Jern finnes i vann i form av toverdige og treverdige ioner. Hvordan rense drikke- og tekniske væsker fra disse forurensningene? Et presserende problem for en vanlig familie og en stor bedrift. Tenk på årsakene til at løseligheten av jern i vann avhenger, formene til forurensninger, metoder for å fjerne ferroforbindelser.
Hvorfor er vann fra springen gult og brunt?
Jernforbindelser gir vannet en gulaktig farge, ofte er det en ubehagelig ettersmak, man kan merke forurensning i form av brune flak. Disse fenomenene er forringelsen av de organoleptiske egenskapene til drikkevann. Fargeforandring er det vannforbrukerne først og fremst legger merke til. I tillegg er det implikasjoner for menneskers helse. Inntak av springvann av dårlig kvalitet, som inneholder jern, påvirker tilstanden til leveren, tennene, hele mage-tarmkanalen, hud og hår negativt.
Løselighet i vann forklares ikke bare av samspillet mellom ferroforbindelser fra sammensetningen av bergarter med andre stoffer i naturen. reiser segkonsentrasjonen av Fe2+ og Fe3+ ioner på grunn av korrosjonsprosessen som hele tiden skjer i vannforsyningsenheter og rør laget av jernlegeringer. Rørledninger blir gradvis ubrukelige, egenskapene til produkter som det ble brukt vann med innblanding av jern i, endres.
Hva er løseligheten til jern i vann?
Det kjemiske grunnstoffet, som fikk det latinske navnet Ferrum, er det nest vanligste i jordskorpen etter aluminium. I store mengder på planeten er det forekomster av jernkis eller pyritt (formelen er FeS2). Ferroforbindelser finnes i bergarter av vulkansk og sedimentær opprinnelse i form av hematitt, magnesitt, brun jernmalm.
Det enkle stoffet jern er et sølvgrå duktilt metall, uløselig i vann. Oksider og hydroksider, mange jerns alter interagerer heller ikke med vann. Løseligheten til FeO i vann diskuteres i sammenheng med dens evne til å oksidere til jernoksid. Når man snakker om en vandig løsning av FeO, mener de innholdet av jernholdige ioner. I noen vannkilder når dette tallet 50 eller flere milligram per 1 liter. Dette er en høy konsentrasjon, slikt drikkevann bør renses.
Hvordan kommer jern inn i naturlig vann?
Fysisk og kjemisk erosjon fører til knusing, oppløsning og ødeleggelse av bergarter som inneholder jernforbindelser. Som et resultat av reaksjonene som finner sted inaturen, frigjøres ionene Fe2+ og Fe3+. De er aktivt involvert i redoksprosesser. Det toverdige ionet oksideres, donerer et elektron og blir tredobbelt ladet. Løseligheten til jern i vann er tilstedeværelsen av kationet Fe2+. Som et resultat av reaksjonene som finner sted i løsningen, oppnås forskjellige s alter. Blant dem er løselige, for eksempel sulfater, og uløselige (sulfider, karbonater). Når slikt vann er jernfritt, blir den løselige formen uløselig, det dannes flak som feller ut. Jernholdig jern oksideres til treverdig i nærvær av oksygen eller andre oksidasjonsmidler (ozon, klor).
Transformasjoner av ioner fører til slutt til utseendet av brun rust som er motstandsdyktig mot ytterligere oksidasjon, dens betingede sammensetning kan representeres som følger: Fe2O3 • nH2O. Partikkel Fe3+ er en del av de komplekse uorganiske og organiske stoffene som finnes i overflatevann.
Er innholdet av ferroforbindelser i naturlig vann det samme?
Konsentrasjoner av et kjemisk grunnstoff og typer jern i vann avhenger av bergartssammensetningen i jordskorpen og tilstanden til ulike kilder. Toverdige og treverdige jernforbindelser, organiske former som jernbakterier og kolloidale stoffer (løselige og uløselige) kan være tilstede samtidig.
