viola quando è presente cromo esavalente. Il grado di colorazione è proporzionale alla concentrazione di cromo esavalente nel campione.

Hanna Instruments offre una vari strumenti per la misura del cromo: spettrofotometri, fotometri, colorimetri e kit per test chimici (CTK).

LIMITI DI LEGGE

La legislazione italiana per le acque destinate al consumo umano indica che il valore di cromo non deve superare i 50 µg/L (D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE). Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, negli scarichi in acque superficiali i limiti sono di 2 mg/L per il Cromo Totale e di 0.2 mg/L per il Cromo VI. In rete fognaria i valori massimi sono 4 mg/L per il Cromo Totale e 0.20 mg/L per il Cromo VI.

Diossido di Cloro

Il diossido di cloro (o biossido di cloro) è un gas tossico di colore giallo intenso. Il diossido di cloro è un microbicida ecologico altamente efficace, sempre più utilizzato come disinfettante nell'acqua potabile e in altri processi industriali. Il diossido di cloro è sicuro, potente e non produce trialometani, che sono invece il sottoprodotto caratteristico della disinfezione a base di cloro.

Per misurare il diossido di cloro nell'acqua si utilizzano due metodi:

  1. il metodo del rosso clorofenolo: Nel metodo del rosso clorofenolo, il diossido di cloro si combina con il rosso clorofenolo a pH 5.2 per formare un complesso incolore. La conseguente diminuzione del colore è proporzionale alla concentrazione di diossido di cloro nel campione.
  2. il metodo DPD-Glicina: Nel metodo DPD-Glicina, il diossido di cloro reagisce con DPD (N, N-dietil-p-fenilendiammina) causando una colorazione rosa del campione, con intensità proporzionale alla concentrazione di diossido di cloro. La glicina viene aggiunta al campione per rimuovere l'interferenza del cloro.

Per la misura del diossido di cloro, Hanna Instruments offre fotometri portatili e fotometri da banco con relativi reagenti. Questi strumenti costituiscono una soluzione accurata ed economica per le applicazioni in cui è necessaria questa misura.

Durezza

Tradizionalmente, la durezza dell'acqua veniva valutata con il "test del sapone”. L'acqua dura reagisce con il sapone per formare precipitati di calcio e magnesio non solubili. Questi precipitati riducono l'efficacia del sapone e impediscono la formazione di schiuma. L'acqua non dura e l'acqua trattata con un addolcitore, invece, si schiumerà molto facilmente poiché durante il trattamento dell'acqua gli ioni che contribuiscono alla durezza vengono sostituiti con sodio o potassio.

La durezza dell'acqua è la misura quantitativa degli ioni di calcio e magnesio nell'acqua. In acqua, la somma totale degli ioni Ca2+ and Mg2+ viene definita come "durezza totale", sulla base della quale si effettua la classificazione del grado di durezza dell'acqua. È noto che altri ioni contribuiscono alla durezza complessiva dell'acqua, compresi ferro, zinco e manganese. La misura e il successivo controllo della durezza dell'acqua è essenziale per il funzionamento dei detersivi, per prevenire il calcare in caldaie e torri di raffreddamento e per un uso domestico di base.

La durezza sotto forma di calcio, magnesio e totale può essere misurata con l'utilizzo di fotometri e reagenti. L'analisi fotometrica si basa sul principio di assorbanza di Beer-Lambert. I prodotti per l'analisi fotometrica includono kit per test chimici, colorimetri tascabili, fotometri portatili e da banco e spettrofotometri. I metodi fotometrici includono i reagenti chimici basati sui metodi colorimetrici Calmagite ed EDTA, come da Sthandard Methods for the Examination of Water and Wastewater. La durezza totale è un adattamento del metodo EPA 130.1.

La durezza è comunemente espressa come mg/L di carbonato di calcio (CaCO3). I fotometri portatili e da banco consentono di esprimere la durezza in gradi francesi (of), tedeschi (odH) e inglesi (oE). Per le aziende di condizionamento dell'acqua, il kit per test chimici può misurare la durezza anche come come grani per gallone (gpg).

Generalmente, le acque possono essere classificate in base alla durezza:

  • fino a 4 °f , molto dolci
  • da 4 °f a 8 °f, dolci
  • da 8 °f a 12 °f, medio-dure
  • da 12 °f a 18 °f, discretamente dure
  • da 18 °f a 30 °f, dure
  • oltre 30 °f, molto dure
Ferro

Il ferro esiste in due stati diversi:

  • Ferroso (Fe+2) o ferro (II)
  • Ferrico (Fe+3) o ferro (III)

Il ferro può essere convertito da ferro ferroso (Fe+2) a ferro ferrico (Fe+3) mediante la rimozione di un elettrone noto come ossidazione. Questa capacità di essere convertito tra diversi stati è il motivo per cui il ferro è molto utile per gli organismi viventi. Tutte le forme di vita conosciute richiedono ferro, tuttavia, a causa della sua bassa solubilità in acqua, il ferro è spesso un nutriente limitante. La misurazione dei livelli di ferro è importante per un'ampia gamma di applicazioni e settori, tra cui produzione di alimenti e bevande, acqua potabile, acque reflue, agricoltura, acquariofilia di acqua dolce e salata, caldaie e torri di raffreddamento.

A causa dell'insolubilità della sua forma ferrica (Fe+3) i metodi per misurare il ferro nell'acqua utilizzano un agente riducente per convertire il ferro in un campione nella sua forma ferrosa solubile (Fe+2). Il ferro ferroso reagisce quindi con una molecola per produrre un complesso colorato, che viene utilizzato per misurare la concentrazione di ferro nel campione. A causa dell'instabilità del ferro ferroso, che si trasforma facilmente in forma ferrica quando la soluzione viene a contatto con l'aria, la determinazione del ferro ferroso richiede precauzioni speciali e potrebbe essere necessario eseguirla sul campo al momento della raccolta del campione. Si consiglia inoltre di evitare lunghi tempi di conservazione o l'esposizione dei campioni alla luce.

Esistono due metodi comuni per misurare il ferro nell'acqua:

  • il metodo TPTZ: un agente riducente viene prima aggiunto al campione per convertire il ferro nel campione nella forma ferrosa (Fe+2) Quindi viene aggiunta 2, 4, 6-tripiridil-s-triazina o TPTZ, che reagisce con il ferro ferroso (Fe+2) per formare un colore blu-viola intenso. Il metodo TPTZ per il ferro totale ha il vantaggio di essere semplice, avere un'elevata sensibilità ed è esente da molte interferenze comuni da parte di altri atomi e molecole. Il metodo TPTZ è in grado di determinare concentrazioni di ferro fino a 1 µg / L.
  • il metodo fenantrolina: è adeguato per l'analisi di acque naturali o trattate. Il ferro viene portato in soluzione e ridotto allo stato ferroso (Fe+2). La soluzione viene quindi trattata con 1,10-fenantrolina (fenantrolina) a pH da 3,2 a 3,3. Tre molecole di fenantrolina reagiscono quindi con un ferro ferroso (Fe+2) per formare un caratteristico complesso di colore arancione. L'intensità dello sviluppo del colore è direttamente proporzionale alla quantità di ferro ferroso (Fe+2). Quando è necessaria la segnalazione EPA, è richiesta anche la digestione del campione.

Hanna Instruments offre una varietà di tecnologie per misurare il ferro. Gli spettrofotometri e i fotometri da banco possono misurare un'ampia varietà di altri parametri di qualità dell'acqua importanti per la qualità dell'acqua. Sono inoltre disponibili un fotometro portatile e un Checker HC sono metri dedicati alla misura del ferro.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di Ferro fino a 200 µg/L. Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile per gli scarichi in acque superficiali è di 2 mg/L e in rete fognaria è di 4 mg/L

Formaldeide

La formaldeide è un importante composto organico utilizzato per produrre molti materiali e altri composti chimici. Il suo impiego avviene in molte industrie per varie finalità diverse, dal trattenere i coloranti sui tessuti, fino ai processi galvanici. La formaldeide viene anche utilizzata nella conservazione biologica, nei test antidroga e nello sviluppo di fotografie. Per ogni diversa applicazione i livelli di formaldeide variano e devono essere monitorati per ottimizzare i processi. 

La formaldeide è inoltre monitorata ai fini della tutela della salute umana: dato il suo uso diffuso, esistono normative che fissano limiti per evitare la sovraesposizione alla formaldeide. Hanna Instruments offre un test kit chimico basato sulla titolazione, che determina la concentrazione di formaldeide in due diverse scale.

Fosfato

I fosfati sono utilizzati in una serie di prodotti quotidiani, come le bevande a base di cola per migliorare il sapore e l'acidità, l'antigelo come tampone del pH e le patatine fritte per ritardare l'oscuramento delle patate tagliate. Sono anche ampiamente utilizzati nei detergenti e nei liquidi detergenti per la loro capacità di ammorbidire l'acqua e rimuovere i depositi di sporco. Il fosfato è essenziale per la crescita e lo sviluppo di radici, steli, fiori e semi delle piante e viene comunemente aggiunto ai fertilizzanti. Tuttavia, alte concentrazioni di fosfati nel deflusso agricolo possono causare inquinamento ambientale, come causa primaria di eutrofizzazione. Le leggi locali regolano l'uso dei fosfati e i livelli di scarico nei corsi d'acqua e nei corsi d'acqua.

La quantità di fosfato può essere espressa in due modi diversi:

  • Fosfato (PO43-) noto anche come ortofosfato
  • Fosforo (P) noto anche come ortofosfato come fosforo (PO4-P).

