La famigerata durezza dell’acqua

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Mauro Icardi

Quando parliamo della durezza di un’acqua facciamo riferimento al contenuto di sali di calcio e magnesio, presenti in forma di carbonati, bicarbonati, solfati, cloruri e nitrati. La durezza dipende dall’origine superficiale o profonda delle acque e dalla geologia dell’area di captazione. In funzione dei diversi gradi di durezza, espressa comunemente in equivalenti di carbonato di calcio (mg/L CaCO3 o grado francese °f), si riconoscono diversi tipi di acque con diversa durezza. La durezza si può distinguere in totale, permanente e temporanea.

La durezza totale è la somma della durezza temporanea e di quella permanente. Viene espressa in base al contenuto totale di calcio e magnesio, calcolato come CaCO3 (scala in gradi francesi °f), o come CaO (scala in gradi tedeschi, °t): 1 grado francese = 10 mg/l di CaCO3, 1 grado tedesco = 10 mg/l di CaO .

La durezza permanente è dovuta a sali di calcio e magnesio che non si decompongono per riscaldamento, come i carbonati, solfati e cloruri.

Il termine durezza temporanea si riferisce a quei sali solubili (idrogenocarbonati, HCO3) che per ebollizione dell’acqua si trasformano in sali insolubili (carbonati, CO32-) che precipitano:

Ca(HCO3)2 (aq)   ⇌   CaCO3 (s)   +   CO2(g)   +   H2O (l)

DUREZZA TEMPORANEA = DUREZZA TOTALE – DUREZZA PERMANENTE

Utilizzando la scala di durezza in gradi francesi (quella solitamente di uso più comune) la valutazione della qualità di un acqua si può esprimere con questa tabella.

Una tabella simile a questa normalmente si trova sulle confezioni di detersivo, per determinare il dosaggio ottimale di prodotto.

Le acque dure possono ridurre l’efficacia dell’azione dei saponi e detersivi e causare incrostazioni su elementi idraulici e macchinari, dovute a precipitazione dei sali, rendendo in alcuni casi utile il ricorso a processi di addolcimento delle acque, realizzato con diversi trattamenti tra cui scambio ionico od osmosi inversa.

Esistono vari tipi di resine che vengono utilizzate nei trattamenti delle acque, e a seconda del tipo di ioni che scambiano vengono classificate in: cationiche o anioniche.

 

Le resine a scambio cationico rimuovono dall’acqua gli ioni positivi calcio (Ca++) e magnesio (Mg++) scambiandoli con lo ione sodio (Na+).

Un funzionamento analogo hanno le resine a scambio anionico utilizzate ad esempio per rimuovere il nitrato (NO3), che viene trattenuto dalla resina e scambiato con lo ione cloruro (Cl).

Tornando alla durezza, ed alle incrostazioni calcaree, non è inusuale che caldaie per produzione di acqua calda sanitaria e riscaldamento domestico, risultino ancora perfettamente funzionanti a livello di bruciatore, ma di fatto fortemente ostruite da calcare per quanto riguarda il bollitore di accumulo, oppure i tubi di circolazione dell’acqua.

La determinazione analitica della durezza dell’acqua è ancora un’analisi che si esegue con i mai dimenticati metodi di una volta. Il principio è quello della titolazione complessometrica degli ioni calcio e magnesio, disciolti nel campione di acqua.

Il campione di acqua viene tamponato a pH 10 e successivamente titolato con una soluzione di sale disodico dell’acido etilendiamminotetracetico (EDTA) in presenza di nero eriocromo T come indicatore.

il campione da titolare assume un colore rosso-violetto che al raggiungimento del punto equivalente (quando tutti gli ioni calcio e magnesio sono stati complessati dell’EDTA) vira al blu. Questa tecnica che può sembrare obsoleta, in un immaginario del laboratorio di analisi ormai dominato dalle apparecchiature di analisi strumentale, è invece la metodica di analisi ufficiale emanate dell’Istituto superiore di sanità per le acque destinate al consumo umano.

Nella legislazione in vigore, per il parametro “durezza” viene data solo l’indicazione di un range di valori consigliati, e pertanto il mancato rispetto di questi valori non rappresenta una vera e propria non conformità e dovrà, di volta in volta, essere valutato ai fini dell’emanazione del giudizio di idoneità. La composizione in sali minerali che conducono ad una durezza di 10 – 15 °f rappresenta il miglior contenuto raccomandabile a livello sanitario.

E a proposito di implicazioni a livello sanitario, una pubblicazione del 2007 suggerisce che, un valore adeguato di durezza delle acque destinate al consumo umano, rappresenti un fattore protettivo nei confronti dell’insorgenza di malattie cardiovascolari. Lo studio per altro suggeriva altresì di approfondire il ruolo del parametro durezza, così come quello di altri micronutrienti che si assumono con l’acqua potabile, nella valutazione del rischi cardiovascolare. Che è legato a diversi altri fattori, quali quelli metabolici, genetici, ed allo stile di vita.

Qui il link della pubblicazione.

http://old.iss.it/binary/itti/cont/Notiziario%20ISS%20durezza%20acqua.1179820668.pdf

Per concludere credo che occorra ricordare un principio fondamentale: parametri e i rispettivi limiti parametrici, così come il recepimento nella normativa nazionale, sono basati sulle conoscenze scientifiche disponibili, e tengono conto del principio di precauzione, al fine di garantire che le acque possano essere utilizzate e consumate in condizioni di sicurezza nell’intero arco della vita. In generale, i valori parametrici individuati si fondano sugli orientamenti stabiliti dall’Organizzazione mondiale della Sanità (WHO, o OMS).

(Nota del curatore. Su alcuni siti il grado francese è ancora indicato con la °F maiuscola che è un errore, perchè quello è il simbolo del grado Fahreneit °F; per questa perla si veda il sito Culligan, al quale avevamo segnalato la questione ma senza effetto, https://www.culligan.it/la-durezza-dellacqua/ il simbolo acccettato del grado francese è °f o °fH)

Ascoltare le richieste dei giovani.

