El ferro està present a l'aigua en forma d'ions divalents i trivalents. Com netejar els líquids begudes i tècnics d'aquests contaminants? Un problema urgent per a una família normal i una gran empresa. Considereu les raons de les quals depèn la solubilitat del ferro a l'aigua, les formes dels contaminants, els mètodes per eliminar els ferrocompostos.
Per què l'aigua de l'aixeta és groga i marró?
Els compostos de ferro donen a l'aigua un color groguenc, sovint hi ha un regust desagradable, es pot notar contaminació en forma de flocs marrons. Aquests fenòmens són el deteriorament de les propietats organolèptiques de l'aigua potable. El canvi de color és el que els consumidors d'aigua presten atenció en primer lloc. A més, hi ha implicacions per a la salut humana. El consum d'aigua de l'aixeta de mala qualitat, que conté ferro, afecta negativament l'estat del fetge, les dents, tot el tracte gastrointestinal, la pell i el cabell.
La solubilitat a l'aigua s'explica no només per la interacció dels ferrocompostos de la composició de les roques amb altres substàncies de la natura. pujala concentració d'ions Fe2+ i Fe3+ a causa del procés de corrosió que es produeix constantment en dispositius de subministrament d'aigua i canonades fetes d'aliatges de ferro. Les canonades s'estan tornant inutilitzables gradualment, les propietats dels productes, en la producció dels quals s'utilitzava aigua amb una barreja de ferro, estan canviant.
Quina és la solubilitat del ferro a l'aigua?
L'element químic, que va rebre el nom llatí Ferrum, és el segon més abundant a l'escorça terrestre després de l'alumini. En grans quantitats al planeta hi ha dipòsits de pirita de ferro o pirita (la seva fórmula és FeS2). Els compostos ferrosos es troben a les roques d'origen volcànic i sedimentari en forma d'hematita, magnesita, mineral de ferro marró.
La substància simple ferro és un metall dúctil de color gris plata, insoluble en aigua. Òxids i hidròxids, moltes sals de ferro tampoc no interaccionen amb l'aigua. La solubilitat de FeO en aigua es discuteix en relació amb la seva capacitat d'oxidar-se a òxid fèrric. Quan es parla d'una solució aquosa de FeO, es refereixen al contingut d'ions ferrosos. En algunes fonts d'aigua, aquesta xifra arriba als 50 o més mil·ligrams per 1 litre. Aquesta és una concentració alta, aquesta aigua potable s'ha de purificar.
Com entra el ferro a les aigües naturals?
L'erosió física i química condueix a la trituració, la dissolució i la destrucció de roques que contenen compostos de ferro. Com a resultat de les reaccions que tenen lloc anatura, s'alliberen els ions Fe2+ i Fe3+. Ells estan implicats activament en els processos redox. L'ió divalent s'oxida, dona un electró i es carrega triple. La solubilitat del ferro en aigua és la presència del catió Fe2+. Com a resultat de les reaccions que tenen lloc a la solució, s'obtenen diferents sals. Entre ells hi ha solubles, com els sulfats, i insolubles (sulfurs, carbonats). Quan aquesta aigua està lliure de ferro, la forma soluble es torna insoluble, es formen escates que precipiten. El ferro ferro s'oxida a trivalent en presència d'oxigen o altres agents oxidants (ozó, clor).
Les transformacions dels ions eventualment condueixen a l'aparició d'òxid marró resistent a una oxidació posterior, la seva composició condicional es pot representar de la següent manera: Fe2O3 • nH2O. La partícula Fe3+ formen part de les substàncies inorgàniques i orgàniques complexes que es troben a les aigües superficials.
El contingut de ferrocompostos a les aigües naturals és el mateix?
Les concentracions d'un element químic i els tipus de ferro a l'aigua depenen de la composició rocosa de l'escorça terrestre i de l'estat de diverses fonts. Els compostos de ferro divalent i trivalent, les formes orgàniques com ara els bacteris del ferro i les substàncies col·loïdals (solubles i insolubles) poden estar presents al mateix temps.
