Durante le Olimpiadi di Rio de Janeiro del 2016 si è verificato un avvenimento che ha fatto discutere il mondo intero sulle possibili cause: l’acqua della vasca dei tuffi ha improvvisamente cambiato colore, da azzurra a un bel verde brillante, diventando poi torbida. Il giorno dopo anche la adiacente vasca della pallanuoto, dapprima limpida ed azzurra, ha cambiato colore tendendo al grigio-verde torbido.
 |
 |
Cosa è successo…? Se lo sono chiesti tutti gli esperti di piscine del mondo e dalla stampa, anche quella estera, non sono arrivate spiegazioni e ragioni certe. Alghe, eccesso di antialghe (contenente solfato di rame) mancanza di cloro, pH scorretto, ferro… Tutte le possibili ipotesi restano aperte.
La più discussa ipotesi è stata quella di un effetto dovuto a ferro contenuto nell’acqua di riempimento, ipotesi accreditata dalla spiegazione ufficiale della organizzazione dei Giochi che parla di “improvviso aumento della alcalinità”, che non può avvenire se non con un massiccio reintegro di acqua con alcalinità alta e quindi (forse) contenente ferro.
Ma cosa succede all’acqua di piscina quando si immette acqua, magari proveniente da pozzo, con una elevata concentrazione di ferro?
Con il termine ossido di ferro si indicano genericamente tutti I composti chimici formati da ferro (che si presenta in differenti stati di ossidazione) e ossigeno, che sono i componenti principali di numerosissimi minerali e della ruggine. Esistono numerose combinazioni di questi elementi, inclusi gli idrossidi di ferro e gli ossi-idrossidi di ferro, formati tramite reazione tra l’acqua e l’ossido di ferro. Sono note sedici specie di ossidi e ossi-idrossidi di ferro
Il ferro si presenta, nei suoi composti, con due stati di ossidazione principali, quello ossidato [Fe3+, o Fe(III), o ferrico] e quello ridotto [Fe2+, o Fe(II) o ferroso]. La presenza di uno o dell’altro di questi stati è legata, in primo luogo, al potenziale redox dell’acqua; in acqua fortemente ossigenata (situazione ossidante) il ferro tende a ossidarsi a Fe(III), mentre in acqua a basso tasso di ossigeno (ambiente riducente) la sua forma principale sarà quella ridotta. In genere, i sali di queste due forme hanno diverse solubilità in acqua; questo significa che i sali ferrosi sono, in genere, più solubili dei sali ferrici, che tenderanno, perciò, a precipitare nel fondo.
Oltre agli ossidi semplici in acqua si formano altri composti, come gli idrossidi. L idrossido di ferro II [ Fe( OH )2 ] presenta il caratteristico color verde mela mentre l’ idrossido di ferro III [ Fe( OH )3 ] un color rosso mattone.
Si forma spesso anche un altro composto, la magnetite, tramite FeO, Ossido ferroso (ossido del ferro (II)), che si dissolve facilmente in soluzioni acide diluite, con la tendenza a disproporzionare secondo la seguente reazione:
4FeO → Fe + Fe3O4
Anche questo composto è di colore verde in acqua.
La differenza principale tra gli ossidi ferrosi e quelli ferrici è il colore che danno all’acqua: i primi la colorano di un verde trasparente (spesso definito “verde mela brillante”), mentre i secondi la rendono torbida e di un colore tendente al rossiccio o scuro. Nel caso sia presente manganese, che spesso si accompagna al ferro, l’acqua invece è sempre marrone molto scuro.
Riassumendo, senza addentrarci molto nelle analisi chimiche, la presenza del ferro in acqua può dare origini a situazioni anche molto diverse tra loro, a seconda delle condizioni ambientali dovute a pH e potenziale redox, nonché alla ossigenazione dell’acqua stessa.
Osservando la figura sopra, si può vedere che introducendo acqua contenete ferro nella forma metallica (Fe) non succede nulla finché non aumenta il potenziale redox (iniziando a clorare), dopodiché può succedere di tutto, a seconda della situazione di potenziale e pH. Si può dire che con un valore medio-basso di cloro si ha principalmente la formazione di composti bivalenti (Fe++) e quindi verdi non precipitati, mentre alzando il cloro ad esempio con una superclorazione l’acqua diventerà più grigia e più torbida perché il ferro passerà trivalente (Fe+++).
Questo chiaramente solo in linea di massima, perché potrebbe succedere anche qualche altro strano caso. La chimica dell’acqua è affascinate anche per questo, dopo tutto.