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Mauro Icardi

Il 24 Maggio, invitato dai giovani di “Friday for future “, ho partecipato insieme a loro alla manifestazione per il clima. Devo premettere che avrei partecipato ugualmente. Ma la richiesta di intervenire, e fare un breve intervento di una decina di minuti dopo il corteo per le strade di Varese , mi ha permesso di stabilire un contatto con loro. Ho risposto alla loro richiesta senza alcuna esitazione.

Quando sono salito sul palco non ho parlato di acqua. Ho voluto invece parlare di tempo. Il tempo che non possiamo più perdere, relativamente ai problemi ambientali e climatici.

E del tempo trascorso da quando l’umanità, o per meglio dire una parte di essa, ha iniziato a interrogarsi su un tema fondamentale. Cioè se è reale la possibilità di poter crescere economicamente, senza alcun limite. In un pianeta che invece è limitato. Un pianeta finito, inteso come spazio. Anche se la frase si presta a ad altre tristi considerazioni.

Ho voluto raccontare loro la vicenda che portò alla pubblicazione del “Rapporto sui limiti dello sviluppo”.

Di come, seppure molto giovane (avevo dieci anni quando lessi la notizia su un trafiletto di poche pagine sul numero domenicale del quotidiano “La stampa”, il 4 Marzo del 1972), quella notizia abbia finito per essere quello che ho definito il mio imprinting culturale.

I ragazzi in piazza mi hanno ascoltato con attenzione ed interesse. Forse anche perplessi che tutto quello che oggi li spinge a scendere in piazza, a protestare, a cercare di risvegliare la coscienza, sia singola, sia collettiva, non sia di fatto una cosa successa ora. E’ invece da quasi cinquant’anni che i problemi ambientali aspettano soluzioni. Alcune regole di comportamento personale erano già state suggerite. Per esempio evitare l’uso sconsiderato di imballaggi in plastica, oppure quello di usare l’automobile con intelligenza e parsimonia. Questi suggerimenti, due in un elenco che ne comprendeva quindici, erano contenuti in un libro di biologia pubblicato nella prima metà degli anni 70, e da adottarsi per gli istituti di scuola superiore.

Terminata la manifestazione del mattino, ho voluto rimanere con loro ancora qualche ora. Ascoltarli e dialogare. Senza cadere nella retorica, la loro generazione è quella che rischia di pagare un dazio alle scelte non ponderate che la mia generazione, e quelle che l’hanno preceduta hanno fatto.

Ho voluto invitarli sia all’impegno personale, che allo studio. Studio e comprensione che non devono essere limitati al loro percorso formativo e scolastico. Ma che deve, secondo il mio parere, continuare praticamente ogni giorno. In questo modo potranno rispondere a chi, superficialmente, definisce queste manifestazioni una scusa per perdere ore di lezione.

Questa partecipazione è solo un primo passo. Cercherò, per quanto mi sarà possibile di continuare ad ascoltarli, e di fare un pezzo di strada al loro fianco. Come sempre ho ricevuto, forse più di quanto ho potuto dare. Ma credo, così come proprio in questi giorni ha dichiarato Vandana Shiva, che abbiano bisogno di essere ascoltati. Aiutati a capire dinamiche che spesso forse comprendono, ma che possono anche metterli in difficoltà. Aiutarli ad apprezzare impegno, etica e sobrietà Credo che sia un impegno importante nei loro confronti. Ma da quel che ho potuto cogliere, credo che si possa essere ragionevolmente ottimisti.

L’etica del lavoro nell’opera di Primo Levi e la sua attualità.

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Mauro Icardi

Il grande riconoscimento, o per meglio dire la collocazione di Primo Levi tra gli scrittori, e non solamente tra i memorialisti è certamente meritata. Levi si considerò scrittore a tutti gli effetti solo dopo il pensionamento dalla fabbrica di vernici Siva di Settimo Torinese, dove lavorò per la maggior parte della sua attività. Prima come chimico, e poi Direttore Tecnico, fino al suo ritiro dall’attività lavorativa.

E proprio il lavoro è uno dei temi che Levi sviluppa lungo tutto il dipanarsi della sua opera. Lavoro che avrebbe dovuto renderlo libero, secondo la crudele e beffarda scritta posta all’ingresso del campo di Buna Monowitz, parte dell’immenso sistema concentrazionario di Auschwitz. Lavoro che poi lo scrittore cerca con costanza subito dopo la liberazione dalla prigionia. Le pagine che narrano delle sue esperienze di lavoro sono la struttura del “Sistema periodico”, ma soprattutto de “La chiave a stella”. Ma per i lettori più attenti, si possono trovare molti racconti nei quali il tema e sviluppato. Anche in “Vizio di forma” dove nel racconto “Le nostre belle specificazioni” il lavoro è inserito in una trama narrativa di tipo fantascientifico. Dove lo scrittore torinese immagina una scheda di collaudo di una materia prima molto particolare, cioè dell’essere umano.

Non possiamo dimenticare, che il lavoro è uno dei fattori che contribuisce alla sopravvivenza di Levi durante la prigionia. Dal lavoro di schiavo, al lavoro sempre come essere inferiore, ma nel laboratorio della fabbrica di Buna. Al riparo dalle condizioni più disagevoli, al riparo dal freddo. Condizione questa che anche Liliana Segre ha evidenziato, nel raccontare la propria vicenda di deportata.

Levi si occupa di approfondire il tema del lavoro nel suo primo romanzo d’invenzione cioè “La chiave a stella”. In realtà, ad un’osservazione più approfondita, questo romanzo rappresenta un ibrido, una dualità (altro tema ricorrente nell’opera di Levi, chimico-scrittore, centauro quindi, cioè ibrido tra uomo e cavallo, come amava definirsi, e come si rappresenta in una delle sue sculture di fili di rame).

