Elio nell’acqua: perché non esistono sali comuni dell’elio

L’elio è un gas nobile. Nelle normali condizioni delle acque naturali e del trattamento dell’acqua, non forma sali disciolti comuni. La sua presenza nell’acqua viene quindi descritta come gas disciolto, non come un sale dell’elio, quale un cloruro, un nitrato o un solfato.

Vedi anche l’elio nell’acqua e la pagina dedicata all’elemento elio.

Che cosa è presente nell’acqua?

L’elio disciolto è costituito da atomi neutri di He. È diverso da un sale come il cloruro di sodio, che libera ioni in soluzione. La dissoluzione del gas non produce un sale dell’elio e una misura della conducibilità non può essere utilizzata per determinarne direttamente la concentrazione.

La quantità disciolta dipende dalla pressione parziale del gas, dalla temperatura e dalla salinità, nonché dal fatto che l’acqua abbia raggiunto o meno l’equilibrio con l’ambiente circostante. Un valore di solubilità è significativo solo se accompagnato dalle condizioni di pressione del gas e di temperatura. Durante il campionamento dei gas disciolti occorre inoltre evitare scambi indesiderati con l’aria.

Perché non c’è una tabella dei sali

Una tabella dei sali comuni dell’elio nell’acqua suggerirebbe l’esistenza di composti non pertinenti alla normale chimica delle soluzioni acquose. Le ricerche specialistiche sui composti dei gas nobili in condizioni fisiche insolite non dimostrano l’esistenza di una famiglia di sali comuni nell’acqua potabile o nelle acque reflue industriali.

Implicazioni per il trattamento dell’acqua

Non scegliere un processo di rimozione dei sali solo perché è stato rilevato elio disciolto. Un obiettivo relativo ai gas disciolti richiede una valutazione del trasferimento di gas: occorre individuare la concentrazione richiesta, la pressione e la temperatura dell’acqua in ingresso e la composizione del gas dall’altro lato della separazione.

Se è necessario ridurre la concentrazione, valutare un processo di degasaggio idoneo in base alle effettive esigenze operative. Lo scambio ionico e la precipitazione agiscono su specie ioniche o che formano solidi e non costituiscono meccanismi diretti di rimozione degli atomi neutri di elio. La filtrazione dei solidi sospesi non garantisce la rimozione dei gas disciolti. Un nuovo contatto con una fase gassosa può modificare la concentrazione disciolta finale.

Informazioni necessarie per una valutazione

Tra i dati utili figurano un’analisi dei gas disciolti basata su un campione prelevato correttamente, la portata dell’acqua, la temperatura e la pressione di esercizio, la salinità, gli altri gas disciolti e il motivo di processo per cui è necessario controllare l’elio. Questi dati definiscono un problema progettuale diverso dalla rimozione dei sali metallici disciolti.