Il ferro è presente nell'acqua sotto forma di ioni bivalenti e trivalenti. Come pulire i liquidi da bere e tecnici da questi contaminanti? Un problema urgente per una famiglia normale e una grande impresa. Considera le ragioni da cui dipende la solubilità del ferro in acqua, le forme degli inquinanti, i metodi per rimuovere i ferrocomposti.
Perché l'acqua del rubinetto è gialla e marrone?
I composti di ferro conferiscono all'acqua un colore giallastro, spesso c'è un retrogusto sgradevole, si può notare inquinamento sotto forma di scaglie marroni. Questi fenomeni sono il deterioramento delle proprietà organolettiche dell'acqua potabile. Il cambiamento di colore è ciò a cui i consumatori di acqua prestano attenzione prima di tutto. Inoltre, ci sono implicazioni per la salute umana. Il consumo di acqua del rubinetto di scarsa qualità, che contiene ferro, influisce negativamente sulle condizioni del fegato, dei denti, dell'intero tratto gastrointestinale, della pelle e dei capelli.
La solubilità in acqua è spiegata non solo dall'interazione dei ferrocomposti dalla composizione delle rocce con altre sostanze in natura. si alzala concentrazione di ioni Fe2+ e Fe3+ dovuta al processo di corrosione che si verifica costantemente nei dispositivi di alimentazione dell'acqua e nei tubi in leghe di ferro. Le condutture stanno gradualmente diventando inutilizzabili, le proprietà dei prodotti, nella cui produzione è stata utilizzata acqua con una miscela di ferro, stanno cambiando.
Qual è la solubilità del ferro in acqua?
L'elemento chimico, a cui è stato dato il nome latino Ferrum, è il secondo più abbondante nella crosta terrestre dopo l'alluminio. In grandi quantità sul pianeta ci sono depositi di pirite di ferro o pirite (la sua formula è FeS2). I ferrocomposti si trovano nelle rocce di origine vulcanica e sedimentaria sotto forma di ematite, magnesite, minerale di ferro bruno.
La semplice sostanza ferro è un metallo duttile grigio argento, insolubile in acqua. Anche gli ossidi e gli idrossidi, molti sali di ferro non interagiscono con l'acqua. La solubilità del FeO in acqua è discussa in relazione alla sua capacità di ossidarsi in ossido ferrico. Quando si parla di una soluzione acquosa di FeO, si intende il contenuto di ioni ferrosi. In alcune fonti d'acqua, questa cifra raggiunge 50 o più milligrammi per 1 litro. Questa è un' alta concentrazione, tale acqua potabile dovrebbe essere purificata.
In che modo il ferro entra nelle acque naturali?
L'erosione fisica e chimica porta alla frantumazione, alla dissoluzione e alla distruzione delle rocce contenenti composti di ferro. A seguito delle reazioni che si sono verificate innatura, vengono rilasciati gli ioni Fe2+ e Fe3+. Loro sono attivamente coinvolti nei processi redox. Lo ione bivalente si ossida, dona un elettrone e si carica triplamente. La solubilità del ferro in acqua è data dalla presenza del catione Fe2+. Come risultato delle reazioni che avvengono nella soluzione, si ottengono diversi sali. Tra questi ci sono solubili, come i solfati, e insolubili (solfuri, carbonati). Quando tale acqua è priva di ferro, la forma solubile diventa insolubile, si formano scaglie che precipitano. Il ferro ferroso viene ossidato a trivalente in presenza di ossigeno o altri agenti ossidanti (ozono, cloro).
Le trasformazioni di ioni alla fine portano alla comparsa di ruggine marrone resistente a un'ulteriore ossidazione, la sua composizione condizionale può essere rappresentata come segue: Fe2O3 • nH2O. Le particelle Fe3+ fanno parte delle complesse sostanze organiche e inorganiche presenti nelle acque superficiali.
Il contenuto di ferrocomposti nelle acque naturali è lo stesso?
Le concentrazioni di un elemento chimico ei tipi di ferro nell'acqua dipendono dalla composizione rocciosa della crosta terrestre e dallo stato delle varie sorgenti. Possono essere presenti contemporaneamente composti di ferro bivalenti e trivalenti, forme organiche come batteri di ferro e sostanze colloidali (solubili e insolubili).
