Rautaa on vedessä kaksi- ja kolmiarvoisten ionien muodossa. Kuinka puhdistaa juoma- ja tekniset nesteet näistä epäpuhtauksista? Kiireellinen ongelma tavalliselle perheelle ja suurelle yritykselle. Harkitse syitä, joista raudan liukoisuus veteen riippuu, saasteiden muodot, menetelmät ferroyhdisteiden poistamiseksi.
Miksi vesijohtovesi on keltaista ja ruskeaa?
Rautayhdisteet antavat veteen kellertävän värin, usein on epämiellyttävä jälkimaku, voit havaita saastumista ruskeiden hiutaleiden muodossa. Nämä ilmiöt ovat juomaveden aistinvaraisten ominaisuuksien heikkeneminen. Värinmuutos on se, mihin veden kuluttajat kiinnittävät ennen kaikkea huomiota. Lisäksi sillä on vaikutuksia ihmisten terveyteen. Huonolaatuisen, rautaa sisältävän vesijohtoveden käyttö vaikuttaa negatiivisesti maksan, hampaiden, koko ruoansulatuskanavan, ihon ja hiusten tilaan.
Liukoisuus veteen selittyy paitsi kivien koostumuksesta peräisin olevien ferroyhdisteiden vuorovaikutuksella muiden luonnossa olevien aineiden kanssa. nouseeFe2+- ja Fe3+-ionien pitoisuus, joka johtuu korroosioprosessista, jota jatkuvasti esiintyy vesihuoltolaitteissa ja rautaseosputkissa. Putket muuttuvat vähitellen käyttökelvottomiksi, tuotteiden, joiden valmistuksessa käytettiin vettä raudan sekoituksella, ominaisuudet muuttuvat.
Mikä on raudan liukoisuus veteen?
Kemiallinen alkuaine, jolle annettiin latinankielinen nimi Ferrum, on toiseksi runsain maankuoressa alumiinin jälkeen. Planeetalla on suuria määriä rautapyriittiä tai rikkikiisua (sen kaava on FeS2). Ferroyhdisteitä löytyy vulkaanista ja sedimenttistä alkuperää olevista kivistä hematiitin, magnesiitin, ruskean rautamalmin muodossa.
Yksinkertainen aine rauta on hopeanharmaa sitkeä metalli, joka ei liukene veteen. Oksidit ja hydroksidit, monet rautasuolat eivät myöskään ole vuorovaikutuksessa veden kanssa. FeO:n liukoisuutta veteen käsitellään sen kyvyn hapettua rautaoksidiksi yhteydessä. Kun puhutaan FeO:n vesiliuoksesta, ne tarkoittavat rauta-ionien pitoisuutta. Joissakin vesilähteissä tämä luku saavuttaa 50 milligrammaa tai enemmän litrassa. Tämä on korkea pitoisuus, joten tällainen juomavesi on puhdistettava.
Miten rauta pääsee luonnonvesiin?
Fysikaalinen ja kemiallinen eroosio johtaa rautayhdisteitä sisältävien kivien murskaamiseen, liukenemiseen ja tuhoutumiseen. Vuonna tapahtuvien reaktioiden seurauksenaluonnossa ionit Fe2+ ja Fe3+ vapautuvat. He ovat aktiivisesti mukana redox-prosesseissa. Kaksiarvoinen ioni hapettuu, luovuttaa elektronin ja varautuu kolminkertaisesti. Raudan liukoisuus veteen on kationin Fe2+ läsnäolo. Liuoksessa tapahtuvien reaktioiden seurauksena saadaan erilaisia suoloja. Niiden joukossa ovat liukoiset, kuten sulfaatit, ja liukenemattomat (sulfidit, karbonaatit). Kun tällainen vesi on raudatonta, liukoinen muoto muuttuu liukenemattomaksi, muodostuu hiutaleita, jotka saostuvat. Rautarauta hapettuu kolmiarvoiseksi hapen tai muiden hapettavien aineiden (otsoni, kloori) läsnä ollessa.
Ionien muuntuminen johtaa lopulta ruskean ruosteen ilmaantumiseen, joka kestää hapettumista. Sen ehdollinen koostumus voidaan esittää seuraavasti: Fe2O3 • nH2O. Hiukkaset Fe3+ ovat osa monimutkaisia epäorgaanisia ja orgaanisia aineita, joita löytyy pintavesistä.
Onko luonnonvesien ferroyhdisteiden pitoisuus sama?
Kemiallisen alkuaineen ja raudan pitoisuudet vedessä riippuvat maankuoren kivikoostumuksesta ja eri lähteiden tilasta. Samanaikaisesti voi esiintyä kaksi- ja kolmiarvoisia rautayhdisteitä, orgaanisia muotoja, kuten rautabakteereita ja kolloidisia aineita (liukoisia ja liukenemattomia).