L'ortofosfato è una molecola con un atomo di fosforo circondato da quattro atomi di ossigeno e tre cariche negative. Il fosfato o ortofosfato è una misura della quantità di molecole di ortofosfato (PO43-) in un campione. Mentre il fosforo o ortofosfato come fosforo (PO4-P), è una misura della quantità di ioni fosforo (P) in un campione. Ciò significa che quando si misura il fosfato, i quattro atomi di ossigeno legati all'atomo di fosforo sono inclusi nella misurazione. Tuttavia, è possibile convertire facilmente tra le due misurazioni con una semplice moltiplicazione o divisione. Per convertire un risultato da fosforo (P) a fosfato (PO43-) moltiplicare per 3,06. Al contrario, per convertire da fosfato a fosforo, dividere per 3,06. Il motivo per cui funziona è perché la molecola di ortofosfato (PO43-) è circa 3,06 volte più pesante dell'atomo di fosforo.

Hanna offre una varietà di metodi chimici per misurare il fosfato. Le tecnologie disponibili includono spettrofotometro, fotometri da banco e portatili, Checker HC e kit per test chimici.

Fosforo

Comune nei sistemi naturali, come laghi, oceani e suolo, il fosforo è un elemento essenziale per la crescita di piante e animali. Tuttavia, se presente in grandi concentrazioni, il fosforo può causare un'eccessiva crescita di microrganismi e alghe. Per questo motivo molti impianti di trattamento delle acque reflue monitorano il fosforo totale che viene scaricato. È uno dei nutrienti primari che viene rimosso chimicamente o biologicamente.

Per gli hobbisti con acquari di acqua salata o d'acqua dolce, una quantità elevata di fosforo può essere problematica per pesci, piante e coralli.

La quantità di fosforo può essere espressa in due modi diversi:

  • Fosfato (PO43-) noto anche come ortofosfato
  • Fosforo (P) noto anche come ortofosfato come fosforo (PO4-P).

Hanna offre una varietà di metodi chimici per misurare il fosforo. Questi includono fosforo reattivo, idrolizzabile con acido e totale.

Fosforo reattivo

Il fosforo reattivo è la forma più semplice, nota come fosfato o ortofosfato. È considerato reattivo poiché reagisce facilmente o si lega ai cationi. L'ortofosfato viene comunemente aggiunto all'acqua per inibire la corrosione dei tubi nella distribuzione dell'acqua.

Fosforo idrolizzabile acido

Il fosforo acido idrolizzabile noto anche come fosfato condensato è una forma complessa di ortofosfato che sono legati insieme. Queste forme includono polifosfato, pirofosfato e metafosfato, che vengono utilizzati nel trattamento dell'acqua di caldaie e torri di raffreddamento per l'inibizione della corrosione dei tubi.

Fosforo totale

Il fosforo totale (Total P) è la somma di tutto il fosforo, compresi gli inorganici (ortofosfati e idrolizzabili con acidi) e le sostanze organiche come il fosforo presente nella materia vivente (cioè ATP / ADP). Per misurare il fosforo organico, il campione deve essere digerito con un acido e calore per scomporre il fosforo organico nella forma più semplice, l'ortofosfato.

Glicole

Il glicole è una classe di composti organici con catene di carbonio di lunghezza variabile con due gruppi idrossilici (–OH). Due comuni composti di glicole sono: glicole etilenico e glicole propilenico. 

  • Il glicole etilenico è utilizzato principalmente nell'antigelo e per la produzione di poliesteri. 
  • Il glicole propilenico viene utilizzato anche per la produzione di polimeri e, poiché non è tossico, viene utilizzato in applicazioni alimentari, farmaceutiche e cosmetiche.

Hanna Instruments offre rifrattometri digitali per l'analisi di glicole etilenico e propilenico e un kit di test chimico basato sulla titolazione per misurare la presenza o l'assenza di glicole in un campione.

Idrazina

L'idrazina è una sostanza chimica liquida utilizzata negli impianti di riscaldamento ad alta pressione per le sue proprietà di inibitore dell'ossigeno; contribuendo ad evitare incrostazioni e corrosione. L'idrazina reagisce con l'ossigeno disciolto per produrre azoto e acqua. Questo è un vantaggio rispetto al trattamento con solfiti perché non produce solidi disciolti nell'acqua bollita

L'idrazina è anche utilizzata come fonte di energia negli elementi combustibili, come agente riducente per il recupero dei metalli e come intermedio nella produzione di insetticidi, erbicidi, prodotti farmaceutici e molti altri prodotti chimici.

Hanna Instruments offre una varietà di tecnologie per misurare l'idrazina. Gli spettrofotometri e i fotometri da banco possono misurare un'ampia varietà di altri parametri di qualità dell'acqua che sono importanti per la manutenzione della caldaia. È inoltre disponibile un fotometro portatile dedicato alla misurazione dell'idrazina.

Iodio

Le proprietà disinfettanti dello iodio hanno portato al suo utilizzo in alternativa al cloro e al bromo. Piscine clorurate Unliodinike, l'acqua trattata con iodio riduce l'irritazione degli occhi tra i nuotatori e fornisce un livello di disinfezione più stabile alle condizioni avverse. Tuttavia, le sue proprietà tossiche e corrosive e le difficoltà di sciogliere lo iodio nell'acqua ne hanno limitato la diffusa accettazione. Una delle applicazioni più comuni dello iodio è nell'acqua di processo dell'industria avicola.

Hanna Instruments offre una varietà di tecnologie per misurare lo iodio. Gli spettrofotometri e i fotometri da banco possono misurare un'ampia varietà di altri parametri importanti per la qualità dell'acqua. Un fotometro portatile e un Checker HC sono misuratori dedicati alla misurazione dello iodio e sono anche disponibili.

Ioduro

Lo ioduro si trova nelle acque naturali a concentrazioni che vanno da 40 μg I− / L nell'acqua marina superficiale costiera a <1 μg I− / L nelle acque oceaniche profonde e in acqua dolce. Concentrazioni più elevate possono essere trovate in salamoie, alcuni rifiuti industriali e acque trattate con iodio. Lo ioduro è termodinamicamente instabile rispetto allo iodato nelle acque ossigenate.

Hanna Instruments offre una varietà di tecnologie per misurare lo ioduro. Le misurazioni potenziometriche con misuratori di pH / ISE portatili e da banco sono disponibili da utilizzare con lo ioduro ISE per misurazioni dirette della concentrazione di ioni. Sono disponibili sistemi di titolazione potenziometrici che possono essere utilizzati per la misurazione diretta o per la titolazione.

Ipoclorito

Gli ipocloriti sono agenti sbiancanti comuni utilizzati per sbiancare tessuti e carta e anche per disinfettare le soluzioni. La soluzione di ipoclorito di sodio viene utilizzata per il trattamento dell'acqua della piscina poiché è una forma di cloro economica e facilmente disponibile. La soluzione contiene solitamente dal 10% al 15% di cloro disponibile (equivalente a 100-150 g / L), ma perde rapidamente la sua forza durante la conservazione. Inoltre, poiché l'ipoclorito è fortemente influenzato da calore, luce, pH e metalli pesanti, deve essere monitorato regolarmente.

Hanna Instruments offre un kit per test chimici in grado di determinare rapidamente e facilmente la concentrazione di ipoclorito in acqua fino a 150 g / L (ppt). Il kit di analisi chimiche utilizza un metodo di titolazione iodometrica per misurare la concentrazione di ipoclorito nell'acqua. Il campione viene prima trattato con ioduro di potassio e fortemente acidificato con acido. La quantità di iodio generata è equivalente al cloro nel campione. La concentrazione di iodio viene quindi calcolata titolando gli ioni tiosolfato che riducono lo iodio in ioni ioduro.

Luminosità

La luce è comunemente misurata in foot-candele (ft-c) o lux. Un lux è uguale a un lumen per metro quadrato e una candela da piede è uguale a un lumen per piede quadrato. Per convertire le misurazioni utilizzare la seguente formula:

foot-candle = lux x 0,0930

lux = candela del piede x 10,765

La misurazione dei livelli di luce è importante per le serre, l'idroponica e l'acquaponica. Le piante differiscono notevolmente nelle loro esigenze di intensità luminosa. Le piante da interno sono spesso classificate in base alla quantità di luce necessaria per la crescita:

  • Basso (minimo 1,1 Klx, da 0,8 a 2,1 preferito per una buona crescita)
  • Medio (minimo da 1,1 a 1,6 Klx, da 2,1 a 5,4 preferito)
  • Alto (minimo da 1,6 a 10,8 Klx, da 5,4 a 10,8 preferito)
  • Molto alto (minimo 10,8 Klx, 10,8+ preferito )

Circa 1,1 Klx per 12 ore al giorno sono necessari semplicemente per mantenere la qualità della pianta per un anno e almeno 2,1 Klx per 12 ore al giorno sono necessari affinché le piante a fogliame manifestino un beneficio dalla fertilizzazione. Sebbene la mancanza di luce sufficiente si traduca in una scarsa crescita delle piante, anche troppa luce può essere dannosa. Le piante da ombra non possono tollerare livelli di luce eccessivamente alti. Quando una pianta riceve troppa luce diretta, le foglie sbiancano o scottano, a volte muoiono. Questo accade spesso dopo aver spostato una pianta all'aperto sotto la luce diretta. Qualsiasi cambiamento nell'intensità della luce dovrebbe essere graduale.

Hanna Instruments offre un misuratore portatile per misurare Lux.

