Järn finns i vatten i form av tvåvärda och trevärda joner. Hur rengör man dricksvatten och tekniska vätskor från dessa föroreningar? Ett akut problem för en vanlig familj och ett stort företag. Tänk på orsakerna till vilka järnets löslighet i vatten beror, formerna av föroreningar, metoder för att avlägsna ferroföreningar.
Varför är kranvatten gult och brunt?
Järnföreningar ger vattnet en gulaktig färg, ofta blir det en obehaglig eftersmak, man kan märka föroreningar i form av bruna flingor. Dessa fenomen är försämringen av dricksvattnets organoleptiska egenskaper. Färgförändring är vad vattenkonsumenter uppmärksammar först och främst. Dessutom finns det konsekvenser för människors hälsa. Konsumtionen av kranvatten av dålig kvalitet, som innehåller järn, påverkar tillståndet för levern, tänderna, hela mag-tarmkanalen, huden och håret negativt.
Löslighet i vatten förklaras inte bara av interaktionen mellan ferroföreningar från sammansättningen av bergarter med andra ämnen i naturen. stigerkoncentrationen av Fe2+ och Fe3+ joner på grund av den korrosionsprocess som ständigt sker i vattenförsörjningsanordningar och rör gjorda av järnlegeringar. Rörledningar blir successivt oanvändbara, egenskaperna hos produkter, vid vilka man använde vatten med inblandning av järn, förändras.
Vad är järnets löslighet i vatten?
Det kemiska grundämnet, som fick det latinska namnet Ferrum, är det näst vanligaste i jordskorpan efter aluminium. I stora mängder på planeten finns det avlagringar av järnkis eller pyrit (dess formel är FeS2). Ferroföreningar finns i bergarter av vulkaniskt och sedimentärt ursprung i form av hematit, magnesit, brun järnmalm.
Det enkla ämnet järn är en silvergrå seg metall, olöslig i vatten. Oxider och hydroxider, många järns alter interagerar inte heller med vatten. Lösligheten av FeO i vatten diskuteras i samband med dess förmåga att oxidera till järnoxid. När man talar om en vattenlösning av FeO menar de innehållet av järnjoner. I vissa vattenkällor når denna siffra 50 eller fler milligram per 1 liter. Detta är en hög koncentration, sådant dricksvatten bör renas.
Hur kommer järn in i naturliga vatten?
Fysisk och kemisk erosion leder till krossning, upplösning och förstörelse av stenar som innehåller järnföreningar. Som ett resultat av de reaktioner som äger rum inaturen släpps jonerna Fe2+ och Fe3+. De är aktivt involverade i redoxprocesser. Den tvåvärda jonen oxideras, donerar en elektron och blir tredubbelt laddad. Lösligheten av järn i vatten är närvaron av katjonen Fe2+. Som ett resultat av de reaktioner som sker i lösningen erhålls olika s alter. Bland dem är lösliga, såsom sulfater, och olösliga (sulfider, karbonater). När sådant vatten är järnfritt blir den lösliga formen olöslig, det bildas flingor som faller ut. Järnh altigt järn oxideras till trevärdigt i närvaro av syre eller andra oxidationsmedel (ozon, klor).
Omvandlingar av joner leder så småningom till uppkomsten av brunrost som är resistent mot ytterligare oxidation, dess villkorliga sammansättning kan representeras enligt följande: Fe2O3 • nH2O. Partikel Fe3+ är en del av de komplexa oorganiska och organiska ämnen som finns i ytvatten.
Är h alten av ferroföreningar i naturliga vatten detsamma?
Koncentrationer av ett kemiskt grundämne och typer av järn i vatten beror på bergets sammansättning i jordskorpan och tillståndet hos olika källor. Tvåvärda och trevärda järnföreningar, organiska former som järnbakterier och kolloidala ämnen (lösliga och olösliga) kan förekomma samtidigt.
