Sắt có trong nước ở dạng ion hóa trị 2 và 3. Làm thế nào để làm sạch nước uống và chất lỏng kỹ thuật khỏi những chất gây ô nhiễm này? Một vấn đề cấp bách đối với một gia đình bình thường và một doanh nghiệp lớn. Xem xét các lý do phụ thuộc vào khả năng hòa tan của sắt trong nước, các dạng chất ô nhiễm, các phương pháp loại bỏ các hợp chất sắt.
Tại sao nước máy có màu vàng và nâu?
Hợp chất sắt làm cho nước có màu hơi vàng, thường có dư vị khó chịu, bạn có thể nhận thấy ô nhiễm ở dạng vảy màu nâu. Những hiện tượng này là sự suy giảm các đặc tính cảm quan của nước uống. Sự thay đổi màu sắc là điều mà người tiêu dùng nước phải chú ý đầu tiên. Ngoài ra, còn có những hệ lụy đối với sức khỏe con người. Việc uống nước máy kém chất lượng có chứa sắt sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến tình trạng của gan, răng, toàn bộ đường tiêu hóa, da và tóc.
Tính tan trong nước không chỉ được giải thích bởi sự tương tác của các hợp chất sắt từ thành phần của đá với các chất khác trong tự nhiên. mọcnồng độ của các ion Fe2 +và Fe3 +do quá trình ăn mòn xảy ra liên tục trong các thiết bị cấp nước và đường ống làm bằng hợp kim sắt. Các đường ống đang dần trở nên không sử dụng được, các đặc tính của sản phẩm, trong quá trình sản xuất có sử dụng nước với phụ gia sắt, đang thay đổi.
Khả năng hòa tan của sắt trong nước là gì?
Nguyên tố hóa học có tên Latinh là Ferrum, có nhiều thứ hai trong vỏ trái đất sau nhôm. Với số lượng lớn trên hành tinh này có mỏ sắt pyrit hoặc pyrit (công thức của nó là FeS2). Các hợp chất ferro được tìm thấy trong đá có nguồn gốc núi lửa và trầm tích ở dạng hematit, magnesit, quặng sắt nâu.
Chất đơn giản là sắt là kim loại dẻo màu xám bạc, không tan trong nước. Các oxit và hiđroxit, nhiều muối sắt cũng không tương tác với nước. Khả năng hòa tan của FeO trong nước được thảo luận liên quan đến khả năng oxy hóa thành oxit sắt. Khi nói về một dung dịch nước của FeO, chúng có nghĩa là hàm lượng của các ion đen. Ở một số nguồn nước, con số này đạt từ 50 miligam trở lên trên 1 lít. Đây là nồng độ cao, nước uống như vậy phải được lọc sạch.
Làm thế nào để sắt đi vào nước tự nhiên?
Xói mòn vật lý và hóa học dẫn đến nghiền nát, hòa tan và phá hủy các loại đá có chứa các hợp chất sắt. Kết quả của các phản ứng diễn ra trongbản chất, các ion Fe2 +và Fe3 +được giải phóng. Họ tích cực tham gia vào các quá trình oxy hóa khử. Ion hóa trị hai bị ôxy hóa, cho một điện tử và trở nên tích điện gấp ba. Khả năng hòa tan của sắt trong nước là sự có mặt của cation Fe2 +. Kết quả của các phản ứng diễn ra trong dung dịch, các muối khác nhau thu được. Trong số đó có thể hòa tan, chẳng hạn như sunfat, và không hòa tan (sunfua, cacbonat). Khi nước không có sắt như vậy, dạng hòa tan trở nên không hòa tan, các bông cặn được tạo thành kết tủa. Sắt đen bị oxy hóa thành hóa trị ba khi có oxy hoặc các chất oxy hóa khác (ozon, clo).
Sự biến đổi của các ion cuối cùng dẫn đến sự xuất hiện của gỉ nâu có khả năng chống lại quá trình oxy hóa tiếp theo, thành phần có điều kiện của nó có thể được biểu diễn như sau: Fe2O3 • nH2O. Hạt Fe3 +là một phần của các chất vô cơ và hữu cơ phức tạp được tìm thấy trong nước bề mặt.
Hàm lượng các hợp chất sắt trong nước tự nhiên có giống nhau không?
Nồng độ của một nguyên tố hóa học và các loại sắt trong nước phụ thuộc vào thành phần đá của vỏ trái đất và trạng thái của các nguồn khác nhau. Các hợp chất sắt hóa trị hai và hóa trị ba, các dạng hữu cơ như vi khuẩn sắt và các chất dạng keo (hòa tan và không hòa tan) có thể xuất hiện đồng thời.