Magnesio

Il magnesio è una delle principali specie ioniche nell'acqua che causa durezza. Il magnesio è anche un minerale indispensabile che aiuta nella produzione di clorofilla, il pigmento verde che assorbe la luce che funge da fonte di energia per le piante. Aumenta anche le concentrazioni vitaminiche e aiuta l'assorbimento del fosforo all'interno del corpo della pianta.

Il magnesio può essere misurato fotometricamente con i reagenti. L'analisi fotometrica si basa sul principio di assorbanza Beer-Lambert in cui l'intensità del colore prodotto è proporzionale alla concentrazione di magnesio nel campione. I prodotti per l'analisi fotometrica includono colorimetri portatili, fotometri portatili e da banco e spettrofotometri.

I metodi di titolazione sono disponibili anche utilizzando una sonda per calcio ISE o fotometrica.

Manganese

Il manganese è associato ai minerali di ferro e si trova nei noduli dell'oceano, delle acque dolci e del suolo. È un oligoelemento essenziale per piante e animali. Il manganese è utilizzato in leghe di acciaio, batterie e additivi alimentari. Le specie acquose comuni sono il Mn2+ ridotto e il Mn4+. ossidato. La chimica del manganese nell'acqua è simile a quella del ferro. I metodi di titolazione sono disponibili anche utilizzando una sonda per calcio ISE o fotometrica.

Il manganese solubile nelle acque sotterranee è solitamente allo stato ridotto (Mn2+). Dopo l'esposizione all'aria o ad altri ossidanti, le acque sotterranee contenenti manganese di solito precipitano MnO2. nero. Livelli elevati di manganese possono causare macchie negli impianti idraulici / lavanderia e negli utensili da cucina.

L'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura raccomanda che il livello massimo di manganese nelle acque di irrigazione sia di 0,2 mg / L. Lo standard US EPA per l'acqua potabile secondaria MCL è di 50 μg / L.

Il manganese può essere misurato fotometricamente con i reagenti. L'analisi fotometrica è basata sul principio di assorbanza Beer-Lambert in cui l'intensità del colore prodotto è proporzionale alla concentrazione di manganese nel campione. I prodotti per l'analisi fotometrica includono colorimetri portatili, fotometri portatili e da banco e spettrofotometri. Il metodo di gamma bassa utilizza un adattamento del metodo PAN. Il metodo ad alta gamma utilizza un adattamento dei metodi standard per l'esame di acqua e acque reflue, metodo periodato.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di Manganese fino a 50 µg/L. Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile per gli scarichi in acque superficiali è di 2 mg/L e in rete fognaria è di 4 mg/L

Molibdeno

Il molibdeno viene utilizzato nella creazione di molti tipi di leghe di acciaio ad alta resistenza. Ha la capacità di resistere a temperature estremamente elevate senza espansione o rammollimento significativi e mostra un'elevata resistenza alla corrosione. Tuttavia, la polvere e i fumi di molibdeno possono essere tossici, soprattutto se ingeriti. Bassi livelli di esposizione prolungata possono causare irritazione agli occhi e alla pelle. Evitare l'inalazione o l'ingestione diretta di molibdeno e dei suoi ossidi. Le acque reflue delle industrie che utilizzano il molibdeno devono essere trattate per rimuovere quantità elevate prima di essere scaricate nel sistema di raccolta pubblica.

Il molibdeno può essere misurato fotometricamente con i reagenti. L'analisi fotometrica si basa sul principio di assorbanza Beer-Lambert in cui l'intensità del colore prodotto è proporzionale alla concentrazione di molibdeno nel campione. I prodotti per l'analisi fotometrica includono fotometri portatilifotometri da banco e spettrofotometri.

Nichel

Il nichel è comunemente utilizzato dall'industria della galvanica nei processi che utilizzano leghe di acciaio inossidabile, cobalto o nichel. Utilizzando il nichel in alcune leghe, i produttori possono ottenere un prodotto che è altamente resistente allo stress chimico e presenta una durata di vita più lunga. Il nichel è un oligoelemento essenziale che è essenziale per i processi biologici nella salute e nella produzione del bestiame. Il nichel viene anche utilizzato nelle batterie, nelle celle a combustibile e nell'idrogenazione degli oli vegetali nell'industria alimentare.

Il nichel può essere misurato fotometricamente con i reagenti. L'analisi fotometrica si basa sul principio di assorbanza Beer-Lambert in cui l'intensità del colore prodotto è proporzionale alla concentrazione di nichel nel campione. I prodotti per l'analisi fotometrica includono colorimetri portatili, fotometri portatili e da banco e spettrofotometri.

Sono disponibili anche metodi di titolazione per misurare il nichel utilizzando un ISE di rame e un EDTA di rame.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di Nichel fino a 20 µg/L. Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile per gli scarichi in acque superficiali è di 2 mg/L e in rete fognaria è di 4 mg/L

Nitrato

L'azoto è abbondante nell'atmosfera terrestre ed è presente nell'acqua sotto forma di nitrato, nitrito e ammoniaca. Le piante usano l'azoto come nutriente per costruire proteine ​​tracciandolo attraverso il loro sistema di radici. Questo è il motivo per cui è importante testare il suolo e l'acqua di irrigazione per determinare il livello ottimale di fertilizzazione azotata per ottenere la migliore risposta del raccolto ed evitare una fertilizzazione eccessiva. I test nitrato-azoto possono essere eseguiti tutto l'anno, ma i test sono particolarmente raccomandati durante la primavera e la tarda primavera, quando le piogge e gli scoppi di attività microbiologica legati alla temperatura hanno spesso una grande influenza sulla disponibilità di nitrato-azoto.

Il nitrato viene misurato nell'acqua potabile

  • L'EPA ha un livello massimo di contaminante di 10 mg / L limite di nitrato come azoto (NO3-N).
  • Allo stesso modo, l'Organizzazione Mondiale della Sanità ha un limite di 50 mg / L di nitrati (NO3-) nell'acqua potabile. 

Entrambi i valori sono vicini con la differenza che è la forma chimica. 50 mg / L di nitrato è equivalente a 11,29 mg / L di nitrato-azoto. Il nitrato viene monitorato per l'effetto che ha sulla capacità di trasporto dell'ossigeno del sangue. Nei neonati, il latte preparato con acqua che ha un alto livello di nitrati può essere tossico a causa della conversione del nitrato in nitrito. Il nitrito reagisce con il ferro nell'emoglobina per formare metaemoglobina. La metaemoglobina riduce la capacità del sangue di trasportare ossigeno, provocando una colorazione blu nota come sindrome del bambino blu o metaemoglobinemia.

Hanna Instruments offre un'ampia varietà di strumentazione per la misurazione dei nitrati. I prodotti includono misuratori di pH / ISE da banco e portatili che utilizzano un elettrodo ionoselettivo (ISE) di nitrato a membrana liquida per la misurazione diretta. Sia i misuratori da banco che quelli portatili hanno la carica ionica e il peso molecolare preprogrammati per eseguire misurazioni della concentrazione ionica insieme a più unità di misura. I misuratori da banco hanno metodi incrementali incorporati.

Hanna offre una varietà di metodi chimici per misurare i nitrati. Le tecnologie disponibili includono spettrofotometro, fotometri da banco e portatili, Checker HC e kit per test chimici. Lo spettrofotometro e i fotometri possono visualizzare il nitrato come nitrato o come nitrato-azoto. Una versione marina del Checker HC consente la misurazione dei nitrati nell'acqua di mare per il mantenimento di un acquario marino.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di Nitrati fino a 50 mg/L (NO3). Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile per gli scarichi in acque superficiali è di 20 mg/L (come N) e in rete fognaria è di 30 mg/L (come N).

Nitrito

I nitriti possono essere dannosi per gli organismi acquatici anche a basse concentrazioni e per questo motivo sono strettamente monitorati negli acquari e nelle strutture di acquacoltura. Nelle torri di raffreddamento, tuttavia, è necessaria una quantità adeguata di nitriti per prevenire la corrosione. Ad alte concentrazioni possono essere dannosi per l'ambiente e per l'uomo. Sono, quindi, normalmente monitorati per verificare la qualità dell'acqua per uso domestico, nonché di laghi e stagni. I nitriti sono un prodotto intermedio nel ciclo dell'azoto prodotto dall'ossidazione dell'ammoniaca con acqua, o addirittura provengono direttamente dai rifiuti industriali.

Hanna offre una varietà di metodi chimici per misurare i nitriti. Le tecnologie disponibili includono spettrofotometro, fotometri da banco e portatili, Checker HC e kit per test chimici.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di Nitriti fino a 0.5 mg/L (NO2). Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima di azoto nitroso (nitriti) ammissibile per gli scarichi in acque superficiali e in rete fognaria è di 0.6 mg/L (come N).

ORP

Analogamente al modo in cui le soluzioni acide o alcaline vengono quantificate mediante misurazioni del pH, le soluzioni possono anche essere classificate come ossidanti o riducenti in base alle misurazioni dell'ORP (potenziale di riduzione dell'ossidazione spesso chiamato "redox").

Quando un agente ossidante e / o riducente viene sciolto in un campione acquoso, può reagire con i materiali presenti e produrre una tensione, o forza elettromotrice (EMF), che è correlata al rapporto tra le specie ossidate e quelle ridotte nel campione. Uno scambio di elettroni può svilupparsi tra questa soluzione e un sensore di metallo inerte immerso nella soluzione e la tensione può essere misurata (rispetto a un elettrodo di riferimento) con un misuratore di pH / mV. Questo tipo di misurazione è noto come redox o ORP. Le unità di misura sono in mV.

