La disinfezione dell’acqua è un processo essenziale per garantirne la sicurezza microbiologica. In alcuni casi però i disinfettanti impiegati possono presentare problemi di incompatibilità con i materiali di cui sono costituiti gli impianti e i sistemi idrici ed idraulici. Ciò determina l’instaurarsi di fenomeni di corrosione e aggressione chimica, che da un lato provocano un indebolimento delle tubazioni e delle altre componenti impiantistiche, portando frequentemente a rotture e perdite, dall’altro possono causare il rilascio nell’acqua di composti chimici, capaci di alterarne le caratteristiche organolettiche e talvolta potenzialmente pericolosi per la salute umana.
Che cos’è la corrosione?
La corrosione è l’alterazione di un materiale (solitamente di natura metallica) a causa di una reazione elettrochimica che si instaura con l’ambiente circostante. La velocità e la forma in cui si manifesta la corrosione dipendono dalla composizione chimica dell’acqua, ma sono influenzate anche da altri fattori come le caratteristiche del materiale metallico, la progettazione e la costruzione dell’impianto idraulico, la gestione dell’impianto e, appunto, il processo di disinfezione.
I processi corrosivi determinano un’alterazione chimica del materiale metallico che viene progressivamente eroso e quindi assottigliato. Le conseguenze più frequenti possono essere la comparsa di colorazioni, odori e sapori anomali nell’acqua, provocata dal rilascio dei composti derivanti dal processo di corrosione, e anche la formazione di fessurazioni più o meno estese delle tubazioni e le conseguenti perdite.
Anche le plastiche possono essere oggetto di fenomeni degradativi che possono provocare un’alterazione del materiale, con conseguente infragilimento e perdita delle proprietà meccaniche. Nella maggior parte dei casi questi effetti macroscopici sono provocati dalla alterazione e rottura dei legami che tengono assieme le catene polimeriche di cui le plastiche sono composte. Ciò può tradursi in una vetrificazione o polverizzazione della plastica, che tende a subire una riduzione del proprio spessore: questo rende le tubazioni più deboli e quindi soggette a rotture.
Come anticipato, la disinfezione può influire significativamente su questi processi poiché molti dei disinfettanti impiegati, specialmente per il trattamento dell’acqua potabile, sono composti ossidanti e altamente reattivi.
Corrosione e disinfettanti a base di cloro
Pur essendo ampiamente utilizzati per la disinfezione dell’acqua, ipoclorito di sodio e biossido di cloro sono ben noti per gli effetti deleteri che provocano sui materiali che costituiscono le reti e gli impianti idrici: avendo, rispettivamente, un potenziale di ossidoriduzione di 800-900 e 900-950 mV, sono da considerarsi forti ossidanti.
La loro forte reattività determina l’instaurarsi di reazioni chimiche con i materiali che compongono le tubazioni, provocando gli effetti sopra descritti. Nel caso dell’ipoclorito l’azione deleteria è particolarmente evidente a carico dei metalli: studi scientifici hanno dimostrato l’impatto che i processi corrosivi hanno sul consumo di disinfettante, con conseguente aumento del dosaggio richiesto per il mantenimento del controllo microbiologico e inevitabile inasprimento dei fenomeni corrosivi stessi.
Estremamente aggressivo è anche il biossido di cloro, incompatibile sia con i metalli che con le plastiche. Su queste ultime, l’effetto è reso ancora più drammatico poiché, vista la sua natura di gas disciolto, il biossido di cloro può penetrare nella trama polimerica tridimensionale dei materiali plastici (polietilene e polipropilene, per fare alcuni esempi) e rompere i legami che uniscono le catene polimeriche, provocando le conseguenze già descritte.
Monoclorammina: disinfezione senza corrosione
Pur appartenendo alla classe dei disinfettanti a base di cloro, la monoclorammina ha caratteristiche e proprietà differenti rispetto agli altri composti appartenenti alla stessa famiglia: il legame Cl-N rende il cloro più stabile e, conseguentemente, la monoclorammina meno ossidante, reattiva. Non a caso il suo potenziale di ossidoriduzione è circa metà rispetto a quello di ipoclorito di sodio e biossido di cloro.
Questa evidente minor reattività chimica si traduce in una maggiore compatibilità con i materiali: la monoclorammina non innesca reazioni ossidative a carico né dei metalli, né delle plastiche. Ciò è documentato da diverse pubblicazioni scientifiche, che hanno evidenziato la completa assenza di fenomeni di corrosione o invecchiamento precoce a carico delle componenti di impianti esposti all’azione della monoclorammina, anche in caso di utilizzo prolungato (pluriennale) della stessa. Tali dati risultano ancor più rilevanti poiché si riferiscono ad applicazioni della monoclorammina per il trattamento dell’acqua calda sanitaria: è noto infatti che i processi corrosivi e affini sono accelerati e quindi favoriti con l’aumentare della temperatura.
Rispetto alla compatibilità, il solo aspetto da segnalare riguarda la possibile alterazione di alcune tipologie di gomme poco performanti e di scarsa qualità (come alcune di quelle che vengono impiegate per la realizzazione di guarnizioni o o-ring).
