Indice di saturazione di Langelier (LSI)

Cos’è l’indice di Langelier

L’indice di saturazione di Langelier (Langelier Saturation Index, LSI) è un indicatore adimensionale che descrive l’equilibrio dell’acqua rispetto al carbonato di calcio. Si calcola come differenza fra il pH misurato in vasca e il pH di saturazione (pHs) teorico, ricavato in funzione di temperatura, alcalinità totale, durezza calcica e contenuto salino complessivo (TDS o conducibilità equivalente).

Quando l’LSI è prossimo a zero l’acqua è in equilibrio: né scioglie il carbonato di calcio dai rivestimenti e dalle fugature, né lo deposita sulle superfici. Valori negativi indicano acqua aggressiva, che corrode malte, cementi e metalli; valori positivi indicano acqua incrostante, che deposita calcare su scambiatori, ugelli e filtri.

In una piscina ben gestita l’LSI è una sintesi quantitativa di parametri che vengono solitamente letti in modo separato: leggerli insieme attraverso l’indice consente di prevedere il comportamento dell’acqua a medio termine e di guidare le correzioni in modo coerente.

Limite normativo e range operativo

L’Accordo Stato-Regioni del 16/01/2003 non riporta un valore numerico per l’LSI, ma impone al gestore di mantenere l’acqua in condizioni che non favoriscano corrosione né incrostazione delle strutture. La norma UNI 10637 e la prassi internazionale (APSP-11, NSPF Certified Pool Operator) raccomandano un LSI compreso fra −0,3 e +0,3 per piscine in cemento e ceramica.

Per piscine in liner o in resina poliestere il range tollerato si estende fra −0,5 e +0,5, poiché il rivestimento sintetico non viene aggredito dall’acqua sottosatura come avviene per cementi e malte. Negli impianti termali con temperatura elevata (32-36 °C) il pHs si abbassa e occorre tenere il pH leggermente più basso per restare in equilibrio.

Come si calcola

Il pHs si ricava dalla formula pHs = (9,3 + A + B) − (C + D), dove A è la costante legata alla salinità (funzione di TDS o conducibilità), B è la costante della temperatura, C è il fattore della durezza calcica espressa come CaCO₃ e D è il fattore dell’alcalinità totale come CaCO₃. I valori delle costanti sono tabulati in UNI 10637, appendice tecnica, e nelle linee guida APSP.

Per un calcolo speditivo si usa la regola pratica: a 26 °C, con alcalinità 100 mg/L, durezza calcica 250 mg/L e TDS 1.000 mg/L, il pHs vale circa 7,5 e basta misurare il pH per ottenere l’LSI. Quasi tutti i software gestionali per piscine includono il calcolatore di Langelier; in laboratorio il valore viene restituito direttamente nel referto chimico.

• Dati di ingresso: pH, temperatura vasca, alcalinità totale, durezza calcica, TDS o conducibilità.
• Frequenza consigliata: settimanale, e dopo ogni rabbocco significativo (oltre il 10% del volume).
• Strumenti: foglio di calcolo, app dedicate, software di telegestione, oppure calcolo manuale con tabelle UNI 10637.

Conseguenze fuori range

LSI < −0,3 (acqua aggressiva): erosione delle fugature delle piastrelle, indebolimento delle malte di posa, dissoluzione del calcio dai rivestimenti in cemento, opacizzazione delle superfici, corrosione di scaletta, ringhiere e scambiatori. Nei casi gravi il rivestimento mostra patine biancastre e granelli di malta sul fondo.

LSI > +0,3 (acqua incrostante): formazione di depositi di carbonato di calcio su pareti, scambiatori di calore, sonda di pH, ugelli di mandata e letto filtrante. Lo scambiatore della pompa di calore perde efficienza, i tempi di filtrazione si allungano, l’acqua tende all’intorbidimento dopo ogni shock di cloro.

In entrambi i casi il consumo di prodotti chimici aumenta e la vita utile dell’impianto si riduce. Un LSI costantemente positivo accelera anche l’invecchiamento delle resine dei filtri.

Correzione e bilanciamento

La correzione passa quasi sempre da una combinazione di pH, alcalinità e durezza calcica. Se l’LSI è negativo per durezza calcica bassa si interviene con cloruro di calcio (1,5 kg per 100 m³ alza la durezza di 10 mg/L). Se è negativo per alcalinità bassa si dosa bicarbonato di sodio (1,7 kg per 100 m³ alza di 10 mg/L).

Se l’LSI è positivo per pH alto si abbassa il pH con acido cloridrico o sodio bisolfato; se positivo per durezza calcica elevata oltre 400 mg/L è necessario diluire l’acqua di vasca con acqua di rabbocco pretrattata con addolcitore o con osmosi inversa.

La temperatura agisce sull’equilibrio: ogni +5 °C riduce il pHs di circa 0,1 unità. Nelle piscine riscaldate è normale dover tenere il pH operativo sul lato basso del range (7,2-7,4) per restare in equilibrio.

• Cloruro di calcio per alzare la durezza in acqua aggressiva.
• Bicarbonato di sodio per alzare l’alcalinità senza alterare il pH.
• Acido cloridrico o sodio bisolfato per abbassare pH o alcalinità.
• Rabbocco con acqua osmotizzata per ridurre la durezza in acqua incrostante.

Manutenzione e registro

Il valore di LSI calcolato va annotato sul registro tecnico di gestione almeno una volta a settimana, assieme ai parametri di ingresso (pH, temperatura, alcalinità, durezza, TDS). La norma UNI 10637 ne raccomanda la documentazione come prova del controllo dell’equilibrio dell’acqua.

In presenza di scambiatori di calore o di pompa di calore è buona norma calcolare l’LSI nei due punti: vasca e ritorno scambiatore, perché la temperatura più alta sullo scambiatore può portare a un LSI locale positivo anche con acqua in equilibrio in vasca.

Errori comuni

Il principale è correggere il pH in modo reattivo senza calcolare l’LSI: si finisce per dosare acido o base in continuo, mantenendo l’acqua in equilibrio apparente ma con durezza o alcalinità fuori range. Un altro errore frequente è trascurare la temperatura: lo stesso dato chimico produce un LSI diverso in inverno e in estate.

• Ignorare il TDS o la conducibilità nel calcolo del pHs.
• Calcolare l’LSI solo su acqua di rete, non su acqua di vasca.
• Trascurare l’effetto della temperatura sullo scambiatore di calore.
• Considerare l’LSI un parametro accessorio anziché di equilibrio chimico.

Cosa fa il laboratorio

Il laboratorio 123Acqua, accreditato ISO/IEC 17025, esegue il pacchetto di analisi chimico necessario al calcolo dell’LSI: pH potenziometrico, alcalinità totale per titolazione, durezza calcica per complessometria EDTA, conducibilità elettrica e TDS calcolato. Il referto restituisce l’indice di Langelier con la tendenza dell’acqua e le indicazioni operative per il bilanciamento.

Su richiesta del gestore il referto può includere il calcolo dell’indice nelle due condizioni operative (temperatura vasca e temperatura scambiatore) per supportare la regolazione dell’impianto di riscaldamento e della centralina di dosaggio.