La scala di misurazione può essere positiva (indicante potenziale ossidante) o negativa (indicativa riducente). Va notato che quando si osserva zero mV, è davvero una situazione ossidante perché la tensione di riferimento (~ 200 mV per un Ag / AgCl con elettrolita KCl) è inclusa nel valore mV osservato. In alcuni casi l'utente potrebbe voler compensare la lettura per rimuovere il contributo di riferimento. Si dice che il mV si avvicini alla scala dei mV assoluti che fa riferimento a un SHE (elettrodo di idrogeno standard). Questo tipo di calibrazione è chiamato calibrazione mV relativi.

A prima vista, un elettrodo ORP sembra simile a un elettrodo pH. Come un elettrodo di pH combinato, sia il sensore che il riferimento sono alloggiati in un corpo comune. Un sensore ORP deve essere chimicamente inerte; non può essere ossidato o ridotto se stesso. Deve anche avere le caratteristiche di superficie adeguate per promuovere un rapido scambio di elettroni, una proprietà nota come densità di corrente di scambio elevata. Due metalli nobili hanno dimostrato di funzionare bene per questo scopo: platino puro e oro puro sono entrambi utilizzati nella costruzione dei sensori ORP.

Il sensore al platino è spesso preferito perché è meno complicato meccanicamente e più sicuro da produrre. Il platino può essere saldato al vetro e ha lo stesso coefficiente termico. I sensori in oro non possono essere saldati al vetro e sono spesso inseriti in supporti di plastica applicati al tubo di vetro o di plastica mediante minuscoli tappi elastomerici. Il segnale del sensore in oro o platino viene trasportato attraverso il corpo dell'elettrodo e, insieme al segnale di riferimento, viene condotto al misuratore tramite un cavo coassiale con connettore BNC.

Un sistema ORP non ha una sorgente ad alta impedenza (come un bulbo di pH), ma è un dispositivo potenziometrico che produce una tensione. Utilizza anche cavi, connettori e soluzioni di calibrazione simili. Per questo motivo, un misuratore elettronico ad alta impedenza (pH) con molte caratteristiche di facile utilizzo è un vantaggio per questa misurazione.

A causa della stretta relazione tra pH e ORP, esiste una scala che tiene conto del rapporto (mV) ORP / pH, la scala rH. L'intervallo rH varia da 0 a 42, dove i valori estremi rappresentano rispettivamente l'effetto riducente di un'atmosfera di idrogeno puro (rH = 0) e l'effetto ossidante di un'atmosfera di ossigeno puro (rH = 42).

Hanna offre un'ampia gamma di misuratori per misurazioni ORP. Le tecnologie includono misuratori da banco, misuratori portatili, tester e controllo di processo. Nei misuratori di controllo del processo per il monitoraggio e / o il controllo di ossidanti come cloro e agenti riducenti incluso il metabisolfito di sodio. Questi misuratori sono utilizzati in un'ampia varietà di mercati dall'acqua potabile, alle piscine, alla disinfezione degli alimenti e alla placcatura per citarne solo alcuni.

Ossigeno Disciolto (DO)

Teoria e misurazione

L'ossigeno disciolto (DO) è una misura della quantità di ossigeno disciolto in un sistema. Le misurazioni vengono solitamente effettuate in acqua utilizzando una sonda e un misuratore DO. Le misurazioni effettuate seguono la legge di Henry, che afferma che la concentrazione di gas in una soluzione è direttamente proporzionale alla pressione parziale di quel gas sopra la soluzione. La costante della legge di Henry è un fattore di proporzionalità, ed è quindi specifica per il gas nel solvente misurato.

La pressione parziale dell'ossigeno è infatti una misura dell'attività termodinamica delle sue molecole. La velocità con cui l'ossigeno si dissolve, si diffonde e reagisce non è determinata dalla sua concentrazione, ma dalla sua pressione parziale. L'atmosfera terrestre è composta per il 20,9% di ossigeno e al livello del mare l'atmosfera è satura di ossigeno al 100%.

La saturazione percentuale è la quantità di DO presente per quantità di DO possibile a una data temperatura e pressione. La saturazione percentuale è un'unità comune per la misurazione DO poiché si basa sulla pressione parziale di un gas; quindi è corretto per la determinazione in qualsiasi solvente.

Le misurazioni della concentrazione di DO possono anche utilizzare le unità di parti per milione (ppm) o milligrammi per litro (mg / L). Nei misuratori che riportano la concentrazione di DO in ppm o mg / L, si presume sempre che il solvente sia acqua. In altri solventi come oli o acidi, la costante della legge di Henry sarebbe diversa. In questi casi, è necessario utilizzare la saturazione percentuale poiché non è corretto utilizzare ppm o mg / L.

Effetti della temperatura e della pressione

Quando la temperatura di una soluzione aumenta, il movimento delle particelle all'interno di quella soluzione aumenta. Con un maggiore movimento delle particelle, i gas disciolti fuoriescono più facilmente dalla soluzione. Nell'acqua calda l'ossigeno è meno solubile, mentre nell'acqua fredda l'ossigeno è più solubile. La concentrazione di DO in acque sature di aria diminuisce con l'aumentare della temperatura.

La pressione atmosferica diminuisce all'aumentare dell'altitudine. Poiché la pressione parziale è inferiore, l'ossigeno è meno solubile ad altitudini più elevate. La concentrazione di DO in acque sature di aria diminuisce con l'aumentare dell'elevazione.

Applicazioni

Le misurazioni della qualità dell'acqua sono fondamentali per il monitoraggio ambientale. Nei laghi e nei fiumi quiescenti, il decadimento della materia organica può far aumentare i livelli di batteri. I batteri aerobici consumano ossigeno, innescando una carenza che può far "morire" un corpo idrico, uccidendo piante e animali acquatici.

L'acquacoltura è l'allevamento e la raccolta di piante e animali in tutti i tipi di ambienti acquatici. L'ossigeno disciolto è necessario ai pesci, allo zooplancton e alle piante per sopravvivere e riprodursi. Le misurazioni DO vengono utilizzate per monitorare e controllare l'ambiente richiesto per il successo.

Gli impianti di trattamento delle acque reflue si affidano ai batteri per abbattere i composti organici presenti nell'acqua. Se la quantità di ossigeno disciolto nelle acque reflue è troppo bassa, questi batteri moriranno e si verificheranno condizioni settiche. La quantità di DO deve essere costantemente monitorata per garantire un corretto trattamento dei rifiuti.

Il vino e la birra sono entrambi influenzati dall'ossigeno in varie fasi durante la produzione e lo stoccaggio. DO è un parametro importante da monitorare per coloro che desiderano produrre prodotti coerenti e di alta qualità.

Hanna Instruments offre una varietà di metodi per misurare l'ossigeno disciolto. I prodotti includono misuratori portatili e da banco che utilizzano sonde polarografiche, galvaniche o ottiche di tipo Clark.

L'ossigeno disciolto può anche essere misurato fotometricamente con i reagenti. L'analisi fotometrica si basa sul principio di assorbanza di Beer-Lambert. I prodotti per l'analisi fotometrica includono fotometri portatili e da banco e spettrofotometri. I metodi fotometrici includono i reagenti chimici basati su un adattamento dei metodi standard per l'esame dell'acqua e delle acque reflue (23rd edition) metodo Winkler modificato con azide in cui si verifica una reazione che causa una tinta gialla nel campione.

Sono disponibili anche kit per test chimici (CKT), semplici titolazioni che utilizzano un metodo Winkler modificato.

Ozono

L'ozono è un agente ossidante utilizzato in molte applicazioni industriali e di consumo. Nell'acqua potabile, l'ozono viene utilizzato per la rimozione del manganese formando un precipitato che può essere filtrato durante il processo di purificazione. Anche la materia organica aggiuntiva presente nell'acqua potabile responsabile della produzione di odore e colore può essere rimossa dall'ozono. L'ozono agisce anche come germicida e viene utilizzato per la produzione di prodotti farmaceutici, come deodorante e come agente sbiancante.

L'ozono può essere misurato fotometricamente con i reagenti. L'analisi fotometrica è basata sul principio di assorbanza Beer-Lambert in cui l'intensità del colore prodotto è proporzionale alla concentrazione di ozono nel campione. I prodotti per l'analisi fotometrica includono fotometri da banco, spettrofotometri e kit per test chimici.

Perossido di Idrogeno

Il perossido di idrogeno (H₂O₂) è ampiamente usato come disinfettante e come candeggina per tessuti, pasta di legno e capelli, solo per citarne alcuni. Viene anche usato come sostituto del cloro nel trattamento delle acque e delle acque reflue. Le forme commerciali più comuni sono soluzioni acquose contenenti circa il 6%, 12% e il 30% di perossido di idrogeno e sono indicate rispettivamente come "20 volumi", "40 volumi" e "100 volumi", riferendosi al valore di ossigeno liberato quando la soluzione sarà bollita.