Nếu có cặn quặng sunfat, nhiều khả năng sắt đen sẽ có ở nồng độ cao. độ hòa tan trong nướccác hợp chất sắt tăng lên theo nhiệt độ gần các khu vực núi lửa. Hàm lượng sắt trong sông và hồ cao hơn nếu có nước thải từ các nhà máy luyện kim và hóa chất.
Làm thế nào để lọc nước khỏi sắt?
Phương pháp dùng thuốc thử và không dùng thuốc thử để loại bỏ các hợp chất sắt. Cơ sở của hầu hết các quá trình là quá trình oxy hóa một ion hóa trị hai thành một cation hóa trị ba. Chúng cũng làm tương tự với các tạp chất khác trong nước - chúng được chuyển thành các hợp chất không hòa tan và được loại bỏ bằng bộ lọc. Hoạt động của hầu hết các cơ sở lắp đặt công nghiệp dựa trên nguyên tắc này.
Độ hòa tan của sắt trong nước là gì, được xác định bằng cách sử dụng các dụng cụ. Sau đó tiến hành khử sắt bằng các thuốc thử hóa học: oxy, clo, ozon, thuốc tím, hydro peroxit. Các phản ứng oxi hoá hoá học xảy ra và thu được kết tủa không tan. Nó không chỉ có thể được lọc, mà còn được loại bỏ sau khi lắng bằng cách gạn (xả nước sạch khỏi cặn). Trong quá trình ozon hóa và khử trùng bằng clo, khử trùng (khử trùng) xảy ra đồng thời. Người ta tin rằng việc sử dụng ozone là một phương pháp hứa hẹn hơn vì clo gây nguy hiểm cho sức khỏe con người.
Những cách nào để loại bỏ sắt khỏi lượng nước nhỏ?
Ở nhà, có thể sử dụng hydrogen peroxide và kali pemanganat từ các thuốc thử trên. Làm thế nào để lọc nước khỏi sắt, nếu bạn muốn có được một lượng nhỏ trong thời gian ngắn? Khi thêm peroxit vào nước,cặn lắng. Cần đợi lắng xuống đáy thùng rồi xả nước, hoặc đưa qua bình lọc thông thường. Nước tinh khiết này thích hợp để uống và nấu ăn.
Liên quan đến các dạng sắt hữu cơ, các phương pháp trên không hiệu quả. Những thuốc thử nêu trên không làm lắng các hạt keo đủ nhanh.
Trao đổi ion và xúc tác - phương pháp khử sắt trong nước
Có lắp đặt tự động hoạt động theo nguyên lý xúc tác, trao đổi ion. Các thiết bị được sử dụng để làm sạch nước trong các xí nghiệp công nghiệp nhỏ và khu nhà.
Sắt trong phương pháp xúc tác được loại bỏ bằng cách sử dụng chất độn đặc biệt được sản xuất từ nguyên liệu tự nhiên và tổng hợp. Bộ lọc để khử nước là một thùng kim loại. Chèn lấp được đặt bên trong và nước được đi qua. Chất này là chất xúc tác cho quá trình oxy hóa sắt đen, chuyển nó thành trạng thái không hòa tan từ nhiều dạng khác nhau.
Trong loại bỏ sắt trao đổi ion, chất trao đổi cation được sử dụng, thu được từ nhựa trao đổi ion, chẳng hạn như zeolit (khoáng). Trong những năm gần đây, việc sản xuất các sản phẩm tổng hợp để khử sắt trong nước bằng trao đổi ion đã được đưa ra.
Tại sao chúng ta cần thay thế thuốc thử?
Hóa chất sử dụng lâu ngày nếu có tạp chất độc hại này - sắt trong nước. Các loại sắt khác nhau, vì vậy bạn cần tìm kiếm giải pháp tốt nhất, một phương pháp phù hợp để lọc nướctừ một nguồn cụ thể mà các dạng và nồng độ sắt đã được thiết lập.
Clo hóa là dĩ vãng, phương pháp này ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước và sức khỏe cộng đồng. Sục khí hoặc làm giàu nước bằng không khí là một phương pháp thực tế không có nhược điểm. Ôxy đi qua nước, sắt bị ôxy hóa và các mảnh kết tủa không hòa tan có thể được loại bỏ bằng cách lọc hoặc lắng.
Tẩy sắt được thực hiện mà không cần thuốc thử hóa học - sử dụng phương pháp điện hóa. Hai điện cực được nhúng vào một bình chứa nước để làm sạch. Điện cực âm - cực âm - thu hút và giữ các ion sắt tích điện dương, dù chúng ở dạng nào. Một phương pháp không dùng thuốc thử khác là sử dụng các màng đặc biệt.
Mỗi phương pháp trên không chỉ có ưu điểm mà còn có cả nhược điểm. Việc lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào dạng sắt có trong nước.
