Растворимость железа в воде. Узнаем как очищать воду от железа?

Железо присутствует в воде в форме двух- и трехвалентных ионов. Как очистить питьевую и техническую жидкость от этих загрязнений? Актуальная проблема для обычной семьи и крупного предприятия. Рассмотрим причины, от которых зависит растворимость железа в воде, формы загрязнителей, способы удаления ферросоединений.

Почему вода из-под крана бывает желтой и бурой?

Соединения железа придают воде желтоватый цвет, нередко появляется неприятный привкус, можно заметить загрязнения в форме бурых хлопьев. Перечисленные явления — это ухудшение органолептических свойств питьевой воды. Изменение цвета — то, на что потребители воды обращают внимание в первую очередь. Помимо этого, возникают последствия для здоровья человека. Негативно влияет на состояние печени, зубов, всего желудочно-кишечного тракта, кожи и волос потребление недоброкачественной воды из под крана, в которой присутствует железо.


Растворимость в воде объясняется не только взаимодействием ферросоединений из состава горных пород с другими веществами в природе. Повышается концентрация ионов Fe2+ и Fe3+ вследствие процесса коррозии, который постоянно идет в аппаратах и трубах водоснабжения, изготовленных из сплавов железа. Трубопроводы постепенно приходят в негодность, изменяются свойства продукции, в производстве которой применялась вода с примесью железа.

растворимость железа в воде

Какова растворимость железа в воде?

Химический элемент, которому дали латинское название Ferrum, по распространенности в земной коре находится на втором месте после алюминия. В больших количествах на планете присутствуют залежи железного колчедана или пирита (его формула FeS2). Ферросоединения встречаются в горных породах вулканического и осадочного происхождения в виде гематита, магнезита, бурого железняка.


Простое вещество железо — это серебристо-серый пластичный металл, нерастворимый в воде. Оксиды и гидрооксиды, многие соли железа тоже не взаимодействуют с водой. Растворимость FeO в воде обсуждают в связи его способностью окисляться до оксида трехвалентного железа. Когда говорят о водном растворе FeO, то имеют в виду содержание ионов двухвалентного железа. В некоторых водоисточниках этот показатель доходит до 50 и более миллиграммов на 1 литр. Это высокая концентрация, такая питьевая вода должна быть очищена.

железо растворимость в воде

Как железо попадает в природные воды?

Физическая и химическая эрозия приводит к дроблению, растворению и разрушению горных пород, содержащих соединения железа. В результате реакций, идущих в природе, освобождаются ионы Fe2+ и Fe3+. Они активно участвуют в окислительно-восстановительных процессах. Двухвалентный ион окисляется, отдает электрон и становится трехзарядным. Растворимость железа в воде — это наличие катиона Fe2+. В результате идущих в растворе реакций получаются разные соли. Среди них есть растворимые, например сульфаты, и нерастворимые (сульфиды, карбонаты). При обезжелезивании такой воды растворимая форма переходит в нерастворимую, образуются хлопья, выпадающие в осадок. Двухвалентное железо окисляется до трехвалентного в присутствии кислорода или других окислителей (озона, хлора).


Превращения ионов в итоге приводят к появлению устойчивой к дальнейшему окислению бурой ржавчины, ее условный состав можно представить в таком виде: Fe2O3 • nH2O. Частица Fe3+ входят в состав комплексных неорганических и органических веществ, которые встречаются в поверхностных водах.

какая растворимость железа в воде

Одинаково ли содержание ферросоединений в природных водах?

Концентрации химического элемента и типы железа в воде зависят от породного состава земной коры и состояния разных источников. Одновременно могут присутствовать двух- и трехвалентные соединения железа, органические формы, такие как железобактерии и коллоидные вещества (растворимые и нерастворимые).

Если имеются месторождения сульфатных руд, то более вероятно, что в высоких концентрациях будет присутствовать двухвалентное железо. Растворимость в воде ферросоединений растет с температурой вблизи районов вулканизма. В реках и озерах выше содержание железа, если существует сброс сточных вод металлургических и химических комбинатов.

растворимость feo в воде

Как очищать воду от железа?

Для удаления ферросоединений используются реагентные и безреагентные способы. Основой большинства процессов является окисление двухвалентного иона до трехвалентного катиона. Точно так же поступают с другими примесями в воде — переводят в нерастворимые соединения и удаляют с помощью фильтра. На этом принципе основана работа большинства промышленных установок.

Какая растворимость железа в воде, определяют с помощью приборов. Затем проводят обезжелезивание химическими реагентами: кислородом, хлором, озоном, перманганатом калия, пероксидом водорода. Происходят химические реакции окисления, и получается нерастворимый осадок. Его можно не только отфильтровать, но и удалить после отстаивания способом декантации (слить с осадка чистую воду). При озонировании и хлорировании одновременно происходит обеззараживание (дезинфекция). Считается, что использование озона — более перспективный метод, потому что хлор опасен для здоровья человека.

как очищать воду от железа

Какие есть способы обезжелезивания небольших объемов воды?