Hanna Instruments offre un kit per test chimici in grado di determinare rapidamente e facilmente la concentrazione di perossido di idrogeno in acqua fino a 10 mg / L. Il kit di analisi chimiche utilizza un metodo di titolazione iodometrica per misurare la concentrazione di perossido di idrogeno nell'acqua. Il campione viene prima trattato con ioduro di potassio e fortemente acidificato con acido. La quantità di iodio generata è equivalente il perossido di idrogeno nel campione nel campione. La concentrazione di iodio viene quindi calcolata titolando gli ioni tiosolfato che riducono lo iodio in ioni ioduro.

pH

Il pH è definito come una scala di misura utilizzata per esprimere il carattere acido o basico delle soluzioni:

  • un pH inferiore a 7 (pH < 7) indica una soluzione acida
  • un pH superiore a 7 (pH > 7) indica una soluzione basica

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Piombo

Il piombo è utilizzato in un'ampia varietà di industrie e prodotti:

  • batterie,
  • munizioni,
  • saldature,
  • tubazioni,
  • pigmenti,
  • insetticidi,
  • leghe.

Il piombo è stato utilizzato anche nella benzina per molti anni come agente antiurto sotto forma di piombo tetraetile. Tuttavia, il piombo non è essenziale per piante e animali ed è tossico per ingestione, agendo come un veleno cumulativo. Per questi motivi la FDA regola il contenuto di piombo negli alimenti e nelle vernici per la casa e l'USEPA regola i livelli di piombo nell'acqua potabile

Hanna Instruments offre una varietà di tecnologie per misurare il piombo. Le misurazioni potenziometriche con misuratori di pH / ISE portatili e da banco sono disponibili da utilizzare con l'ISE dell'elettrocatetere per misurazioni dirette della concentrazione di ioni. I sistemi di titolazione potenziometrica sono disponibili per la misurazione diretta utilizzando la modalità ISE o per la titolazione.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di Piombo fino a 10 µg/L. Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile per gli scarichi in acque superficiali è di 0.2 mg/L e in rete fognaria è di 0.3 mg/L

Potassio

I tre elementi più necessari alle piante sono azoto (N), fosforo (P) e potassio (K). Anche se il potassio non è un costituente di composti importanti, svolge un ruolo notevole in molte attività fisiologiche delle piante come il controllo del turgore cellulare e l'accumulo di carboidrati. Aumenta le dimensioni dei frutti, il loro sapore, oltre a produrre un effetto positivo sul colore e sulla fragranza dei fiori. A causa della sua influenza sulla crescita delle piante, il potassio gioca un ruolo importante nella determinazione del pH dei vini. Il potassio rende anche le piante più resistenti alle malattie.

Hanna Instruments offre un'ampia varietà di strumentazione per la misurazione del potassio. I prodotti includono misuratori di pH / ISE da banco e portatili che possono utilizzare un elettrodo ionoselettivo di potassio (ISE) a membrana liquida per la misurazione diretta. Sia i misuratori da banco che quelli portatili hanno la carica ionica e il peso molecolare preprogrammati per eseguire misurazioni della concentrazione ionica insieme a più unità di misura. I misuratori da banco hanno metodi incrementali incorporati.

Hanna offre una varietà di metodi chimici per misurare il potassio. Le tecnologie disponibili includono spettrofotometro, fotometri da banco e portatili, Checker HC e kit per test chimici. Una versione marina del Checker HC consente la misurazione del potassio nell'acqua di mare per il mantenimento di un acquario marino.

Rame

Il rame è un oligoelemento essenziale per il metabolismo delle piante e per la dieta umana, con un fabbisogno giornaliero di circa 2.0 mg. Grazie alla sua malleabilità, conduttività termica ed elettrica e resistenza alla corrosione, il rame viene utilizzato anche in una varietà di applicazioni industriali e tecnologiche. Il rame può anche essere presente nelle acque naturali e negli effluenti a causa del suo impiego diffuso in serbatoi e tubi di distribuzione.

La quantità di rame in un campione può essere determinata

  • con tecnica colorimetrica: prevede l'utilizzo del metodo bicinconinato: il rame nel campione reagisce con un sale di acido bicinconinico, formando un complesso di colore viola. L'intensità del colore del campione è proporzionale alla concentrazione di rame nel campione. 
  • via potenziometrica con un elettrodo iono-selettivo per rame (ISE rame): è un sensore a stato solido in grado di misurare il rame nella forma rameica (Cu+2) L'ISE rame è utilizzato come indicatore nelle titolazioni complessometriche con metalli, utilizzando un titolante Cu-EDTA.

Hanna Instruments offre molte diverse soluzioni per la misura del rame. Sono disponibili spettrofotometri, fotometri e kit per per analisi chimiche (CTK). Per una misurazione potenziometrica, sono invece disponibili misuratori di pH/ISE portatili e da banco, da utilizzare con ISE rame per misure dirette della concentrazione di ioni di rame. Sono infine disponibili sistemi di titolazione potenziometrici che possono essere utilizzati per la misurazione diretta con ISE o per la titolazione.

LIMITI DI LEGGE

La legislazione italiana per le acque destinate al consumo umano indica che il valore di rame non deve superare 1 mg/L (D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE). Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, negli scarichi in acque superficiali il rame non deve superare 0.1 mg/L, mentre in rete fognaria il limite è 0.4 mg/L.

Resistività

La resistività è una misura in cui le cariche elettriche sulle particelle in un mezzo vengono spostate sotto l'influenza di una differenza di potenziale. La resistività è una misura della concentrazione, non per un tipo di ione specifico. Uno ione è una particella carica presente nella soluzione che contribuisce al flusso di corrente. Gli ioni si formano quando un sale come il cloruro di sodio viene sciolto in acqua per formare particelle caricate elettricamente. Un esempio semplificato è il cloruro di sodio che si separa in Na+ and Cl-. Tuttavia, la misurazione è influenzata da molti fattori come il tipo di composto (i) ionico disciolto nell'acqua, la mobilità degli ioni, la viscosità della soluzione, la temperatura e la concentrazione.

La resistività utilizza unità di Ohm / cm (Ω • cm, KΩ • cm, MΩ • cm). Ad esempio, si dice che l'acqua ultrapura abbia una resistività di 18,2 MΩ • cm a 25oC.

Resistività e conducibilità sono unità reciproche che possono essere facilmente convertite. La pratica consiste nell'utilizzare letture di resistività per concentrazioni di elettroliti molto basse o contaminanti in tracce (ad es. Acqua ultrapura). Anche lo stile e le tecniche di misurazione dell'elettrodo contribuiscono a rendere affidabili le misurazioni di resistività o resistività.

L'acqua ad elevata purezza utilizzata nella produzione di energia, nella produzione di semiconduttori e in altri settori può essere difficile da misurare a causa della capacità dell'anidride carbonica (CO2) presente nell'aria di diffondersi nell'acqua e formare acido carbonico (H2CO3). L'acido carbonico si dissocia rapidamente in ioni idrogeno (H+) e ioni bicarbonato (HCO2-). Questi ioni aumentano la conducibilità e diminuiscono la resistività dell'acqua. Per misurare accuratamente l'acqua ad alta purezza è necessario eseguire una misurazione del flusso continuo. Per il campionamento a basso flusso vengono utilizzate una sonda in platino a quattro anelli con connessione filettata e una cella di flusso con corpo in acciaio inossidabile. La cella di flusso consente un collegamento a una fonte d'acqua per determinare con maggiore precisione la conducibilità o resistività senza esposizione all'aria. Un misuratore di resistività è ideale per monitorare l'efficienza di una resina a letto misto o un sistema equivalente che produce acqua ad alta purezza di 18,2 MΩ • cm a 25oC.

Rifrattometria

L'indice di rifrazione è una caratteristica ottica di una sostanza e delle particelle disciolte in essa. L'indice di rifrazione di una sostanza è fortemente influenzato dalla temperatura e dalla lunghezza d'onda della luce utilizzata per misurarla. Pertanto, è necessario prestare attenzione per controllare o compensare le differenze di temperatura e la lunghezza d'onda. Le misurazioni dell'indice di rifrazione sono solitamente riportate a una temperatura di riferimento di 20oC (68oF), che è considerata la temperatura ambiente

L'indice di rifrazione è definito come il rapporto tra la velocità della luce nel vuoto e la velocità della luce in una sostanza. Un risultato di questa proprietà è che la luce "si piega" o cambia direzione quando viaggia attraverso una sostanza con un indice di rifrazione diverso. Questa si chiama rifrazione.

Quando si passa da un materiale con un indice di rifrazione più alto a uno più basso, c'è un angolo critico al quale un raggio di luce in arrivo non può più rifrangere, ma verrà invece riflesso dall'interfaccia tra le due sostanze. Questa si chiama riflessione interna totale.

L'angolo critico può essere utilizzato per calcolare facilmente l'indice di rifrazione secondo l'equazione:

sin (Θcritico) = n2/n1

Dove n2 è l'indice di rifrazione del mezzo a bassa densità; n1 è l'indice di rifrazione del mezzo ad alta densità.

Un rifrattometro digitale utilizza un LED per far passare la luce attraverso un prisma a contatto con il campione. Un sensore di immagine determina l'angolo critico al quale la luce non viene più rifratta attraverso il campione. Algoritmi specializzati applicano quindi la compensazione della temperatura alla misurazione e convertono l'indice di rifrazione nel parametro specificato.

Hanna offre rifrattometri digitali per l'analisi di birra, vino, cibo, acqua di mare e glicole.

Salinità

La salinità è una misura che ha significati diversi in diversi settori. Nel complesso è una misura dei sali nell'acqua. I sali possono essere misurati mediante

  • conduttività elettrolitica (EC),
  • rifrattometria,
  • titolazione del cloruro,
  • specificamente per il cloruro di sodio utilizzando un elettrodo ionoselettivo (ISE).

Le misurazioni della salinità possono essere suddivise in due forme principali. Quelli che riguardano studi oceanografici per la salinità dell'acqua di mare e quelli per soluzioni alimentari o salamoia in cui esiste una relazione peso / peso o peso / volume.

