Rozpustnost železa ve vodě. Jak čistit vodu ze železa?

Železo je ve vodě ve formě dvou- a trojmocných iontů. Jak čistit pitnou a technickou tekutinu z těchto kontaminantů? Skutečný problém pro běžnou rodinu a velký podnik. Zvažme důvody, na kterých závisí rozpustnost železa ve vodě, formy znečišťujících látek, jak odstranit ferosloučeniny.

Proč je vodovodní voda žlutá a hnědá?

Sloučeniny železa dávají vodě žlutavou barvu, často se objevuje nepříjemná pachuť, můžete si všimnout znečištění ve formě hnědých vloček. Uvedenými jevy jsou zhoršení organoleptických vlastností pitné vody. Změna barvy je něco, co spotřebitelé vody věnují pozornost nejprve. Kromě toho existují důsledky pro lidské zdraví. Negativně ovlivňuje játra, zuby, celý gastrointestinální trakt, kůži a vlasy konzumují špatnou vodu z kohoutku, ve kterém je železo.

Rozpustnost ve vodě je vysvětlena nejen interakcí ferosloučenin z horninového složení s dalšími látkami v přírodě. Koncentrace iontů Fe se zvyšuje²⁺ a Fe³⁺ v důsledku korozního procesu, který se neustále rozšiřuje v přístrojích a potrubích zásobování vodou ze slitin železa. Potrubí se postupně stává nepoužitelným, mění se vlastnosti výrobků, při jejichž výrobě byla použita voda s příměsí železa.

Jaká je rozpustnost železa ve vodě?

Chemický prvek, který dostal latinský název Ferrum, je druhý nejběžnější po hliníku v zemské kůře. Ve velkých množstvích na planetě jsou ložiska železa pyrites nebo pyrite (jeho vzorec je FeS₂₎. Ferosloučeniny se nacházejí ve skalách vulkanického a sedimentárního původu ve formě hematitu, magnezitu, hnědé železné rudy.

Jednoduchou látkou je železo - stříbřitě šedý plastový kov nerozpustný ve vodě. Oxidy a hydroxidy, mnoho solí železa také nereagují s vodou. Rozpustnost FeO ve vodě je diskutována v souvislosti se svou schopností oxidace na oxid železitý. Když hovoříme o vodném roztoku FeO, máme na mysli obsah železných iontů. V některých vodních zdrojích dosahuje tento indikátor 50 nebo více miligramů na litr. To je vysoká koncentrace, taková pitná voda musí být vyčištěna.

Jak se železo dostává do přírodních vod?

Fyzikální a chemická eroze vede k drcení, rozpouštění a ničení hornin obsahujících sloučeniny železa. Jako důsledek reakcí vyskytujících se v přírodě jsou ionty Fe²⁺ a Fe³⁺. Oniaktivně se podílejí na procesech snižování oxidace. Dvojmocný iont se oxiduje, vynechá elektron a stane se trojnásobně nabitý. Rozpustnost železa ve vodě je přítomností Fe²⁺. Výsledkem reakcí, které se vyskytují v roztoku, jsou různé soli. Mezi nimi jsou rozpustné, například sulfáty, a nerozpustné (sulfidy, uhličitany). Když se tato voda odstraní, rozpustná forma přechází do nerozpustné formy a ve sraženině se tvoří vločky. Divalentní železo je oxidováno na trojmocné železo za přítomnosti kyslíku nebo jiných oxidačních činidel (ozonu, chloru).

Transformace iontů nakonec vede ke vzniku hnědé rzi, která je stabilní pro další oxidaci, její podmíněná kompozice může být reprezentována v následující formě: Fe₂O₃ • nH₂O. Částice Fe³⁺ jsou součástí komplexních anorganických a organických látek, které se vyskytují v povrchových vodách.

Je obsah ferosloučenin v přírodních vodách totožný?

Koncentrace chemického prvku a typy železa ve vodě závisí na horninovém složení zemské kůry a stavu různých zdrojů. Současně mohou být přítomny dvou- a trojmocné sloučeniny železa, organické formy, jako jsou železité bakterie a koloidní látky (rozpustné a nerozpustné).