В домашних условиях из вышеперечисленных реагентов можно использовать пероксид водорода и марганцовку. Как очищать воду от железа, если требуется получить небольшой объем за короткий срок? При добавлении перекиси в воду выпадают хлопья осадка. Необходимо дождаться, чтобы он осел на дно емкости и слить воду, либо пропустить ее через обычный кувшинный фильтр. Такая очищенная от загрязнений вода пригодна для питья и приготовления пищи.

По отношению к органическим формам железа перечисленные методы малоэффективны. Те реагенты, о которых упоминалось выше, недостаточно быстро осаждают коллоидные частицы.

Ионообмен и катализ — методы обезжелезивания воды

типы железа в воде

Существуют автономные установки, действующие на принципах катализа, ионообмена. Устройства применяются для очищения воды на небольших промышленных предприятиях и в коттеджах.

Железо при каталитическом способе удалается с помощью специальной засыпки, выпускаемой из природного и синтетического сырья. Фильтр для обезжелезивания воды — это металлическая емкость. Внутрь помещают засыпку и пропускают воду. Вещество является катализатором процесса окисления двухвалентного железа, переводя его в нерастворимое состояние из разных форм.

При ионообменном обезжелезивании используются катиониты, получаемые из смол-ионообменников, например цеолита (минерала). В последние годы налажен выпуск синтетических продуктов для обезжелезивания воды методом ионообмена.

Почему нужна альтернатива реагентам

железо в воде виды железа

Дительное время используются химические вещества, если существует эта вредная примесь — железо в воде. Виды железа бывают разные, поэтому необходимо искать оптимальное решение, способ, подходящий для очистки воды из конкретного источника, для которого установлены формы и концентрации железа.

Хлорирование уходит в прошлое, этот способ отрицательно сказывается на качестве воды и здоровье населения. Аэрация или обогащение воды воздухом — метод практически лишенный недостатков. Через воду пропускают кислород, железо окисляется, а нерастворимые хлопья осадка можно удалить фильтрацией или отстаиванием.

Обезжелезивание проводят без химических реагентов — при помощи электрохимического способа. Два электрода погружают в емкость с водой, которую требуется очистить. Отрицательный электрод — катод — притягивает и удерживает положительно заряженные ионы железа, в каком бы виде они ни находились. Другой безреагентный метод — использование специальных мембран.

Каждый из вышеперечисленных способов имеет не только достоинства, но недостатки. Выбор метода зависит от формы, в которой присутствует железо в воде.

Очистка воды от железа. Методы очистки воды от железа
Известно, что человек не может обходиться без воды более чем пару дней, ведь все обменные процессы в организме сопровождаются ее участием. Поэтому важно задуматься, какую воду мы употребляем. В ней может быть повышенное содержание хлора, солей ...
далее
Узнаем как правильно приготовить водный раствор хлорного железа
Раствор хлорида железа (III) можно приготовить в лаборатории или дома в термостойкой неметаллической посуде. Потребуется чистая теплая вода, в которой постепенно будут растворяться кристаллы соли до получения темно-коричневой жидкости.
далее
Соединения железа. Железо: физические и химические свойства
Соединения железа, характеристика и многообразие. Железо как простое вещество: физические и химические свойства. Железо как химический элемент, общая характеристика.
далее
Растворимость меди в воде и кислотах
В основе химических свойств большинства элементов лежит их способность к растворению в водной среде и кислотах. Изучение характеристики меди связано с малоактивным действием в обычных условиях. Особенностью её химических процессов является ...
далее
Фильтры для воды из скважины от железа и сероводорода
Обустраивая систему водопровода, владельцы собственного дома часто используют скважинные источники. Однако они практически всегда несут в себе различные минералы и газы. Из-за этого жидкость становится непригодной как для употребления ее в ...
далее
Химическое и физические свойства железа
Железо — всем известный химический элемент. Он относится к средним по химической активности металлам. Свойства и применение железа мы рассмотрим в этой статье.
далее
Химическое и физические свойства железа
Эффективная очистка воды от железа из скважины. Методы очистки питьевой воды от железа
Перед человечеством стоит множество серьезных задач. Одна из них – найти эффективный способ очистки воды, поступающей из природных источников. Под последним нужно понимать скважины, колодцы и т. п. Сегодня существует масса методов того, как удалить вредные примеси или уменьшить их количество до минимума.
далее
Эффективная очистка воды от железа из скважины. Методы очистки питьевой воды от железа
Обезжелезивание воды из скважины. Установка обезжелезивания воды
Одной из главных проблем питьевой воды является повышенное содержание в ней железа. С ней сталкиваются частные потребители и владельцы предприятий. По этой причине очистка воды становится обязательной мерой предупреждения проблем с техникой и здоровьем. О способах очистки будет рассказано ниже.
далее
Обезжелезивание воды из скважины. Установка обезжелезивания воды
Растворимость веществ: таблица. Растворимость веществ в воде
В этой статье говорится о растворимости - способности веществ образовывать растворы. Отсюда можно узнать о свойствах компонентов растворов, их образовании и научится работать с источником получения информации о растворимости - таблицей растворимости.
далее
Растворимость веществ: таблица. Растворимость веществ в воде