Che cos'è la salinità dell'acqua?

La salinità è definita come la quantità totale di sali (misurata in grammi) presenti in una soluzione dopo che tutti i carbonati siano stati convertiti in ossidi, tutto il bromo e lo iodio siano stati sostituiti dal cloro e tutte le sostanze organiche siano state ossidate. Il valore viene espresso in g/kg o ppt (parts per thousand). Per determinare la salinità di un’acqua si ricorre alla misura della conducibilità elettrica e sul rapporto tra questa e la conducibilità di una soluzione di riferimento definita e riproducibile a una data temperatura (32,4356 g di KCl disciolti in 1 kg di acqua alla temperatura di 15 °C).

Il monitoraggio della salinità è essenziale nell'ambito degli scarichi industriali ed anche nelle acque di mare poiché diverse specie di piante ed animali prosperano con livelli di salinità variabili. Inoltre l'eccesso di sali disciolti è uno dei problemi principali per le acque destinate all'irrigazione. Un’acqua con alto contenuto salino può inquinare una falda freatica sottostante, degradare il terreno e influenzare in negativo la resa dei raccolti.

Silice

Le forme minerali disciolte di silice si trovano in tutte le acque naturali. Sebbene la silice sia solo leggermente solubile in acqua e può essere trovata come silice ionica, silicati e particelle colloidali o sospese. La solubilità della silice dipende fortemente da pH, temperatura e pressione. La presenza di silice nelle applicazioni industriali, in particolare nelle turbine ad alta pressione, è indesiderabile a causa delle incrostazioni causate dalla precipitazione della silice dalla soluzione a temperature e pressioni elevate. Anche i sistemi di riscaldamento e gli impianti di osmosi inversa richiedono il monitoraggio della silice per garantire l'efficienza del processo.

La silice può essere misurata fotometricamente con i reagenti. L'analisi fotometrica si basa sul principio di assorbanza Beer-Lambert in cui l'intensità del colore prodotto è proporzionale alla concentrazione di silice nel campione. 

I prodotti per l'analisi fotometrica includono colorimetri portatili, fotometri portatili e da banco e spettrofotometri. Il metodo di intervallo basso utilizza un adattamento del metodo ASTM D859 (metodo Heteropoly Molybdenum Blue) per misurare le concentrazioni di silice inferiori a 2,00 mg / L (ppm). Un misuratore ad alta gamma utilizza un adattamento del metodo USEPA 370.1 e del metodo standard 4500-SiO2 C per misurare concentrazioni di silice fino a 200 mg / L (ppm).

Sodio

Il sodio si trova sia naturalmente che come additivo nei prodotti alimentari. Viene comunemente aggiunto ai prodotti alimentari sotto forma di cloruro di sodio (NaCl) ma può anche essere aggiunto in altre forme tra cui nitrito di sodio, bicarbonato di sodio (bicarbonato di sodio), benzoato di sodio e glutammato monosodico (MSG). Questi composti vengono aggiunti agli alimenti per migliorare il sapore, agire come legante e / o inibire la crescita microbica per prolungare la durata di conservazione di un prodotto.

Hanna Instruments offre un'ampia varietà di strumentazione per la misurazione del sodio. I prodotti includono misuratori di pH / ISE portatili e da banco che possono utilizzare un elettrodo ionoselettivo (ISE) per la misurazione diretta.

Sono disponibili anche sistemi di titolazione che determinano la porzione di cloruro di cloruro di sodio. La titolazione argentometrica per il cloruro è una misura molto comune quando si determina il contenuto di sodio negli alimenti. In questa titolazione il cloruro di sodio reagisce con il nitrato d'argento per formare un precipitato di cloruro di sodio. Quando non è più presente cloruro con cui reagire il nitrato d'argento, sono presenti ioni d'argento liberi. L'ISE argento / solfuro può quindi rilevare l'argento in eccesso. La quantità di sodio presente è dedotta dalla titolazione del cloruro.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di Sodio fino a 200 mg/L.

Solfato

Il solfato è ampiamente presente nelle acque naturali in diverse concentrazioni. La concentrazione di solfato deve essere mantenuta entro un intervallo rigoroso per l'acqua potabile, soprattutto perché questo valore può essere alto vicino ai punti di drenaggio della miniera. Il solfato è anche rigorosamente testato nella produzione di bevande, come la birra, a causa del suo significativo effetto sull'odore e sul gusto.

Hanna Instruments offre un'ampia varietà di strumentazione per misurare il solfato. I prodotti includono un sistema di titolazione che può utilizzare un elettrodo ionoselettivo (ISE) piombo / solfato allo stato solido. L'ISE viene utilizzato come indicatore che segue lo stato di avanzamento di una titolazione con perclorato di piombo per solfato.

Oltre al sistema di titolazione per la misurazione del solfato, Hanna offre un metodo fotometrico e kit per test chimici che utilizzano reagenti. I reagenti contengono cristalli di cloruro di bario che precipitano solfato. Per il metodo fotometrico viene quindi utilizzato un fotometro portatile o da banco per determinare la concentrazione di solfato in un campione.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di Solfati fino a 250 mg/L. Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile per gli scarichi in acque superficiali e in rete fognaria è di 1000 mg/L.

Solfito

Ci sono molte ragioni per monitorare la concentrazione di solfiti nell'acqua. Nelle applicazioni industriali, è necessario mantenere una concentrazione di solfiti di circa 20 mg / L per prevenire la vaiolatura e l'ossidazione dei componenti metallici come nell'alimentazione delle caldaie e nelle acque reflue. Un alto livello di solfito si traduce in un pH abbassato, favorendo così la corrosione. Il monitoraggio del solfito è importante nel controllo ambientale. Gli ioni solfiti sono tossici per le forme di vita acquatiche e la loro capacità di rimuovere l'ossigeno disciolto nell'acqua distruggerà il delicato equilibrio ecologico di laghi, fiumi e stagni.

Hanna Instruments offre un metodo di titolazione iodometrica per determinare il solfito. Con questo metodo gli ioni ioduro reagiscono con gli ioni iodato in presenza di acido solforico per formare iodio. Il solfito presente nel campione di acqua riduce quindi lo iodio a ioduro. Quando il campione ha un eccesso di iodato aggiunto, viene generato iodio. Lo iodio presente forma un complesso blu con un indicatore di amido. Questo cambiamento di colore determina il punto finale della titolazione.

Il kit di analisi chimiche sui solfiti (CTK) segue il 1987 Annual Book of ASTM Standard, Volume 11.01 Water (1) and Standard Methods for the Examination of Water and Waste-water, 20th Edition, 1998 metodi.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima di solfiti ammissibile per gli scarichi in acque superficiali è di 1 mg/L e in rete fognaria è di 2 mg/L

Solfuro

Il solfuro è spesso presente nelle acque sotterranee e nei sedimenti e talvolta si trova nelle acque reflue industriali o municipali. Il solfuro è prodotto dalla decomposizione della materia organica e dalla riduzione del solfato da parte dei batteri.

Una forma di solfuro è l'idrogeno solforato gassoso (H2S) che è molto tossico per l'uomo. L'H2S disciolto è anche tossico per i pesci e altri organismi acquatici. L'idrogeno solforato può fuoriuscire nell'aria dalle acque reflue contenenti solfuro causando ordini fastidiosi. La concentrazione dell'odore soglia dell'odore di H2S in acqua pulita è compresa tra 0,025 e 0,25 μg / L. L'idrogeno solforato attacca anche i metalli direttamente e indirettamente provoca la corrosione delle fognature in calcestruzzo.

L'idrogeno solforato si combina con il ferro e altri metalli, in sedimenti e fanghi naturali, per formare solfuro acido-volatile leggermente solubile (AVS). La determinazione delle concentrazioni di AVS è diventata più diffusa perché gioca un ruolo chiave nel controllo della biodisponibilità dei metalli tossici nei sedimenti anossici.

Hanna Instruments offre un'ampia varietà di strumentazione per misurare il solfuro. I prodotti includono misuratori di pH / ISE portatili e da banco che possono utilizzare un elettrodo ionoselettivo a solfuro a stato solido (ISE) per la misurazione diretta.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima di Solfuri (come H2s) ammissibile per gli scarichi in acque superficiali è di 1 mg/L e in rete fognaria è di 2 mg/L

Temperatura

Il controllo preciso del processo è uno dei fattori più importanti per mantenere un'elevata qualità nella produzione, così come la precisione e l'accuratezza sono la chiave della ricerca. La temperatura è una variabile cruciale sia nella produzione che nella ricerca.

I termometri in vetro e metallo utilizzano l'espansione termica per misurare la temperatura. Questo metodo utilizza una legge fisica, che fornisce un falso senso di affidabilità, poiché si presume che la misurazione sia "vera" perché si può vedere come funziona. Questo sistema non è più adatto per molti motivi e la loro precisione e portata sono molto limitate. La costruzione in vetro è fragile e può essere pericolosa per la salute di una persona e per l'ambiente. Per questi motivi, è diventato necessario un modo alternativo di misurare la temperatura. I termometri elettronici Hanna sono progettati per resistere a sollecitazioni meccaniche e ambienti estremi mantenendo un'elevata precisione.

I termometri elettronici hanno fornito la versatilità, la velocità e la precisione richieste dagli operatori in tutti i settori della misurazione della temperatura. La velocità è importante quando le reazioni monitorate cambiano rapidamente. I sensori piccoli e compatti sono preferibili per aree ristrette, come l'elettronica e altre applicazioni miniaturizzate. I termometri elettronici consentono agli utenti di monitorare le temperature massime, minime e persino medie.