Hvis det er forekomster av sulfatmalm, er det mer sannsynlig at jernholdig jern vil være tilstede i høye konsentrasjoner. Løselighet i vannferroforbindelser øker med temperaturen nær områder med vulkanisme. Jerninnholdet i elver og innsjøer er høyere dersom det er utslipp av avløpsvann fra metallurgiske og kjemiske anlegg.
Hvordan renser jeg vann fra jern?
Reagens- og ikke-reagensmetoder brukes til å fjerne ferroforbindelser. Grunnlaget for de fleste prosesser er oksidasjon av et toverdig ion til et treverdig kation. De gjør det samme med andre urenheter i vann - de omdannes til uløselige forbindelser og fjernes med et filter. Driften av de fleste industrielle installasjoner er basert på dette prinsippet.
Hva er løseligheten til jern i vann, bestemt ved hjelp av instrumenter. Deretter utføres jernfjerning med kjemiske reagenser: oksygen, klor, ozon, kaliumpermanganat, hydrogenperoksid. Kjemiske oksidasjonsreaksjoner finner sted og et uløselig bunnfall oppnås. Det kan ikke bare filtreres, men også fjernes etter bunnfelling ved dekantering (tøm rent vann fra sedimentet). Under ozonering og klorering skjer desinfeksjon (desinfeksjon) samtidig. Det antas at bruk av ozon er en mer lovende metode, fordi klor er farlig for menneskers helse.
Hva er måtene å fjerne jern fra små mengder vann?
Hjemme kan hydrogenperoksid og kaliumpermanganat brukes fra de ovennevnte reagensene. Hvordan rense vann fra jern, hvis du ønsker å få en liten mengde på kort tid? Når peroksid tilsettes vann,sedimentflak. Det er nødvendig å vente til det legger seg til bunnen av beholderen og tømme vannet, eller føre det gjennom et vanlig kannefilter. Dette rensede vannet er egnet for drikking og matlaging.
I forhold til organiske former for jern er metodene ovenfor ineffektive. De reagensene nevnt ovenfor setter ikke kolloidale partikler raskt nok.
Ionebytte og katalyse - metoder for fjerning av vannjern
Det er autonome installasjoner som opererer etter prinsippene om katalyse, ionebytting. Enhetene brukes til å rense vann i små industribedrifter og hytter.
Jern i den katalytiske metoden fjernes ved hjelp av en spesiell tilbakefylling laget av naturlige og syntetiske råvarer. Filteret for deferrisering av vann er en metallbeholder. Tilbakefylling legges innvendig og vann føres gjennom. Stoffet er en katalysator for oksidasjon av jernholdig jern, og omdanner det til en uløselig tilstand fra forskjellige former.
Ved fjerning av ionebytterjern brukes kationbyttere, hentet fra ionebytterharpikser, slik som zeolitt (mineral). De siste årene har produksjonen av syntetiske produkter for fjerning av vannjern ved ionebytte blitt lansert.
Hvorfor trenger vi et alternativ til reagenser?
Kjemikalier brukes i lang tid hvis det er denne skadelige urenheten - jern i vann. Typer jern er forskjellige, så du må se etter den beste løsningen, en metode som er egnet for vannrensingfra en spesifikk kilde som det er etablert former og konsentrasjoner av jern for.
Klorering er en saga blott, denne metoden påvirker vannkvaliteten og folkehelsen negativt. Lufting eller berikelse av vann med luft er en metode praktisk t alt uten ulemper. Oksygen føres gjennom vannet, jern oksideres, og uløselige bunnfallsflak kan fjernes ved filtrering eller bunnfelling.
Jernfjerning utføres uten kjemiske reagenser - ved hjelp av den elektrokjemiske metoden. To elektroder er nedsenket i en beholder med vann som skal rengjøres. Den negative elektroden - katoden - tiltrekker og holder positivt ladede jernioner, uansett hvilken form de er. En annen ikke-reagensmetode er bruk av spesielle membraner.
Hver av metodene ovenfor har ikke bare fordeler, men også ulemper. Valget av metode avhenger av hvilken form jernet er tilstede i vannet.