Om det finns avlagringar av sulfatmalmer är det mer sannolikt att järnh altigt järn kommer att finnas i höga koncentrationer. Vattenlöslighetferroföreningar ökar med temperaturen nära vulkaniska områden. Järnh alten i floder och sjöar är högre om det sker utsläpp av avloppsvatten från metallurgiska och kemiska anläggningar.
Hur renar man vatten från järn?
Reagens- och icke-reagensmetoder används för att avlägsna ferroföreningar. Grunden för de flesta processer är oxidationen av en tvåvärd jon till en trevärd katjon. De gör samma sak med andra föroreningar i vatten - de omvandlas till olösliga föreningar och avlägsnas med ett filter. Driften av de flesta industriella installationer bygger på denna princip.
Vad är järnets löslighet i vatten, bestämt med hjälp av instrument. Sedan utförs järnborttagning med kemiska reagens: syre, klor, ozon, kaliumpermanganat, väteperoxid. Kemiska oxidationsreaktioner äger rum och en olöslig fällning erhålls. Det kan inte bara filtreras, utan också avlägsnas efter sedimentering genom dekantering (töm rent vatten från sedimentet). Vid ozonering och klorering sker desinfektion (desinfektion) samtidigt. Man tror att användningen av ozon är en mer lovande metod, eftersom klor är farligt för människors hälsa.
Vilka är sätten att ta bort järn från små volymer vatten?
Hemma kan väteperoxid och kaliumpermanganat användas från ovanstående reagens. Hur renar man vatten från järn, om man vill få en liten mängd på kort tid? När peroxid tillsätts vatten,sedimentflingor. Det är nödvändigt att vänta tills det lägger sig på botten av behållaren och tömma vattnet, eller passera det genom ett vanligt kannafilter. Detta renade vatten är lämpligt att dricka och laga mat.
I förhållande till organiska former av järn är ovanstående metoder ineffektiva. De reagens som nämns ovan sätter inte kolloidala partiklar tillräckligt snabbt.
Jonbyte och katalys - metoder för borttagning av vattenjärn
Det finns autonoma installationer som arbetar enligt principerna om katalys, jonbyte. Enheterna används för att rena vatten i små industriföretag och stugor.
Järn i den katalytiska metoden avlägsnas med en speciell återfyllning tillverkad av naturliga och syntetiska råvaror. Filtret för deferrisering av vatten är en metallbehållare. Återfyllning placeras inuti och vatten leds igenom. Ämnet är en katalysator för oxidation av järnh altigt järn och omvandlar det till ett olösligt tillstånd från olika former.
Vid jonbytarjärnavlägsnande används katjonbytare, erhållna från jonbytarhartser, såsom zeolit (mineral). Under de senaste åren har tillverkning av syntetiska produkter för avlägsnande av vattenjärn genom jonbyte lanserats.
Varför behöver vi ett alternativ till reagenser?
Kemikalier används under lång tid om det finns denna skadliga förorening - järn i vatten. Typer av järn är olika, så du måste leta efter den bästa lösningen, en metod som lämpar sig för vattenreningfrån en specifik källa för vilken former och koncentrationer av järn har fastställts.
Klorering är ett minne blott, den här metoden påverkar vattenkvaliteten och folkhälsan negativt. Luftning eller anrikning av vatten med luft är en metod som praktiskt taget saknar nackdelar. Syre passerar genom vattnet, järn oxideras och olösliga fällningsflingor kan avlägsnas genom filtrering eller sedimentering.
Järnborttagning utförs utan kemiska reagens - med den elektrokemiska metoden. Två elektroder är nedsänkta i en behållare med vatten som ska rengöras. Den negativa elektroden - katoden - attraherar och håller kvar positivt laddade järnjoner, i vilken form de än är. En annan icke-reagensmetod är användningen av speciella membran.
Var och en av ovanstående metoder har inte bara fördelar utan också nackdelar. Valet av metod beror på i vilken form järnet finns i vattnet.