Sono necessari team di ricerca dedicati, controllo di processo di precisione, impianti di produzione integrati e uno sforzo complessivo di squadra per soddisfare le esigenti applicazioni dei nostri utenti. La vasta linea di termometri professionali di Hanna costituisce la vera dedizione che Hanna dedica alla progettazione e alla produzione dei termometri.

Raggiungere la precisione del termometro

Anche se è facile mostrare risoluzioni di 0,1 ° C con termometri digitali, non esiste alcuna relazione tra risoluzione e accuratezza delle misurazioni. Di seguito è riportato un elenco delle principali cause che possono avere un impatto sulla precisione delle misurazioni della temperatura:

  • Strumento: lo strumento può avere una scala estesa e si possono ottenere 19.000 punti di misura. All'interno di questi 19.000 punti, lo strumento può funzionare in modo diverso a causa della linearità interna.
  • Componenti elettronici: l'elettronica interna ha una deriva che dipende dalla temperatura ambiente. Per questo motivo la precisione dello strumento è dichiarata ad una temperatura specifica di 20 o 25 ° C, e la deriva deve essere specificata per ogni grado di variazione rispetto alla temperatura di riferimento.
  • LCD: i cristalli liquidi hanno una limitazione operativa che è una funzione della temperatura. Il loro range normale è compreso tra 0 e 50 ° C, ma ci sono componenti in grado di funzionare tra -20 e 70 ° C.
  • Batterie: anche l'alimentazione della batteria dello strumento ha limitazioni di utilizzo.
  • Sensore di temperatura: questa è una precisione separata, che deve essere aggiunta all'errore dello strumento.
    Con tutte le forze possibili che influenzano l'accuratezza, la verifica della calibrazione è essenziale. I termometri Hanna con CAL Check ™ possono verificare rapidamente e facilmente una calibrazione accurata.

Importanza dell'accuratezza

Fino a pochi anni fa l'accuratezza non era un aspetto molto critico e le tolleranze di pochi gradi non pregiudicavano un processo. Da quando i programmi di analisi dei rischi e punti critici di controllo (HACCP) sono diventati una necessità nell'industria alimentare, l'accuratezza delle misurazioni è diventata un fattore discriminante. A causa di fattori di rischio per la salute, ora un errore di pochi decimi di grado può decidere se il cibo può ancora essere conservato o deve essere scartato. Nel 1990, Hanna ha iniziato a produrre termometri per i programmi HACCP dei nostri clienti per conformarsi alle nuove normative governative. Poco dopo, Hanna è diventata leader di mercato in Europa grazie alle soluzioni tecnologiche offerte ai nostri utenti.

I termometri Hanna possono essere suddivisi in quattro tecnologie principali: termistore, termocoppia, Pt100 e infrarossi.

Termometri a termistore

Il termistore è un dispositivo semiconduttore la cui resistività (r) varia in funzione della temperatura (T):

  • R = Ro [1 + a (T-To)] dove,
  • R = resistenza della temp. a T
  • T = temp alla fine della misura
  • Ro = resistenza della temp. a To
  • To = temp all'inizio della misurazione

Le soluzioni per la misurazione dell'acido tartarico includono soluzioni di calibrazione e riempimento per elettrodi di pH, soluzioni di conservazione e soluzioni detergenti specifiche per l'applicazione per macchie e depositi di vino.

I sensori a termistore sono adatti per un intervallo di temperatura da -50 a 150oC (-58 to 302oF). Temperature più elevate possono danneggiare il sensore del semiconduttore. Sono possibili misurazioni accurate della temperatura (decimi di grado) grazie all'elevata sensibilità del sensore.

Termometri a termocoppia

La termocoppia è costituita dalla giunzione di due fili di metalli diversi. Ad una data temperatura si ha una differenza di potenziale agli estremi opposti dei due fili (effetto Seebeck), con le rispettive variazioni legate linearmente entro piccoli intervalli. È quindi possibile determinare la temperatura data la differenza di potenziale e le caratteristiche dei due metalli. L'estremità di misurazione della sonda della termocoppia è chiamata giunzione calda, mentre il collegamento della termocoppia al misuratore è la giunzione fredda. Viene introdotto un errore quando la giunzione fredda è esposta alla temperatura ambiente. Questo errore può essere eliminato inserendo fisicamente la giunzione fredda in un bagno di ghiaccio e forzando una temperatura di riferimento di 0 ° C, oppure compensando elettronicamente l'effetto della temperatura della giunzione fredda. Esistono vari tipi di termocoppie, identificate da un codice ANSI utilizzando una lettera dell'alfabeto. Il tipo K è la termocoppia più comunemente usata.

Termometri Pt100

Il principio di funzionamento delle termoresistenze si basa sull'aumento della resistenza elettrica dei conduttori metallici (RTD: Resistance Temperature Detectors) con la temperatura.

Questo fenomeno fisico fu scoperto da Sir Humphry Davy nel 1821 e nel 1871 Sir William Siemens descrisse l'applicazione di questa proprietà utilizzando il platino, introducendo così un'innovazione nella produzione di sensori di temperatura. Le termoresistenze al platino sono state utilizzate come standard internazionale per misurare le temperature tra il punto triplo dell'idrogeno a 13,81 K e il punto di congelamento dell'antimonio a 630,75 ° C (1167,26 ° F).

Tra i vari metalli da utilizzare nella costruzione delle termoresistenze, il platino (Pt), un metallo nobile, è quello in grado di misurare temperature in un ampio range; da -251 ° C (-419,8 ° F) a 899 ° C (1650,2 ° F), con comportamento lineare.

I termometri RTD in platino erano comuni negli anni settanta, ma ora sono stati sostituiti con sensori a termistore a causa delle loro dimensioni più piccole e della risposta più rapida ai cambiamenti di temperatura. Il sensore RTD più comune che utilizza il platino è il Pt100, che significa una resistenza di 100 Ω a 0 ° C con un coefficiente di temperatura di 0,00385 Ω per grado Celsius. Per un prezzo più alto si possono acquistare sensori in platino con 250, 500 o 1000⁄ (Pt1000).

Il principale svantaggio delle sonde RTD è la resistenza del cavo di collegamento. Questa resistenza impedisce l'utilizzo di cavi bifilari standard per lunghezze superiori a pochi metri, poiché influisce sulla precisione della lettura. Per questo motivo, per ottenere alti livelli di accuratezza in applicazioni industriali e di laboratorio, si consiglia l'utilizzo di un sistema a tre o quattro fili.

Per tutti i suoi termometri e sonde Pt100, Hanna ha scelto la tecnologia a più fili per una maggiore precisione.

 
Tensioattivi

Il tensioattivo è una combinazione delle parole agente tensioattivo. I tensioattivi sono composti che abbassano le tensioni superficiali tra liquido-liquido, liquido-gas e liquido-solido.

I tensioattivi sono presenti nelle acque e nelle acque reflue. I tensioattivi vengono scaricati tramite rifiuti acquosi provenienti da abitazioni, lavanderie industriali e altre operazioni di pulizia. Generalmente presente nei detergenti e altri agenti di pulizia, una molecola di tensioattivo è costituita da una coda fortemente idrofobica e una testa fortemente idrofila, consentendo la solubilità sia in mezzi acquosi che non acquosi. Quando la testa idrofila è caricata negativamente, è considerata un tensioattivo anionico; quando la testa idrofila è caricata positivamente, è considerata un tensioattivo cationico. Quando la testa idrofila non ha carica, allora è un tensioattivo non ionico.

Hanna offre diversi metodi chimici per la misurazione dei tensioattivi. I metodi per misurare i tensioattivi includono tensioattivi anionici come SDBS e tensioattivi non ionici come Triton X-100.

Il metodo del tensioattivo anionico è un adattamento del metodo USEPA 425.1 e dei metodi standard per l'esame dell'acqua e delle acque reflue 20th Edition, 5540C, Anionic Surfactants as MBAS. In questo metodo il reagente blu di metilene viene aggiunto ai campioni contenenti tensioattivi anionici, il campione assumerà una tonalità blu; maggiore è la concentrazione, più profondo è il colore. Il cambiamento di colore associato viene quindi analizzato colorimetricamente secondo la legge di Beer-Lambert.

Per i tensioattivi non ionici viene utilizzato un metodo TBPE in cui gli etossilati con da 3 a 20 ponti eterei reagiscono con un indicatore (TBPE) per formare un complesso che viene quindi estratto con diclorometano. Il colore verde della fase organica viene quindi determinato fotometricamente.

Le tecnologie disponibili per misurare i tensioattivi anionici includono spettrofotometri, fotometri da banco e fotometri portatili. È disponibile un fotometro da banco per misurare i tensioattivi non ionici.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile di Tensioattivi Totali per gli scarichi in acque superficiali è di 2 mg/L e in rete fognaria è di 4 mg/L

Titolazione

La titolazione viene utilizzata in chimica analitica per determinare la quantità o la concentrazione di una sostanza, nota come analitaLa titolazione è una misurazione quantitativa di un analita in soluzione mediante la sua reazione completa con un reagente. In una titolazione, un reagente (il titolante) viene aggiunto lentamente a una soluzione contenente la specie da misurare (l'analita). Man mano che viene aggiunto, si verifica una reazione chimica tra il titolante e l'analita. Il punto in cui la reazione è completa e sono presenti una quantità equivalente di titolante e analita (un equivalente stechiometrico) è chiamato punto di equivalenza.