Infatti il protagonista Tino Faussone, il montatore di tralicci e derrick per l’industria petrolifera, altro non è che una delle due anime di Levi. L’alter ego con cui lo scrittore dialoga nello scorrere dei capitoli del romanzo. Faussone metalmeccanico, e Levi narratore che spiega in cosa consista il lavoro del chimico nei due bellissimi capitoli “Acciughe” uno e due. Dal chimico che assembla le molecole, al chimico che le deve determinare, utilizzando gli strumenti della tecnologia. In entrambi i casi sapendo della loro esistenza, ma senza vederle ad occhio nudo. Credo che queste siano tra le pagine più efficaci per spiegare i fondamenti della sintesi chimica, e della chimica analitica. E anche del percorso che da Democrito, passando per Avogadro e Lavoisier pone le basi della chimica.

Levi non solo ci tiene a raccontare la vita e le esperienze del chimico ma osserva con attenzione l’universo già allora, ma oggi più che mai variegato del mondo del lavoro. Lo descrive in molti racconti “Da zolfo” nel “Sistema periodico” fino a “La sfida della molecola” pubblicato nel volume “Lilit ed altri racconti”.

E questo suo scrivere di lavoro lo aiuta non solo a cancellare il ricordo del lavoro come strumento di annientamento dei deportati in Lager, ma anche darne una visione del tutto diversa rispetto a come viene descritto nella letteratura industriale degli anni 60. Penso a romanzi come “Memoriale” di Paolo Volponi, o l’ormai quasi dimenticato “Tre operai” di Carlo Bernari che ne è forse in qualche modo capostipite e che viene pubblicato nel 1934. Romanzi dove il lavoro non è realizzazione, ma spesso alienazione. Il secondo libro, proprio perché descriveva una classe operaia impossibilitata ad avere una vita dignitosa, venne censurato dal regime fascista.

Levi invece fa pronunciare a Faussone questa frase: “«Io l’anima ce la metto in tutti i lavori. Per me, ogni lavoro che incammino è come un primo amore»

E va oltre, arrivando anche a sconfessare la maledizione lanciata da Dio ad Adamo, che disubbidendo è condannato a perdere l’eden e lavorare con sforzo e sudore. Con questo paragone, credo abbastanza conosciuto tratto sempre da “La chiave a stella”: «Se si escludono istanti prodigiosi e singoli che il destino ci può donare, l’amore per il proprio lavoro (che purtroppo è privilegio di pochi) costituisce la miglior approssimazione concreta alla felicità sulla terra: ma questa è una verità che non molti conoscono».

E traccia anche un parallelo con l’idea di libertà: «Il termine libertà ha notoriamente molti sensi, ma forse il tipo di libertà più accessibile, più goduto soggettivamente, e più utile al consorzio umano, coincide con l’essere competenti nel proprio lavoro e quindi nel provare piacere a svolgerlo»

“La chiave a stella esce nel 1978, e Levi è conscio che potrebbe (come in effetti sarà) provocare discussioni e polemiche. E quindi precisa: «So che il mio libro è destinato a provocare qualche polemica anche se non è nato con intento polemico. Certo, al giorno d’oggi il rifiuto del lavoro è addirittura teorizzato da componenti giovanili ma anche senza giungere a queste posizioni estreme esiste in stati piuttosto diffusi una tendenza a sottovalutare la competenza professionale intesa come valore positivo in sé».

Ci si può chiedere se, al giorno d’oggi dove una delle parole più pronunciate e lette è crisi, e la seconda è crescita che viene invocata come fosse una litania, oggi che la sensazione più diffusa sembra essere l’insicurezza. Oggi che il lavoro è profondamente cambiato, si è parcellizzato arrivando a creare la singolare sigla NIL (cioè nuove identità di lavoro). Un termine che vorrebbe ricomprendere i lavori precari, sottopagati, i lavori che sottraggono tempo all’esperienza di vita. Oggi che molte persone con un percorso di istruzione si devono adattare a friggere patatine nei fast food, oppure a fare i fattorini. Oggi che addirittura la ricerca scientifica, ovvero una delle forme più necessarie di lavoro ormai viene snobbata. Oggi che parallelamente al lavoro si tende a denigrare e svilire la preparazione professionale, e lo studio che ne è la base. Oggi che anche il lavoro di insegnanti e docenti è difficile, è legittimo chiedersi se le parole di Levi hanno ancora un senso, riescono ancora a rappresentare la realtà.

Io credo di si. Le pagine di Levi dedicate al lavoro possono essere uno stimolo per la difesa della dignità. Di chi lavora, e di chi un lavoro lo sta cercando. Può sembrare utopico. agli studenti che ho seguito negli stages, che spesso mi confidavano le loro aspettative e le loro incertezze sul futuro, parlavo spesso di come Primo Levi concepiva il lavoro. E qualche volta stampavo per loro questo brano tratto dall’intervista del 1986 con Philiph Roth.

Ad Auschwitz ho notato spesso un fenomeno curioso: il bisogno del lavoro ben fatto è talmente radicato da spingere a far bene anche il lavoro imposto, schiavistico. Il muratore italiano che mi ha salvato la vita, portandomi cibo di nascosto per sei mesi, detestava i tedeschi, il loro cibo, la loro lingua, la loro guerra; ma quando lo mettevano a tirar su muri, li faceva dritti e solidi, non per obbedienza ma per dignità professionale”.

Per Primo Levi il “privilegio di pochi” è riferito a provare la gioia del lavoro ben fatto. E’ auspicabile e doveroso che invece questo privilegio possa essere offerto a più persone. E che le persone vedano tutelata la loro dignità umana, e non solo la loro professionalità. Con gli auspici e i suggerimenti che lo scrittore torinese ci ha indicato.

