Eisen liegt im Wasser in Form von zwei- und dreiwertigen Ionen vor. Wie reinigt man Trink- und technische Flüssigkeiten von diesen Verunreinigungen? Ein dringendes Problem für eine gewöhnliche Familie und ein großes Unternehmen. Berücksichtigen Sie die Gründe, von denen die Löslichkeit von Eisen in Wasser abhängt, die Formen von Schadstoffen und Methoden zur Entfernung von Ferroverbindungen.
Warum ist Leitungswasser gelb und braun?
Eisenverbindungen geben dem Wasser eine gelbliche Farbe, oft gibt es einen unangenehmen Nachgeschmack, man merkt Verschmutzungen in Form von braunen Flocken. Diese Phänomene sind die Verschlechterung der organoleptischen Eigenschaften von Trinkwasser. Der Farbwechsel ist das, worauf Wasserverbraucher in erster Linie achten. Darüber hinaus gibt es Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit. Der Konsum von eisenh altigem Leitungswasser schlechter Qualität wirkt sich negativ auf den Zustand der Leber, der Zähne, des gesamten Magen-Darm-Traktes, der Haut und der Haare aus.
Die Wasserlöslichkeit erklärt sich nicht nur aus der Wechselwirkung von Ferroverbindungen aus der Zusammensetzung von Gesteinen mit anderen Stoffen in der Natur. steigtdie Konzentration von Fe2+ und Fe3+ Ionen aufgrund des ständig stattfindenden Korrosionsprozesses in Wasserversorgungsgeräten und Rohren aus Eisenlegierungen. Rohrleitungen werden nach und nach unbrauchbar, die Eigenschaften von Produkten, bei deren Herstellung Wasser mit einer Beimischung von Eisen verwendet wurde, ändern sich.
Wie ist die Löslichkeit von Eisen in Wasser?
Das chemische Element, das den lateinischen Namen Ferrum erhielt, ist nach Aluminium das zweithäufigste in der Erdkruste. In großen Mengen auf dem Planeten gibt es Ablagerungen von Eisenpyrit oder Pyrit (seine Formel ist FeS2). Ferroverbindungen kommen in Gesteinen vulkanischen und sedimentären Ursprungs in Form von Hämatit, Magnesit, braunem Eisenerz vor.
Der einfache Stoff Eisen ist ein silbergraues duktiles Metall, unlöslich in Wasser. Oxide und Hydroxide, viele Eisensalze gehen auch keine Wechselwirkung mit Wasser ein. Die Löslichkeit von FeO in Wasser wird im Zusammenhang mit seiner Fähigkeit, zu Eisenoxid zu oxidieren, diskutiert. Wenn von einer wässrigen Lösung von FeO gesprochen wird, meinen sie den Geh alt an Eisen(II)-Ionen. In einigen Wasserquellen erreicht diese Zahl 50 oder mehr Milligramm pro 1 Liter. Dies ist eine hohe Konzentration, solches Trinkwasser sollte gereinigt werden.
Wie gelangt Eisen in natürliche Gewässer?
Physikalische und chemische Erosion führt zur Zerkleinerung, Auflösung und Zerstörung von Gesteinen, die Eisenverbindungen enth alten. Als Ergebnis der Reaktionen, die in stattfindenNatur werden die Ionen Fe2+ und Fe3+ freigesetzt. Sie sind aktiv an Redoxprozessen beteiligt. Das zweiwertige Ion wird oxidiert, gibt ein Elektron ab und wird dreifach geladen. Die Löslichkeit von Eisen in Wasser ist das Vorhandensein des Kations Fe2+. Als Ergebnis der in der Lösung stattfindenden Reaktionen werden verschiedene Salze erh alten. Darunter sind lösliche, wie Sulfate, und unlösliche (Sulfide, Carbonate). Wenn solches Wasser eisenfrei ist, wird die lösliche Form unlöslich, es bilden sich Flocken, die ausfallen. Eisen wird in Gegenwart von Sauerstoff oder anderen Oxidationsmitteln (Ozon, Chlor) zum dreiwertigen Eisen oxidiert.
Umwandlungen von Ionen führen schließlich zum Auftreten von braunem Rost, der gegen weitere Oxidation beständig ist, seine bedingte Zusammensetzung kann wie folgt dargestellt werden: Fe2O3 • nH2O. Partikel Fe3+ gehören zu den komplexen anorganischen und organischen Substanzen, die in Oberflächengewässern vorkommen.
Ist der Geh alt an Ferroverbindungen in natürlichen Gewässern gleich?
Konzentrationen eines chemischen Elements und Eisenarten in Wasser hängen von der Gesteinszusammensetzung der Erdkruste und dem Zustand verschiedener Quellen ab. Zwei- und dreiwertige Eisenverbindungen, organische Formen wie Eisenbakterien und kolloidale Substanzen (löslich und unlöslich) können gleichzeitig vorhanden sein.