Questo può essere determinato da un indicatore chimico che è anche presente nella soluzione o da un cambiamento fisico misurabile nella soluzione, come il pH, il potenziale dell'elettrodo o l'assorbimento della luce (colore). In pratica, un brusco cambiamento di questa proprietà fisica segnala la fine della titolazione, chiamata endpoint. Lo scopo della titolazione è determinare la quantità o la concentrazione di un analita con una concentrazione e un volume noti di un titolante.

La titolazione automatica viene eseguita con una strumentazione che eroga il titolante con precisione, si ferma al punto finale e calcola automaticamente la concentrazione dell'analita. I sistemi di titolazione includono titolatori potenziometrici e Karl Fischer. I sistemi potenziometrici includono mini-titolatori specifici per l'applicazione per l'analisi di base e titolatori avanzati che possono accettare sonde pH, ORP, ISE e fotometriche. I sistemi di titolazione avanzati offrono la possibilità di connettersi a un campionatore automatico per test ad alta produttività. Per l'analisi del contenuto di acqua Hanna offre titolatori Karl Fischer che includono versioni sia volumetriche che coulometriche.

Torbidità

La torbidità dell'acqua è una proprietà ottica che fa sì che la luce venga dispersa e assorbita, piuttosto che trasmessa. La dispersione della luce che passa attraverso un liquido è principalmente causata da solidi sospesi. Maggiore è la torbidità, maggiore è la quantità di luce diffusa. Anche un fluido molto puro diffonderà la luce in una certa misura; nessuna soluzione ha torbidità zero.

Esistono diversi standard di misurazione utilizzati in base alle applicazioni e con questi standard vengono applicate le unità. Lo standard ISO ha adottato la FNU (Formazin Nephelometric Unit) mentre l'EPA utilizza la NTU (Nephelometric Turbidity Unit) Altre unità includono la JTU (Jackson Turbidity Unit), FTU (Formazin Turbidity Unit), EBC (European Brewery Convention Turbidity Unit) e farina fossile (mg/L SiO2).

Esistono tre metodi di prova analitici per la torbidità:

  • ISO 7027 “Qualità dell'acqua: determinazione della torbidità”
  • Metodo USEPA n. 180.1, "Torbidità"
  • Acqua di mare e acque reflue n. 2130, "Torbidità"

Si consigliano lunghezze d'onda specifiche per ogni metodo. Per i metodi USEPA e standard, si consiglia la lunghezza d'onda nella gamma visibile dello spettro, laddove il metodo ISO europeo richiede una sorgente di luce a infrarossi.

Umidità Relativa

L'umidità relativa è la quantità di umidità nell'aria come percentuale della quantità massima possibile a una data temperatura. L'umidità relativa è espressa in unità di %RH. È importante misurare e controllare l'umidità all'interno di serre, impianti idroponici e giardini interni

Come parte della fotosintesi, le piante fanno traspirare l'acqua nell'aria attraverso i pori delle foglie, chiamati stomi. Questo processo, simile al sudore, mantiene anche le piante fresche e impedisce loro di surriscaldarsi e seccarsi. Avere l'umidità corretta aiuta le piante a crescere più velocemente. Previene anche la crescita di muffe e parassiti.

Valore di Perossido

Il valore del perossido è un agente ossidante utilizzato in molte applicazioni industriali e di consumo. Nell'acqua potabile, il valore del perossido viene utilizzato per la rimozione del manganese, formando un precipitato che può essere filtrato nel processo di purificazione. La materia organica aggiuntiva presente nell'acqua potabile che è responsabile della produzione di odore e colore può anche essere rimossa dal valore di perossido. Il valore del perossido agisce anche come germicida e viene utilizzato per la produzione di prodotti farmaceutici, come deodorante e agente sbiancante.

Il valore del perossido può essere misurato fotometricamente con i reagenti. L'analisi fotometrica si basa sul principio di assorbanza Beer-Lambert in cui l'intensità del colore prodotto è proporzionale alla concentrazione del valore di perossido nel campione.

Zinco

Lo zinco è ampiamente utilizzato nelle leghe (ottone, bronzo e leghe da colata), nella zincatura del ferro e in altri metalli, anche come fungicida. È anche un elemento di crescita essenziale nella dieta umana. Ma con concentrazioni superiori a 5 mg / L, conferisce sapore amaro all'acqua e opalescenza all'acqua alcalina. Lo zinco può entrare nella rete idrica domestica dal deterioramento del ferro zincato e dalla dezincatura dell'ottone. Oltre all'acqua potabile, lo zinco viene misurato nella finitura superficiale, nelle caldaie e nelle torri di raffreddamento, nel condizionamento dell'acqua e nelle acque reflue.

Hanna offre un metodo fotometrico per misurare lo zinco. Il metodo è un adattamento dei metodi standard per l'esame dell'acqua e delle acque reflue, 23a edizione, metodo dello zinco. Quando il reagente viene aggiunto a un campione contenente zinco, il campione assumerà una tonalità da marrone-verde a blu; maggiore è la concentrazione, più profondo è il colore. Il cambiamento di colore associato viene quindi analizzato colorimetricamente secondo la legge di Beer-Lambert.

Le tecnologie disponibili per misurare lo zinco includono spettrofotometri, fotometri da banco e fotometri portatili. È disponibile anche un kit per test chimici.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile di Zinco per gli scarichi in acque superficiali è di 0.5 mg/L e in rete fognaria è di 1 mg/L

Zuccheri Riducenti

Lo zucchero è una componente essenziale nella produzione del vino. Durante la fermentazione alcolica, il lievito consuma gli zuccheri presenti nel succo d'uva, o mosto, e lo converte in alcol etilico e anidride carbonica. Nel caso di alcuni tipi di vino come i vini semi-dolci o da dessert, una parte dello zucchero può rimanere dopo la fermentazione. Questo zucchero residuo può servire a fornire un carattere più dolce alla miscela finale o svolgere un ruolo nella stabilità microbica.

I principali zuccheri fermentescibili presenti nell'uva sono il glucosio e il fruttosio. Questi due zuccheri semplici sono noti anche come zuccheri riducenti perché contengono gruppi funzionali in grado di essere ossidati in determinate condizioni. Dopo reazione con tartrato rameico alcalino in eccesso (reagenti Fehling), il contenuto di zuccheri riducenti può essere determinato colorimetricamente. Il metodo Fehling non è una determinazione esatta ma un indice della concentrazione di zucchero riducente, perché la reazione dipende dalla quantità e dal tipo di zuccheri riducenti presenti. Quando il contenuto di zucchero riducente è noto all'inizio della fermentazione, il grado alcolico potenziale può essere stimato moltiplicando la concentrazione di zucchero (in g / L) per 0,06.

Gli zuccheri riducenti possono essere misurati fotometricamente con i reagenti. L'analisi fotometrica si basa sul principio di assorbanza Beer-Lambert in cui l'intensità del colore prodotto è proporzionale alla concentrazione di zuccheri riducenti nel campione.

Gli zuccheri riducenti possono anche essere misurati mediante titolazione. Gli zuccheri primari fermentescibili, glucosio e fruttosio, contengono gruppi funzionali in grado di essere ossidati in determinate condizioni. È possibile misurare il contenuto di zucchero residuo mediante una titolazione redox.

Fluoruro

Il fluoro è meglio conosciuto per prevenire la carie. Le autorità idriche spesso aggiungono fluoro all'acqua potabile per mantenere una concentrazione di circa 1,0 mg/L (ppm). Il fluoro può essere trovato naturalmente nelle acque sotterranee, in particolare se un serbatoio si trova in prossimità dell'acqua di mare. Anche se il fluoro aiuta a prevenire la carie, si può trovare in quantità insufficienti oppure, in alte concentrazioni, può macchiare i denti.

Hanna Instruments offre un'ampia varietà di strumentazione per misurare il fluoruro libero in acqua potabile, bibite analcoliche, vino, prodotti alimentari emulsionati, placcatura e acidi di decapaggio. I prodotti includono misuratori di pH/ISE da banco e portatili, che possono utilizzare un elettrodo ionoselettivo al fluoruro (ISE) a stato solido per la misurazione diretta. Sia i misuratori da banco che quelli portatili sono già programmati con la carica ionica e il peso molecolare, per poter eseguire immediatamente le misurae della concentrazione ionica, con risultati in varie unità di misura. I misuratori da banco consentono di effettuare anche i metodi incrementali ISE, tra cui il metodo ad aggiunta nota in cui un volume noto di uno standard viene aggiunto al volume noto del campione. Lo strumento effettua due letture, prima e dopo l'aggiunta, quindi esegue il calcolo per determinare la concentrazione ionica del campione. Questo metodo è utile per bassi livelli di fluoruro.

Hanna offre una varietà di metodi colorimetrici per misurare il fluoruro mediante un adattamento del metodo SPADNS degli Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 23a edizione. Le tecnologie disponibili includono spettrofotometro, fotometri da banco e portatili, nonché Checker HC.

LIMITI DI LEGGE

In base al D. Lgs del 02/02/2001 n. 31, attuazione della direttiva 98/83/CE nelle acque destinate al consumo umano, è tollerato un limite massimo di Fluoruri fino a 1.5 mg/L. Inoltre in base al D. Lgs n. 152 del 03/04/06, la concentrazione massima ammissibile per gli scarichi in acque superficiali è di 6 mg/L e in rete fognaria è di 12 mg/L

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