Cocaina e biodiversità

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Mauro Icardi

In questi giorni, partendo dai quotidiani, del Regno Unito, ma ovviamente a seguire anche su quelli Italiani, si può leggere questa notizia.

https://www.repubblica.it/ambiente/2019/05/02/news/regno_unito_cocaina_e_ketamina_nei_gamberi-225322595/

Se si continuano le ricerche, si trovano rimandi a notizie dello stesso tenore che ogni tanto ritornano sulle pagine dei giornali. Nel corso degli ultimi anni con una allarmante frequenza. E si parla sempre di cocaina nei fiumi, ma anche dei residui di metaboliti di farmaci. Questi fenomeni entrano a far parte del vasto problema della diffusione nell’ambiente di prodotti di difficile, se non impossibile biodegradabilità con i processi biochimici di autodepurazione svolti da batteri o protozoi.

I ricercatori di varie istituzioni scientifiche europee hanno condotto negli anni diverse campagne di monitoraggio, in collaborazione con i gestori degli impianti di depurazione. Su questo blog ne abbiamo parlato, cercando di indicare le soluzioni tecniche praticabili, da adottarsi in tempi rapidi.

Una volta che la cocaina è stata assunta e assorbita dall’organismo, avviene una prima idrolisi del gruppo metilico con produzione di benzoilecgonina (principale metabolita) e metanolo. Una seconda idrolisi trasforma la benzoilecgonina in ecgonina ed acido benzoico. Quest’ultimo viene poi trasformato in acido ippurico. Parte della sostanza stupefacente viene invece escreta tal quale nelle urine. Il metabolismo porta sostanzialmente a rendere il farmaco idrofilo ai fini dell’escrezione ed avviene principalmente nel fegato, che sviluppa enzimi per questo scopo.

Uno studio condotto dai ricercatori dell’Università Federico II di Napoli, e pubblicato sulla rivista Science of the total environment ha voluto verificare gli effetti della cocaina sulle anguille.

150 anguille europee sono state poste in vasche che contenevano una concentrazione di 20ng/lt di cocaina per un tempo di 5 giorni. Sono state scelte le anguille perché essendo pesci con una forte componente di grassi sono, più soggette ai meccanismi di bioaccumulo di sostanze nocive.

I ricercatori hanno scoperto che la cocaina si era accumulata nel cervello, nelle branchie, nella pelle e soprattutto nei muscoli di questi pesci. Problemi che si sono verificati anche dopo un periodo di riabilitazione di 10 giorni, in cui i ricercatori hanno rimosso le anguille dall’acqua contaminata dalla cocaina.Lo studio ha anche evidenziato che la cocaina ha aumentato i livelli di cortisolo, un ormone dello stress che induce il consumo di grassi. Dato particolarmente preoccupante visto che le anguille hanno bisogno di accumulare grasso prima del loro lungo viaggio verso il Mar dei Sargassi. Inoltre, i ricercatori hanno notato gravi lesioni e rotture del tessuto muscolare, suggerendo quindi che la cocaina, a concentrazioni ambientali, potrebbe compromettere seriamente il nuoto di questi pesci.

Secondo lo studio, la cocaina sarebbe solo una parte del problema. Le acque dei fiumi, infatti, contengono anche residui di altre droghe, metalli pesanti, antibiotici e pesticidi.  Anna Capaldo, coordinatrice del progetto conclude con queste parole “Non sappiamo le possibili conseguenze di tali combinazioni di sostanze, ma è chiaro che potrebbero influenzare la sopravvivenza e lo stato di salute delle anguille” E conclude dicendo che, poiché è altamente improbabile che l’abuso di droghe diminuisca in tempi rapidi, il problema potrebbe essere risolto con trattamenti delle acque reflue molto più efficienti che impediscano a queste sostanze di raggiungere gli ecosistemi marini.

Dagli anni Ottanta ad oggi la popolazione di anguilla europea si sarebbe ridotta  del 99 per cento. Le cause principali sono ormai le solite, tristemente note e sottovalutate: cambiamenti climatici, inquinamento diffuso. Ora lo studio partenopeo (e anche quello britannico relativo ai fiumi inglesi), fa squillare un nuovo campanello d’allarme.

Mentre si deplora l’assassinio di massa perpetrato sugli animali marini grazie ai sacchetti di plastica, ecco la scomparsa programmata delle anguille e la contaminazione dei gamberi di fiume, dovuta alla moda dello “sniffo” diffusa ed ubiquitaria.

La biodiversità, la qualità delle acque sempre più minacciata dal più sciocco dei comportamenti umani. Cioè quello della superficialità, del consumismo, della moda e dell’accettazione sociale. Non ho mai voluto assumere atteggiamenti moralisti, e ancora oggi cerco di esserne scevro. Ma l’atteggiamento modaiolo relativo al consumo degli stupefacenti mi ha sempre fatto provare un certo fastidio.

Nell’Ottobre del 2017 seguii la conferenza di Marco Vincenti chimico dell’Università di Torino e del centro antidoping regionale della regione Piemonte. Il titolo era illuminante. “ Nuove droghe, istruzioni per il non uso”.

Una conoscenza dei meccanismi che concorrono all’intossicazione, all’instaurarsi dei fenomeni di dipendenza, e quindi di declino intellettuale e fisico dei consumatori di sostanze stupefacenti sarebbe utile.

Doveroso direi. Sono le conoscenze che servono. Non serve una mitizzazione dell’uso di droghe, cosa che constato quando sento parlare delle mirabolanti virtù di potenza sessuale che darebbe la cocaina. Non è certamente pensabile un calo del consumo di sostanze stupefacenti in tempi rapidi. Anna Capaldo dice una triste verità. Chi si occupa di gestione del ciclo idrico sta già affrontando il problema da anni, almeno a livello di presa di coscienza. Delle ricerche fatte in collaborazione con l’Istituto Mario Negri, ed eseguite sul depuratore di Varese ho già scritto. Delle conseguenze forse sarebbe il caso ci occupassimo tutti. Noi addetti, ma soprattutto noi persone. Cittadini, genitori. Se solo per una volta si desse retta alla chimica, alla tossicologia. Non al “pensiero magico” che pretenderebbe che il consumo di stupefacenti non dia conseguenze. Primo fra tutti il mito molto diffuso che la cocaina non dia assuefazione. E le stesse considerazioni valgono per l’uso smodato ed indiscriminato di farmaci. La qualità delle acque è sotto forte stress. Qualche volta il problema non è solo di altri. Spesso è anche nostro, di noi singoli. Delle resistenze ad assumere comportamenti semplicemente di buon senso. In ossequio ad una specie di epidemia di rifiuto collettivo della realtà. Di cui lo smodato uso di droghe, ma anche di alcol è il segnale più evidente.