Si hi ha dipòsits de minerals de sulfat, és més probable que hi hagi ferro fèrric en concentracions elevades. Solubilitat en aiguaferrocompostos augmenta amb la temperatura prop de zones de vulcanisme. El contingut de ferro als rius i llacs és més elevat si hi ha un abocament d'aigües residuals de plantes metal·lúrgiques i químiques.
Com purificar l'aigua del ferro?
S'utilitzen mètodes reactius i no reactius per eliminar ferrocompostos. La base de la majoria dels processos és l'oxidació d'un ió divalent a un catió trivalent. Fan el mateix amb altres impureses de l'aigua: es converteixen en compostos insolubles i s'eliminen amb un filtre. El funcionament de la majoria d'instal·lacions industrials es basa en aquest principi.
Quina és la solubilitat del ferro en aigua, determinada mitjançant instruments. A continuació, es realitza l'eliminació del ferro amb reactius químics: oxigen, clor, ozó, permanganat de potassi, peròxid d'hidrogen. Es produeixen reaccions químiques d'oxidació i s'obté un precipitat insoluble. No només es pot filtrar, sinó que també es pot eliminar després de la sedimentació per decantació (dreneu l'aigua neta del sediment). Durant l'ozonització i la cloració, la desinfecció (desinfecció) es produeix simultàniament. Es creu que l'ús de l'ozó és un mètode més prometedor, perquè el clor és perillós per a la salut humana.
Quines són les maneres d'eliminar el ferro de petits volums d'aigua?
A casa, es poden utilitzar peròxid d'hidrogen i permanganat de potassi a partir dels reactius anteriors. Com purificar l'aigua del ferro, si voleu obtenir una petita quantitat en poc temps? Quan s'afegeix peròxid a l'aigua,escates de sediment. Cal esperar que s'instal·li al fons del recipient i escorre l'aigua, o bé passar-la per un filtre de gerra normal. Aquesta aigua purificada és adequada per beure i cuinar.
En relació amb les formes orgàniques de ferro, els mètodes anteriors són ineficaços. Els reactius esmentats anteriorment no sedimenten les partícules col·loïdals amb prou rapidesa.
Intercanvi i catàlisi: mètodes d'eliminació de ferro de l'aigua
Hi ha instal·lacions autònomes que funcionen segons els principis de catàlisi, intercanvi iònic. Els dispositius s'utilitzen per purificar l'aigua a petites empreses industrials i cases rurals.
El ferro en el mètode catalític s'elimina mitjançant un rebliment especial produït a partir de matèries primeres naturals i sintètiques. El filtre per a la deferrització de l'aigua és un recipient metàl·lic. Es col·loca el farciment a l'interior i s'hi passa aigua. La substància és un catalitzador per a l'oxidació del ferro fèrric, convertint-lo en un estat insoluble de diverses formes.
En l'eliminació de ferro d'intercanvi iònic s'utilitzen intercanviadors de cations, obtinguts a partir de resines d'intercanvi d'ions, com la zeolita (mineral). En els darrers anys, s'ha posat en marxa la producció de productes sintètics per a l'eliminació del ferro de l'aigua per intercanvi iònic.
Per què necessitem una alternativa als reactius?
Els productes químics s'utilitzen durant molt de temps si hi ha aquesta impuresa nociva: el ferro a l'aigua. Els tipus de ferro són diferents, així que cal buscar la millor solució, un mètode adequat per a la depuració de l'aiguad'una font específica per a la qual s'han establert formes i concentracions de ferro.
La cloració és cosa del passat, aquest mètode afecta negativament la qualitat de l'aigua i la salut pública. L'aireació o enriquiment de l'aigua amb aire és un mètode pràcticament exempt d'inconvenients. L'oxigen es fa passar per l'aigua, el ferro s'oxida i els escates de precipitats insolubles es poden eliminar per filtració o decantació.
L'eliminació del ferro es realitza sense reactius químics, mitjançant el mètode electroquímic. Dos elèctrodes estan submergits en un recipient d'aigua per netejar. L'elèctrode negatiu -el càtode- atrau i conté ions de ferro carregats positivament, sigui quina sigui la seva forma. Un altre mètode no reactiu és l'ús de membranes especials.
Cada un dels mètodes anteriors no només té avantatges, sinó també desavantatges. L'elecció del mètode depèn de la forma en què el ferro està present a l'aigua.