Se ci sono depositi di minerali solfati, è più probabile che il ferro ferroso sia presente in alte concentrazioni. solubilità in acquaferrocomposti aumenta con la temperatura vicino ad aree di vulcanismo. Il contenuto di ferro nei fiumi e nei laghi è maggiore se vi è uno scarico di acque reflue da impianti metallurgici e chimici.
Come purificare l'acqua dal ferro?
I metodi reagenti e non reagenti vengono utilizzati per rimuovere i composti ferrosi. La base della maggior parte dei processi è l'ossidazione di uno ione bivalente in un catione trivalente. Fanno lo stesso con altre impurità nell'acqua: vengono convertiti in composti insolubili e rimossi con un filtro. Il funzionamento della maggior parte degli impianti industriali si basa su questo principio.
Qual è la solubilità del ferro in acqua, determinata mediante strumenti. Quindi si esegue la rimozione del ferro con reagenti chimici: ossigeno, cloro, ozono, permanganato di potassio, perossido di idrogeno. Si verificano reazioni chimiche di ossidazione e si ottiene un precipitato insolubile. Non solo può essere filtrato, ma anche rimosso dopo la decantazione mediante decantazione (drenare l'acqua pulita dal sedimento). Durante l'ozonizzazione e la clorazione, la disinfezione (disinfezione) avviene contemporaneamente. Si ritiene che l'uso dell'ozono sia un metodo più promettente, perché il cloro è pericoloso per la salute umana.
Quali sono i modi per rimuovere il ferro da piccoli volumi d'acqua?
A casa, il perossido di idrogeno e il permanganato di potassio possono essere utilizzati dai suddetti reagenti. Come depurare l'acqua dal ferro, se vuoi ottenerne una piccola quantità in poco tempo? Quando il perossido viene aggiunto all'acqua,fiocchi di sedimenti. È necessario attendere che si depositi sul fondo del contenitore e scoli l'acqua, oppure passarla attraverso un normale filtro a caraffa. Quest'acqua purificata è adatta per bere e cucinare.
In relazione alle forme organiche di ferro, i metodi di cui sopra sono inefficaci. I reagenti sopra menzionati non depositano le particelle colloidali abbastanza velocemente.
Scambio ionico e catalisi - metodi di rimozione del ferro dall'acqua
Ci sono installazioni autonome che operano secondo i principi della catalisi, dello scambio ionico. I dispositivi vengono utilizzati per purificare l'acqua nelle piccole imprese industriali e nei cottage.
Il ferro nel metodo catalitico viene rimosso utilizzando uno speciale riempimento prodotto da materie prime naturali e sintetiche. Il filtro per la deferrizzazione dell'acqua è un contenitore metallico. Il riempimento viene posizionato all'interno e l'acqua viene fatta passare. La sostanza è un catalizzatore per l'ossidazione del ferro ferroso, convertendolo in uno stato insolubile sotto varie forme.
Nella rimozione del ferro a scambio ionico, vengono utilizzati scambiatori cationici, ottenuti da resine a scambio ionico, come la zeolite (minerale). Negli ultimi anni è stata avviata la produzione di prodotti sintetici per la rimozione del ferro dall'acqua mediante scambio ionico.
Perché abbiamo bisogno di un' alternativa ai reagenti?
I prodotti chimici sono usati per molto tempo se c'è questa impurità dannosa - ferro nell'acqua. I tipi di ferro sono diversi, quindi è necessario cercare la soluzione migliore, un metodo adatto alla purificazione dell'acquada una fonte specifica per la quale sono state stabilite forme e concentrazioni di ferro.
La clorazione appartiene al passato, questo metodo influisce negativamente sulla qualità dell'acqua e sulla salute pubblica. L'aerazione o l'arricchimento dell'acqua con l'aria è un metodo praticamente privo di svantaggi. L'ossigeno viene fatto passare attraverso l'acqua, il ferro viene ossidato e le scaglie di precipitato insolubile possono essere rimosse mediante filtrazione o decantazione.
La rimozione del ferro viene eseguita senza reagenti chimici, utilizzando il metodo elettrochimico. Due elettrodi vengono immersi in un contenitore di acqua da pulire. L'elettrodo negativo - il catodo - attrae e trattiene ioni ferro carichi positivamente, in qualunque forma essi siano. Un altro metodo non reagente è l'uso di membrane speciali.
Ognuno dei metodi di cui sopra non ha solo vantaggi, ma anche svantaggi. La scelta del metodo dipende dalla forma in cui il ferro è presente nell'acqua.