Riferimenti.

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969718320084

I PFAS nell’uovo di Pasqua.

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Mauro Icardi

Di composti organici bioresistenti, ed in particolare di Pfas sulle pagine di questo blog si è scritto parecchio negli ultimi due anni. Ma purtroppo la cronaca di questi giorni riporta il problema alla nostra attenzione.

https://www.rovigooggi.it/n/86836/2019-04-18/4-kg-al-giorno-del-nuovo-pfas-nel-po-servono-limiti-nazionali-per-impedirlo

Viene lanciato un allarme, e un giorno dopo un’altra notizia è in controtendenza rispetto alla prima.

http://www.telestense.it/arpae-nessuna-emergenza-pfas-emilia-romagna-20190418.html

Cominciamo col dire che il susseguirsi di notizie che si smentiscono non aiutano la comprensione del problema. Ammetto di fare fatica, e io sono un tecnico del settore idrico. Immagino lo sgomento della pubblica opinione. Per altro su un tema decisamente molto sentito come quello dell’acqua.

Occorre rendersi conto di alcune cose. E dopo le opportune riflessioni cercare di intraprendere delle azioni mirate e coraggiose.

A mio parere, per tutta una serie di ragioni concomitanti in Italia si è perso lo slancio iniziale, quello che negli anni 70 aveva dato il via alle realizzazioni degli impianti di depurazione e dei collettamenti delle acque fognarie. In Italia abbiamo percentuali di acque fognarie trattate che raggiungono percentuali del 98% nella provincia autonoma di Bolzano, e solo del 40% in Sicilia. Sono dati conosciuti. Occorre uniformare al più presto le percentuali di acque fognarie che devono essere sottoposte almeno alla depurazione fino al trattamento secondario. Ma relativamente al problema dei Pfas tutto questo non è sufficiente. Per eliminare questo genere di inquinanti solamente trattamenti di tipo innovativo (per esempio cavitazione idrodinamica o impianti a membrane) possono essere efficienti. E se guardiamo ai dati Istat la percentuale di Impianti in Italia dotati di trattamento terziario avanzato è solo del 10%, anche se la percentuale di acque trattate è del 60% (Fonte censimento delle acque per uso civile Istat 2012).Un secondo punto da cui partire è l’implementazione dei controlli sugli scarichi di origine industriale. E credo si debba evitare la concessione di deroghe allo scarico per aziende che nel loro ciclo produttivo rilasciano composti che possono esercitare interferenza endocrina, o essere inquinanti persistenti. Ho proposto su queste pagine di creare una sorta di new deal idrico, o in termine italico gli “stati generali dell’acqua”. Abbiamo già procedure di infrazione pendenti per la scarsa qualità delle acque reflue depurate. E non riusciamo a raggiungere gli stati di qualità previsti dalle norme europee per i nostri corsi d’acqua. Il problema degli inquinanti emergenti, legato a quello delle siccità prolungate rischia di creare situazioni decisamente gravi. In Italia esiste il “Portale dell’acqua” dove i cittadini possono recepire informazioni relative. Trovo debba essere migliorato e reso maggiormente fruibile.

Proporrei anche un centro di ricerca, o un coordinamento di Arpa, Ats, Utilitalia, Ispra, Cnr Irsa e Istituto superiore di sanità.

Prendendo esempio da quanto è usuale in Olanda. Creare sinergie significa in ultima analisi ottenere risultati concreti.

Un’altra proposta è quella di inserire i Pfas tra i parametri da ricercare sia nelle acque reflue, che in quelle potabili. In tempi congruenti, ma piuttosto rapidamente. Ricordiamoci che i Pfas sono classificati come cancerogeni di classe 2B e hanno attività di interferenti endocrini. Cancerogeni di classe 2B significa o che sono sicuramente cancerogeni per gli animali ma solo possibilmente per gli uomini o quando c’è limitata evidenza di cancerogenicità nell’uomo e meno che sufficiente evidenza di cancerogenicità negli animali da esperimento. Possibilmente perché i dati disponibili non sono sufficienti per i pochi studi condotti. Servono studi ulteriori. Quindi si devono destinare fondi alla ricerca.La vicenda Pfas ha avuto un impatto piuttosto importante in Veneto. E ha visto e vede i medici impegnati. In particolare quelli dell’associazione Isde (medici per l’ambiente).

http://archivio.vicenzapiu.com/leggi/il-dott-cordiano-risultati-indagine-epidemiologica-isde-su-mortalita-da-pfas

Ai medici la proposta che faccio è quella di dare informazioni certe, e di contribuire ad orientare tutti noi.

La notizia oggi riguarda le acque superficiali. Che sono poi le acque che utilizzeremo per irrigare i nostri campi. Non credo sia più il tempo dei rinvii. Occorre agire. Presto.

Chimica: oltre le apparenze.