Jos siellä on sulfaattimalmiesiintymiä, on todennäköisempää, että rautapitoista rautaa on läsnä korkeina pitoisuuksina. Vesiliukoisuusferroyhdisteiden määrä nousee lämpötilan myötä lähellä vulkanismialueita. Jokien ja järvien rautapitoisuus on korkeampi, jos metalli- ja kemiantehtaista tulee jätevesiä.
Kuinka puhdistaa vesi raudasta?
Reagenssi- ja ei-reagenssimenetelmiä käytetään ferroyhdisteiden poistamiseen. Useimpien prosessien perustana on kaksiarvoisen ionin hapetus kolmiarvoiseksi kationiksi. Ne tekevät samoin muiden veden epäpuhtauksien kanssa - ne muunnetaan liukenemattomiksi yhdisteiksi ja poistetaan suodattimella. Useimpien teollisuuslaitosten toiminta perustuu tähän periaatteeseen.
Mikä on raudan liukoisuus veteen, määritetty instrumenteilla. Sitten raudanpoisto suoritetaan kemiallisilla reagensseilla: happi, kloori, otsoni, kaliumpermanganaatti, vetyperoksidi. Tapahtuu kemiallisia hapetusreaktioita ja saadaan liukenematon sakka. Sitä ei voida vain suodattaa, vaan se voidaan myös poistaa laskeutumisen jälkeen dekantoimalla (tyhjennä puhdas vesi sedimentistä). Otsonoinnin ja kloorauksen aikana desinfiointi (desinfiointi) tapahtuu samanaikaisesti. Otsonin käytön uskotaan olevan lupaavampi menetelmä, koska kloori on vaarallista ihmisten terveydelle.
Millä tavoilla rauta voidaan poistaa pienistä vesimääristä?
Kotona vetyperoksidia ja kaliumpermanganaattia voidaan käyttää yllä olevista reagensseista. Kuinka puhdistaa vesi raudasta, jos haluat saada pienen määrän lyhyessä ajassa? Kun peroksidia lisätään veteen,sedimenttihiutaleita. On tarpeen odottaa, että se asettuu säiliön pohjalle ja tyhjentää vesi tai kuljettaa se tavallisen kannusuodattimen läpi. Tämä puhdistettu vesi sopii juomiseen ja ruoanlaittoon.
Yllä olevat menetelmät ovat tehottomia raudan orgaanisten muotojen suhteen. Nämä edellä mainitut reagenssit eivät laske kolloidisia hiukkasia tarpeeksi nopeasti.
Ioninvaihto ja katalyysi - veden raudanpoistomenetelmät
On olemassa autonomisia katalyysin, ioninvaihdon periaatteilla toimivia asennuksia. Laitteita käytetään veden puhdistamiseen pienissä teollisuusyrityksissä ja mökeissä.
Katalyyttisessä menetelmässä rauta poistetaan käyttämällä erityistä luonnollisista ja synteettisistä raaka-aineista valmistettua täyttöä. Suodatin veden lyhentämiseen on metallisäiliö. Täyte asetetaan sisään ja vesi johdetaan sen läpi. Aine on rautametallin hapettumisen katalysaattori, joka muuttaa sen eri muodoista liukenemattomaan tilaan.
Ioninvaihtoraudanpoistossa käytetään kationinvaihtimia, jotka saadaan ioninvaihtohartseista, kuten zeoliitista (mineraali). Viime vuosina on käynnistetty synteettisten tuotteiden valmistus veden raudanpoistoon ioninvaihdolla.
Miksi tarvitsemme vaihtoehdon reagensseille?
Kemikaaleja käytetään pitkään, jos siinä on tätä haitallista epäpuhtautta - rautaa vedessä. Rautatyypit ovat erilaisia, joten sinun on etsittävä paras ratkaisu, vedenpuhdistukseen sopiva menetelmätietystä lähteestä, jolle on todettu raudan muodot ja pitoisuudet.
Klooraus on mennyttä, tämä menetelmä vaikuttaa haitallisesti veden laatuun ja kansanterveyteen. Veden ilmastus tai rikastaminen ilmalla on menetelmä, jossa ei käytännössä ole haittoja. Veden läpi johdetaan happea, rauta hapettuu ja liukenemattomat sakkahiutaleet voidaan poistaa suodattamalla tai laskeuttamalla.
Raudanpoisto suoritetaan ilman kemiallisia reagensseja - sähkökemiallisella menetelmällä. Kaksi elektrodia upotetaan puhdistettavaan vesisäiliöön. Negatiivinen elektrodi - katodi - vetää puoleensa ja pitää sisällään positiivisesti varautuneita rautaioneja, olivatpa ne missä muodossa tahansa. Toinen ei-reagenssimenetelmä on erityisten kalvojen käyttö.
Jokaisella yllä olevista menetelmistä ei ole vain etuja, vaan myös haittoja. Menetelmän valinta riippuu siitä, missä muodossa rauta on vedessä.