Wenn Sulfaterzvorkommen vorhanden sind, ist es wahrscheinlicher, dass Eisen in hohen Konzentrationen vorhanden ist. Löslichkeit in WasserFerroverbindungen nimmt mit der Temperatur in der Nähe von Vulkangebieten zu. Der Eisengeh alt in Flüssen und Seen ist höher, wenn Abwässer aus Hütten- und Chemiewerken eingeleitet werden.
Wie reinigt man Wasser von Eisen?
Reagenzien- und Nicht-Reagenzien-Methoden werden verwendet, um Ferroverbindungen zu entfernen. Grundlage der meisten Prozesse ist die Oxidation eines zweiwertigen Ions zu einem dreiwertigen Kation. Dasselbe tun sie mit anderen Verunreinigungen im Wasser - sie werden in unlösliche Verbindungen umgewandelt und mit einem Filter entfernt. Der Betrieb der meisten Industrieanlagen basiert auf diesem Prinzip.
Was ist die Löslichkeit von Eisen in Wasser, bestimmt mit Instrumenten. Dann wird die Eisenentfernung mit chemischen Reagenzien durchgeführt: Sauerstoff, Chlor, Ozon, Kaliumpermanganat, Wasserstoffperoxid. Es finden chemische Oxidationsreaktionen statt und ein unlöslicher Niederschlag wird erh alten. Es kann nicht nur gefiltert, sondern auch nach dem Absetzen durch Dekantieren entfernt werden (sauberes Wasser aus dem Sediment ablassen). Während der Ozonung und Chlorung findet gleichzeitig eine Desinfektion (Desinfektion) statt. Es wird angenommen, dass die Verwendung von Ozon eine vielversprechendere Methode ist, da Chlor für die menschliche Gesundheit gefährlich ist.
Wie kann Eisen aus kleinen Wassermengen entfernt werden?
Zu Hause können Wasserstoffperoxid und Kaliumpermanganat aus den oben genannten Reagenzien verwendet werden. Wie reinigt man Wasser von Eisen, wenn man in kurzer Zeit eine kleine Menge erh alten möchte? Wenn Peroxid zu Wasser hinzugefügt wird,Sedimentflocken. Es muss gewartet werden, bis es sich auf dem Boden des Behälters abgesetzt hat, und das Wasser abgelassen oder durch einen normalen Krugfilter geleitet werden. Dieses gereinigte Wasser ist zum Trinken und Kochen geeignet.
In Bezug auf organische Formen von Eisen sind die oben genannten Methoden unwirksam. Die oben genannten Reagenzien setzen kolloidale Partikel nicht schnell genug ab.
Ionenaustausch und Katalyse - Methoden zur Entfernung von Eisen aus Wasser
Es gibt autonome Anlagen, die nach den Prinzipien der Katalyse und des Ionenaustauschs arbeiten. Die Geräte werden zur Reinigung von Wasser in kleinen Industriebetrieben und Landhäusern eingesetzt.
Eisen wird im katalytischen Verfahren durch eine spezielle Verfüllung aus natürlichen und synthetischen Rohstoffen entfernt. Der Filter zur Enteisenung von Wasser ist ein Metallbehälter. Verfüllung wird innen platziert und Wasser wird durchgeleitet. Die Substanz ist ein Katalysator für die Oxidation von Eisen(II) und wandelt es in einen unlöslichen Zustand aus verschiedenen Formen um.
Bei der Eisenentfernung durch Ionenaustausch werden Kationenaustauscher verwendet, die aus Ionenaustauscherharzen wie Zeolith (Mineral) gewonnen werden. In den letzten Jahren wurde die Produktion von synthetischen Produkten zur Eisenentfernung aus Wasser durch Ionenaustausch gestartet.
Warum brauchen wir eine Alternative zu Reagenzien?
Chemikalien werden seit langem verwendet, wenn es diese schädliche Verunreinigung gibt - Eisen im Wasser. Die Arten von Eisen sind unterschiedlich, daher müssen Sie nach der besten Lösung suchen, einer Methode, die für die Wasserreinigung geeignet istaus einer bestimmten Quelle, für die Formen und Konzentrationen von Eisen ermittelt wurden.
Chlorung gehört der Vergangenheit an, diese Methode beeinträchtigt die Wasserqualität und die öffentliche Gesundheit. Die Belüftung oder Anreicherung von Wasser mit Luft ist eine praktisch nachteilfreie Methode. Sauerstoff wird durch das Wasser geleitet, Eisen wird oxidiert und unlösliche Niederschlagsflocken können durch Filtration oder Absetzen entfernt werden.
Die Enteisenung erfolgt ohne chemische Reagenzien - nach dem elektrochemischen Verfahren. Zwei Elektroden werden in einen Behälter mit zu reinigendem Wasser getaucht. Die negative Elektrode – die Kathode – zieht positiv geladene Eisenionen in welcher Form auch immer an und hält sie fest. Eine weitere Methode ohne Reagenzien ist die Verwendung spezieller Membranen.
Jede der oben genannten Methoden hat nicht nur Vor-, sondern auch Nachteile. Die Wahl der Methode hängt davon ab, in welcher Form das Eisen im Wasser vorliegt.