In evidenza

Mauro Icardi

Ho avuto occasione ultimamente, di discutere e scambiare opinioni con ragazzi molto giovani. Cosa che cerco di fare sempre molto volentieri, in particolare se la discussione verte su temi oggi molto sentiti. In particolare la crisi ambientale e climatica. Durante questi anni di collaborazione al blog, ho sempre espresso con chiarezza il mio punto di vista, raccontando anche quale sia stata la mia formazione personale. Non solo legata al percorso formativo scolastico, ma anche a quello dello studio successivo. Studio legato alla formazione continua che ho seguito per passione personale, molto prima di doverlo fare per rispettare le indicazioni e i regolamenti dell’ordine professionale. Parlando con uno studente giovane, che appartiene ad uno dei gruppi locali italiani di “Friday for future”, ho raccontato della mia formazione e interesse per questi temi. E mi sono anche qualificato come chimico ambientale. La risposta che ho ricevuto, mi ha lasciato vagamente sbigottito. Sostanzialmente questo ragazzo mi ha detto “Lei è un chimico e si interessa di queste cose?” Abbiamo ancora chiacchierato per una mezz’oretta, con la promessa di mantenerci eventualmente in contatto.

Per l’ennesima volta ho sentito crescere dentro di me una sensazione di palese ingiustizia. Per riassumerla credo che questo brano, tratto dall’editoriale del mese di Marzo de “L’almanacco delle scienze” del CNR, a firma di Marco Ferrazzoli sia decisamente utile.

Sta di fatto che la chimica sembra scontare sia la sottovalutazione della sua importanza per la vita dell’uomo, sia la sopravvalutazione dei rischi a cui viene consuetamente legata. Chimica vista quindi come scienza complicata, noiosa, oppure causa dell’inquinamento e responsabile della mancanza di rispetto per la natura e per il Pianeta. La chimica se la batte quasi con la matematica per il titolo di disciplina più negletta a livello popolare e mediaticamente con minor appeal. Un giudizio severo, ingiusto, immotivato, poiché si tratta invece di una materia di grande fascino e importanza, a patto ovviamente che sia spiegata e comunicata in modo efficace e comprensibile.

Questo è quello che cerchiamo di fare anche noi che scriviamo su questo blog.

Per quanto riguarda la mia formazione personale, e per il lavoro che svolgo, la chimica e le nozioni principali di questa scienza sono state il mio costante ausilio. Il mio lavoro riguarda l’acqua e la sua salvaguardia. Negli anni mi sono confrontato con moltissime persone (ingegneri, biologi, tossicologi) e con molte persone con le quali collaboro per lavoro (elettricisti, meccanici). Da tutti ho ricevuto qualcosa, e a tutti ho cercato di dare qualcosa. Ma con quasi tutti ho dovuto faticare, lavorare ai fianchi. Per dimostrare (o tentare di farlo) che la chimica è qualcosa di molto diverso, da una sorta di vaso di Pandora dal quale sono scaturiti tutti i mali di questo nostro tempo. Altre volte ho scritto pezzi in difesa di una scienza che a troppi appare come il ricettacolo di ogni male. Mi occupo di acqua. Bastano queste poche nozioni per capire la bellezza della chimica.

Le eccezionali proprietà chimico-fisiche e la maggior parte di quelle chimiche dell’acqua sono legate alla sua polarità elettrica e alla possibilità di formare legami a idrogeno intermolecolari. Pur essendo formata da molecole semplici, possiede una stabilità chimica sorprendentemente elevata. Poiché le sue molecole sono polari è un solvente eccellente per sali e molecole che presentano legami polari (soluzioni).

Questo brano è tratto da appunti scritti a macchina che ho conservato gelosamente. Risalgono all’anno scolastico 1974/75. Frequentavo la seconda classe della scuola secondaria di primo grado, meglio conosciuta come seconda media. Mi vennero regalati da un ragazzo di qualche anno più vecchio di me, che frequentava il liceo scientifico. Sono stati in qualche modo profetici.

Non vorrei ripetere concetti già espressi. Sarebbe tutto sommato noioso e ripetitivo ritornare sul concetto che la chimica ha rischi, ma ci ha concesso molti benefici. Che molto del benessere di cui godiamo oggi, e delle cose a cui siamo abituati dipende da scoperte fatte nei laboratori chimici. Non mi voglio ripetere. La chimica che utilizzo io, è una chimica che deve affinare i propri metodi analitici. Che deve migliorare la parte preparativa dei campioni difficili (fanghi, morchie,reflui, rifiuti di varia tipologia). E’ una chimica che deve modellizzare flussi di acque, oppure di inquinanti aerodispersi. E che quindi deve dialogare strettamente con fisica e matematica. Una chimica che deve guardare al proprio futuro. E che sarà modificata da chi la vorrà studiare con lo stesso impegno. Ritornando per un attimo alla conversazione di cui parlavo all’inizio, mi ha fatto invece molto sorridere l’idea che quel ragazzo aveva della chimica, cioè che si occupasse esclusivamente di petrolio. In parte è vero, se uno sfoglia in maniera distratta e superficiale un testo di chimica organica. Io continuo a studiarla, magari non sistematicamente. Tenendo sul comodino (si lo confesso) dei testi che ogni tanto rileggo, o per meglio dire riassaporo. Tutto questo mi serve ogni giorno, e mi aiuta anche a mantenermi aggiornato ed attento.

Ecco, vorrei dire a quel ragazzo ,e a chi avrà la pazienza e la voglia di leggere questo post. Provate anche voi ad approcciarla. Se lo farete sono certo che troverete almeno un argomento che vi potrà appassionare. Ma per farlo liberatevi da condizionamenti che non hanno più ragione di essere. Perché posso assicurarvi che anche i chimici possono essere artefici di un nuovo modo di guardare al mondo, al pianeta ed al futuro.

E credo ne abbiano tutto il diritto. Lo abbiamo scritto come presentazione di questo blog : “Nell’Antropocene, l’epoca geologica attuale fortemente caratterizzata dalle attività dell’uomo, la Chimica ha il compito di custodire il pianeta e aiutare a ridurre le diseguaglianze mediante l’uso delle energie rinnovabili e dell’economia circolare.