Pokud se vyskytují usazeniny síranových rud, je pravděpodobné, že železné železo bude přítomno ve vysokých koncentracích. Rozpustnost ferosloučenin ve vodě se zvyšuje s teplotou v blízkosti vulkanických oblastí. V řekách a jezerech je obsah železa vyšší, pokud dochází k vypouštění odpadních vod z metalurgických a chemických zařízení.

Jak čistit vodu ze železa?

Pro odstranění ferosloučenin se používají reaktivní a nereagující metody. Základem většiny procesů je oxidace dvojmocného iontu na trojmocný kation. Podobně s ostatními nečistotami ve vodě se přenesou do nerozpustných sloučenin a odstraní se filtrem. Tento princip je založen na práci většiny průmyslových zařízení.

Jaká je rozpustnost železa ve vodě, je určena pomocí nástrojů. Poté byly odloženy chemickými činidly: kyslík, chlor, ozon, manganistan draselný, peroxid vodíku. Existují chemické reakce oxidace a získává se nerozpustná sraženina. Nemůže být pouze odfiltrován, ale může být také odstraněn po usazování dekantací (vyčerpání čisté vody ze sedimentu). Při ozonizaci a chloraci dochází k dekontaminaci (dezinfekci) současně. Předpokládá se, že použití ozonu je slibnější metodou, protože chlór je pro lidské zdraví nebezpečný.

Jaké jsou způsoby odkládání malých objemů vody?

V domácnostech lze z výše uvedených činidel použít peroxid vodíku a mangan. Jak čistit vodu ze železa, chcete-li v krátké době dostat malou částku? Když se do vody přidá peroxid, sraženina vloček vypadne. Je nutné ho čekat, až klesne na dno nádrže a vypustí vodu nebo ji projde obvyklým způsobem džbánový filtr. Taková kontaminovaná voda je vhodná k pití a vaření.

Pokud jde o organické formy železa, tyto metody jsou neúčinné. Reakční činidla zmíněná výše nevyrážely koloidní částice dostatečně rychle.

Iontová výměna a katalýza - metody odplyňování vody

Existují autonomní instalace fungující na principu katalýzy, výměny iontů. Zařízení se používají k čištění vody v malých průmyslových podnicích a chalupách.

Železo v katalytickém procesu se odstraňuje pomocí speciální zásypy vyrobené z přírodních a syntetických surovin. Filtr pro odstranění vody je kovový kontejner. Uvnitř vložte zásyp a nechte proudit vodu. Látka je katalyzátorem oxidace železného železa a přeměňuje ho na nerozpustný stav z různých forem.

Při výměně iontů výměnou iontů se používají katexové iontoměniče získané z iontoměničů, například zeolitu (minerální). V posledních letech byla zřízena výroba syntetických výrobků pro odstranění iontů ionizační vodou.

Proč potřebujeme alternativu k činidlům?

Dietní časové chemikálie se používají, pokud existuje tato škodlivá nečistota - železo ve vodě. Druhy železa jsou různé, takže je třeba hledat optimální řešení, způsob vhodný pro čištění vody z určitého zdroje, pro který jsou instalovány formy a koncentrace železa.

Chlorace je věc minulosti, což negativně ovlivňuje kvalitu vody a zdraví obyvatelstva. Vzduch nebo obohacení vzduchem vzduchem je metoda, která prakticky postrádá nedostatky. Kyslík prochází vodou, železo je oxidováno a nerozpustné vločky sedimentu mohou být odstraněny filtrací nebo usazováním.

Odstraňování železa se provádí bez chemických činidel - pomocí elektrochemické metody. Dvě elektrody jsou ponořeny do nádoby s vodou, která musí být vyčištěna. Záporná elektroda, katoda, přitahuje a zachovává kladně nabité ionty železa, bez ohledu na to, jakou formu. Další metodou bez činidel je použití speciálních membrán.

Každá z výše uvedených metod má nejen výhody, ale i nevýhody. Výběr metody závisí na formě, ve které je ve vodě přítomno železo.