Analisi delle acque
Analisi chimiche, chimico-fisiche e microbiologiche delle acque
In questo sezione vengono descritte le analisi di routine che si eseguono sulle acque potabili e sulle acque industriali.
Analisi chimiche e chimico-fisiche sulle acque
L'analisi chimica che più correntemente si compie sull'acqua è la determinazione della durezza, ossia del contenuto in sali di calcio e magnesio.
L'analisi viene eseguita - con una buona accuratezza - tramite complessometria, ossia titolando con una soluzione a concentrazione nota di acido etilendiamminotetracetico o, meglio, del suo sale bisodico, separatamente o insieme calcio e magnesio.
Per maggiori info si veda la voce: determinazione della durezza di un'acqua.
Le determinazioni degli indici chimici di inquinamento per le acque potabili sono di ordine qualitativo per quei valori che devono risultare del tutto negativi. Negli altri casi si ricorre a dosaggi secondo i metodi della chimica analitica classica.
L'analisi delle acque minerali comporta invece la determinazione di tutti i sali e gas disciolti, facendo anche ricorso a tecniche speciali, come quelle spettroscopiche.
Inoltre, per le acque minerali, si eseguono la determinazione della temperatura e della radioattività alla sorgente, dell'abbassamento crioscopico, della conducibilità elettrica, del pH, ecc.
Nel caso delle acque industriali le determinazioni analitiche sono legate all'impiego a cui è destinata l'acqua: sono da ritenersi fondamentali comunque le determinazioni della durezza in tutte le sue forme, del ferro e del manganese, dei fosfati, dell'ossigeno e dell'anidride carbonica disciolti, dell'alcalinità e del pH.
Una notevole importanza hanno anche le determinazioni della torbidità e del colore.
Analisi microbiologiche delle acque
Le analisi microbiologiche si applicano, di norma, alle sole acque potabili o da dichiararsi tali o - quando si debba eseguire un controllo dell'azione potabilizzante - prima e dopo la potabilizzazione.
Il conteggio totale dei microrganismi presenti si esegue posando una quantità misurata d'acqua (eventualmente diluita in rapporto decimale con acqua rigorosamente sterilizzata e controllata con la stessa tecnica microbiologica) su agar nutritivo disposto in scatole di Petri.
Le scatole di Petri vengono incubate parte a 20 °C e parte a 35 °C (temperatura più favorevole per i germi di origine umana) e si contano successivamente le colonie sviluppatesi, tenendo conto dell'eventuale rapporto di diluizione con acqua sterile.
Più di mille colonie per centimetro cubo e un conteggio a 35 °C superiore a quello a 20 °C sono indizio di inquinamento.
Per i germi coliformi l'acqua si diluisce in rapporto decimale con acqua sterile. Si introducono le acque diluite in quantità fissa (1 cm3) in provette di Durham (normali provette contenenti un piccolo tubetto, o "campanella", rovesciato) contenenti un brodo di coltura al lattosio - rosso di metile.
Le provette si incubano poi per 48 ore a 35 °C e si considerano positive quelle in cui si è avuto sviluppo di gas (che si raccoglie in parte nella campanella, come è schematicamente messo in evidenza nella figura seguente).
Tubi da saggio di Durham che vengono usati per rivelare la presenza dei bacilli coliformi. Sono positivi quei saggi nei quali nel tubetto rovesciato si rileva la formazione di una bolla di gas.
L'assenza di gas è prova di assenza di bacilli coliformi alla diluizione fissata (in una provetta diluita 1 :1000 vuol dire, in prima approssimazione, assenza di un germe in 1 dm3 d'acqua, ma in generale il conteggio si fa su basi statistiche mediante tabelle appositamente predisposte).
La presenza di gas non è prova esclusiva di presenza di colibacilli poiché altri Batteri, principalmente grampositivi, possono dare ugualmente sviluppo di gas nel liquido di coltura prescelto.
Se quindi si ha presunta presenza di bacilli coliformi in limiti di diluizione che potrebbero preoccupare per la sterilità di un'acqua, si deve eseguire un saggio di conferma usando un terreno di coltura selettivo.
A questa tecnica della colimetria si tende a sostituire ora quella delle membrane filtranti, illustrata nella figura seguente.
L'acqua si filtra attraverso una membrana cellulosica posta come un normale disco di carta da filtro in un filtro sotto vuoto e la membrana, su cui si sono raccolti i Batteri, viene poggiata in una scatola di Petri su un disco imbevuto di medium di coltura selettivo.
Colimetria per filtrazione attraverso membrane all'acetato di cellulosa: a sinistra, la membrana è posta in un apparecchio filtrante sotto vuoto e si filtra attraverso essa una quantità misurata d'acqua; al centro, la membrana viene poggiata su un disco imbevuto di liquido gelatinoso nutritivo in scatola di Petri; a destra, dopo incubazione le colonie di bacilli coliformi si sono sviluppate sulla superficie della membrana.
La diffusione degli elementi nutritivi nella membrana cellulosica fa si che si sviluppino sulla superficie della membrana, dopo un conveniente periodo di incubazione, le colonie di bacilli coliformi.
La reticolatura della membrana permette un conteggio più agevole e il sistema non richiede diluizioni progressive (sostituite da una variazione del volume d'acqua passato attraverso la membrana) e l'impiego di valutazioni statistiche (sostituite da un conteggio diretto delle colonie). Tale tecnica sta sostituendo quella precedentemente descritta.
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