Provate a leggere la tavola periodica, come fosse il calendario dell’avvento, anche se il Natale è trascorso, ed il prossimo non è alla porte. Provateci, potreste rimanerne finalmente affascinati, abbandonando le due p che si legano alla chimica. Tranquilli, non sto parlando delle p degli orbitali sp. Sto parlando delle p che significano le iniziali di preconcetto e pregiudizio. Che la chimica davvero non merita. Datele una possibilità.

NdA. Spero che le immagini “leggere” di questo post non siano fraintese. Tutto può servire a mio parere ad avvicinare, non solo alla chimica, ma alla conoscenza in generale.

Elementi della Tavola Periodica: Potassio, K.

In evidenza

Mauro Icardi

Potassio: simbolo chimico K, numero atomico 19, massa atomica 39,0983 u.

Metallo alcalino che ha tra le sue proprietà specifiche, quella di poter essere addirittura tagliato con un coltello. Reagisce molto violentemente con l’acqua, generando idrogeno e idrossido di potassio. Sulla superficie del metallo esposto all’aria si formano stradi di ossido quasi immediatamente, per questa ragione il potassio deve essere conservato in olio minerale. La derivazione nella lingua italiana ed inglese, proviene da “potassa”. Nel 1807 Humphry Davy riuscì per primo ad ottenerlo per elettrolisi della potassa caustica fusa. E’ il settimo per abbondanza e costituisce il 2,4- 2,58% del peso della crosta terrestre. Bastano poche tracce ridotte di potassio, per colorare la fiamma di violetto, quando si esegua un saggio alla fiamma.

I più grandi giacimenti di sali potassici sono distribuiti in varie zone del mondo. Il Canada è il più grande produttore di potassio del mondo, con una produzione che arriva ai 12 milioni di tonnellate/anno. Nel paese opera la Nutrien, la più grande società del settore, derivante dalla fusione di Potash Corporation of Saskatchewan e di Agrium. Le due aziende si sono unite all’inizio del 2018 e hanno creato un gigante industriale globale del valore di 36 miliardi di dollari. Seguono poi con una produzione minore di circa il 50% la Russia (produzione mineraria: 7,2 milioni di tonnellate),la Bielorussia (produzione mineraria: 6,4 milioni di tonnellate), e l’immancabile Cina (produzione mineraria: 6,2 milioni di tonnellate). Il paese asiatico è uno tra i più grandi consumatore di fertilizzanti.  Secondo lo US Geological Survey (USGS), il consumo di potassio aumenterà fino a 45,6 milioni di tonnellate entro il 2021, con Asia e Sud America che saranno i maggiori consumatori di cloruro di potassio.

Negli USA, e più precisamente nello Utah il cloruro di potassio viene prodotto per evaporazione. Un meccanismo che ricorda quello delle saline, ma con effetti cromatici del tutto diversi.

(NdB il colore dipende dal’aggiunta di un colorante a base di cobalto che incrementa l’assorbimento della luce e dunque l’evaporazione dell’acqua)

La maggior parte delle riserve mondiali di potassio provenivano dai punti dove in passato la terra era ricoperta dagli oceani. Dopo l’evaporazione dell’acqua, sul terreno sono rimasti depositi di sali di potassio cristallizzati in grandi giacimenti. Ma nel corso del tempo i movimento della crosta terrestre hanno sepolto questi depositi. A Cane Creek, vicino a Moab, si trova una delle più grandi miniere degli Stati Uniti. Realizzata all’inizio del 1960 come una tradizionale miniera sotterranea, nel 1970, a seguito di un drammatico incidente in cui persero la vita 18 minatori, venne trasformata nell’attuale impianto a evaporazione che sfrutta il calore del Sole per estrarre il minerale. L’acqua del fiume viene pompata nella miniera e scioglie il cloruro di potassio. La soluzione salina viene poi immessa negli stagni di evaporazione dove il calore del sole asciuga l’acqua permettendo così la raccolta del materiale.
Nell’immaginario di molte persone, il potassio è sinonimo di integratore salino. E per molti il potassio si associa alla banana, che per esempio alcuni ciclisti infilano nelle tasche posteriori della maglia da bici. In effetti la banana ha una forma perfetta per essere sfilata da una tasca posteriore, senza interrompere il ritmo della pedalata. Ma nonostante questa fama, non è l’alimento più ricco in potassio. Questo frutto ne contiene infatti 385 mg/100g, mentre i fagioli bianchi arrivano ad un valore di 561. Se poi si ritorna per un attimo alla pratica del ciclismo, la banana è composta principalmente da fibra solubile, pectine per la maggior parte. Queste oltre al senso di sazietà, potrebbero anche contestualmente ridurre lo stimolo a bere. Per questa ragione, quando si pedala meglio idratarsi regolarmente. La banana potrà servire come spuntino pre o post pedalata.

Il potassio è implicato in diversi processi fisiologici importanti come lo scambio idro-salino a livello cellulare; la contrattilità dei muscoli lisci (come i vasi sanguigni) e di quelli striati (come i muscoli scheletrici)il rilascio dei secreti e degli increti da parte delle cellule endocrine e delle ghiandole esocrine (si tratta di ghiandole che versano il loro secreto all’esterno del corpo o in cavità comunicanti con l’esterno come quelle sudoripare, lacrimali e salivari);la regolazione della pressione arteriosa.

E considerando che quest’anno festeggeremo non solamente il 150° anniversario della tavola periodica, ma anche il centenario della nascita di Primo Levi, scrittore e chimico a cui tutti noi facciamo ovviamente riferimento, è giusto ricordare un altro dei bellissimi racconti de “Il sistema periodico”, quello dedicato proprio al potassio. Levi è prossimo a conseguire la laurea. Le leggi razziali sono già state emanate, ma essendo già iscritto all’Università gli sarà consentito di terminare il percorso universitario. Levi troverà Giacomo Ponzio, un uomo non sedotto dalle sirene del fascismo, antifascista ed anticonformista, che accetterà di essere relatore per la sua tesi sul comportamento delle molecole dielettriche e sull’inversione di Walden. In una Torino già prostrata dai bombardamenti, dovrà riuscire a fare le sue sperimentazioni con tutto quello che è rimasto nel magazzino di prodotti chimici dell’Università, senza poter acquistare nulla.

Deve purificare il benzene tecnico che ha un grado di purezza insufficiente, tramite distillazione. Dovrebbe distillarlo una seconda volta, in presenza di sodio. Ma il sodio è introvabile. Riesce a trovare del potassio, e pensando che tutto sommato “è gemello del sodio” se ne impadronisce e torna al suo lavoro di distillazione. Ma questa scelta sarà la base per una importante riflessione. E a questo punto, per comprenderne pienamente la bellezza ed il significato, credo sia giusto riportare un lungo brano, della parte finale del racconto.

“Frugai invano il ventre dell’Istituto: trovai dozzine di ampolle etichettate, come Astolfo sulla Luna, centinaia di composti astrusi, altri vaghi sedimenti anonimi apparentemente non toccati da generazioni, ma sodio niente. Trovai invece una boccetta di potassio: il potassio è gemello del sodio, perciò me ne impadronii e ritornai al mio eremitaggio. Misi nel palloncino del benzene un grumo di potassio “della grossezza di mezzo pisello” (così il manuale) e distillai diligentemente il tutto: verso la fine della operazione spensi doverosamente la fiamma, smontai l’apparecchio, lasciai che il poco liquido rimasto nel pallone si raffreddasse un poco, e poi, con un lungo ferro acuminato, infilzai il “mezzo pisello” di potassio e lo estrassi. Il potassio, come ho detto, è gemello del sodio, ma reagisce con l’aria e con l’acqua con anche maggiore energia: è noto a tutti (ed era noto anche a me) che a contatto con l’acqua non solo svolge idrogeno, ma anche si infiamma.

Perciò trattai il mio mezzo pisello come una santa reliquia; lo posai su di un pezzo di carta da filtro asciutta, ne feci un involtino, discesi nel cortile dell’Istituto, scavai una minuscola tomba e vi seppellii il piccolo cadavere indemoniato. Ricalcai bene la terra sopra e risalii al mio lavoro. Presi il pallone ormai vuoto, lo posi sotto il rubinetto ed aprii l’acqua. Si udì un rapido tonfo, dal collo del pallone uscì una vampa diretta verso la finestra che era vicina al lavandino, e le tende di questa presero fuoco. Mentre armeggiavo alla ricerca di qualche mezzo anche primitivo di estinzione, incominciarono ad abbrustolire i pannelli degli scuri, ed il locale era ormai pieno di fumo. Riuscii ad accostare una sedia ed a strappare le tende: le buttai a terra e le calpestai rabbiosamente, mentre già il fumo mi aveva mezzo accecato e il sangue mi batteva con violenza nelle tempie.
A cose finite, quando tutti i brandelli incandescenti furono spenti, rimasi in piedi per qualche minuto, atono e come istupidito, con le ginocchia sciolte, a contemplare le tracce del disastro senza vederle. Appena ebbi ripreso un po’ di fiato, scesi al piano di sotto e raccontai l’episodio all’Assistente. Se è vero che non c’è maggior dolore che ricordarsi del tempo felice nella miseria, è altrettanto vero che rievocare un’angoscia ad animo tranquillo, seduti quieti alla scrivania, è fonte di soddisfazione profonda. L’Assistente ascoltò la mia relazione con attenzione educata ma con un’aria curiosa: chi mi aveva costretto a imbarcarmi in quella navigazione, e a distillare il benzene con tutte quelle cure? In fondo mi stava bene: sono queste le cose che accadono ai profani, a coloro che si attardano a giocare davanti alle porte del tempio invece di penetrarvi. Ma non disse nulla; assunse per l’occasione (malvolentieri come sempre) la distanza gerarchica, e mi fece notare che un pallone vuoto non s’incendia: vuoto non doveva essere stato. Doveva aver contenuto, se non altro, il vapore del benzene, oltre naturalmente all’aria penetrata dal collo.

Ma non s’è mai visto che il vapore di benzene, a freddo, prenda fuoco da sé: solo il potassio poteva aver acceso la miscela, ed il potassio io l’avevo tolto. Tutto? Tutto, risposi io: ma mi venne un dubbio, risalii sul luogo dell’incidente, e trovai ancora a terra i cocci del pallone; su uno di essi, guardando bene, si scorgeva, appena visibile, una macchiolina bianca. La saggiai con la fenolftaleina: era basica, era idrossido di potassio. Il colpevole era trovato: aderente al vetro del pallone doveva essere rimasto un frammento minuscolo di potassio, quanto era bastato per reagire con l’acqua che io avevo introdotta ed incendiare i vapori di benzene.

L’Assistente mi guardava con occhio divertito e vagamente ironico: meglio non fare che fare, meglio meditare che agire, meglio la sua astrofisica, soglia dell’Inconoscibile, che la mia chimica impastata di puzze, scoppi e piccoli misteri futili. Io pensavo ad un’altra morale, più terrena e concreta, e credo che ogni chimico militante la potrà confermare: che occorre diffidare del quasi-uguale (il sodio è quasi uguale al potassio: ma col sodio non sarebbe successo nulla), del praticamente identico, del pressappoco, dell’oppure, di tutti i surrogati di tutti i rappezzi. Le differenze possono essere piccole, ma portare a conseguenze radicalmente diverse, come gli aghi degli scambi; il mestiere del chimico consiste in buona parte nel guardarsi da queste differenze, nel conoscerle da vicino, nel prevederne gli effetti. Non solo il mestiere del chimico.

Primo Levi “Il sistema periodico”   Einaudi 1975 L’immagine del ciclo potasico è tratta dalle lezioni citate qui sotto ed esemplifica il comportamento complessivo del potassio il cui ciclo è alquanto complesso.

http://www.agraria.unirc.it/documentazione/materiale_didattico/1462_2017_432_27726.pdf