El hierro está presente en el agua en forma de iones divalentes y trivalentes. ¿Cómo limpiar los líquidos para beber y técnicos de estos contaminantes? Un problema urgente para una familia ordinaria y una gran empresa. Considere las razones de las que depende la solubilidad del hierro en agua, las formas de los contaminantes, los métodos para eliminar los ferrocompuestos.
¿Por qué el agua del grifo es amarilla y marrón?
Los compuestos de hierro le dan al agua un color amarillento, a menudo hay un regusto desagradable, se puede notar la contaminación en forma de copos marrones. Estos fenómenos son el deterioro de las propiedades organolépticas del agua potable. El cambio de color es a lo que los consumidores de agua prestan atención en primer lugar. Además, hay implicaciones para la salud humana. El consumo de agua del grifo de mala calidad, que contiene hierro, afecta negativamente la condición del hígado, los dientes, todo el tracto gastrointestinal, la piel y el cabello.
La solubilidad en agua se explica no solo por la interacción de los ferrocompuestos de la composición de las rocas con otras sustancias de la naturaleza. se elevala concentración de iones Fe2+ y Fe3+ debido al proceso de corrosión que ocurre constantemente en los dispositivos de suministro de agua y tuberías hechas de aleaciones de hierro. Las tuberías se vuelven gradualmente inutilizables, las propiedades de los productos, en cuya producción se utilizó agua con una mezcla de hierro, están cambiando.
¿Cuál es la solubilidad del hierro en agua?
El elemento químico, al que se le dio el nombre latino Ferrum, es el segundo más abundante en la corteza terrestre después del aluminio. En grandes cantidades en el planeta existen depósitos de pirita de hierro o pirita (su fórmula es FeS2). Los compuestos ferrosos se encuentran en rocas de origen volcánico y sedimentario en forma de hematita, magnesita, mineral de hierro marrón.
La sustancia simple hierro es un metal dúctil de color gris plateado, insoluble en agua. Óxidos e hidróxidos, muchas sales de hierro tampoco interactúan con el agua. La solubilidad del FeO en agua se analiza en relación con su capacidad para oxidarse a óxido férrico. Cuando se habla de una solución acuosa de FeO, se refieren al contenido de iones ferrosos. En algunas fuentes de agua, esta cifra alcanza los 50 o más miligramos por 1 litro. Esta es una alta concentración, tal agua potable debe ser purificada.
¿Cómo llega el hierro a las aguas naturales?
La erosión física y química conduce al aplastamiento, disolución y destrucción de rocas que contienen compuestos de hierro. Como resultado de las reacciones que tienen lugar ennaturaleza, se liberan los iones Fe2+ y Fe3+. Ellos participan activamente en los procesos redox. El ion divalente se oxida, dona un electrón y se carga triplemente. La solubilidad del hierro en agua es la presencia del catión Fe2+. Como resultado de las reacciones que tienen lugar en la solución, se obtienen diferentes sales. Entre ellos se encuentran los solubles, como los sulfatos, y los insolubles (sulfuros, carbonatos). Cuando dicha agua está libre de hierro, la forma soluble se vuelve insoluble, se forman escamas que precipitan. El hierro ferroso se oxida a trivalente en presencia de oxígeno u otros agentes oxidantes (ozono, cloro).
Las transformaciones de los iones conducen eventualmente a la aparición de una roya marrón resistente a una mayor oxidación, su composición condicional se puede representar de la siguiente manera: Fe2O3 • nH2O. Las partículas Fe3+ forman parte de las sustancias inorgánicas y orgánicas complejas que se encuentran en las aguas superficiales.
¿El contenido de ferrocompuestos en aguas naturales es el mismo?
Las concentraciones de un elemento químico y los tipos de hierro en el agua dependen de la composición de las rocas de la corteza terrestre y del estado de varias fuentes. Pueden estar presentes al mismo tiempo compuestos de hierro divalente y trivalente, formas orgánicas como bacterias del hierro y sustancias coloidales (solubles e insolubles).
Si hay depósitos de minerales de sulfato, es más probable que el hierro ferroso esté presente en altas concentraciones. solubilidad en aguaLos ferrocompuestos aumentan con la temperatura cerca de las áreas de vulcanismo. El contenido de hierro en ríos y lagos es mayor si hay descarga de aguas residuales de plantas metalúrgicas y químicas.
¿Cómo purificar el agua del hierro?
Los métodos reactivos y no reactivos se utilizan para eliminar los ferrocompuestos. La base de la mayoría de los procesos es la oxidación de un ion divalente a un catión trivalente. Hacen lo mismo con otras impurezas en el agua: se convierten en compuestos insolubles y se eliminan con un filtro. El funcionamiento de la mayoría de las instalaciones industriales se basa en este principio.
¿Cuál es la solubilidad del hierro en agua, determinada usando instrumentos? Luego, la eliminación de hierro se lleva a cabo con reactivos químicos: oxígeno, cloro, ozono, permanganato de potasio, peróxido de hidrógeno. Se producen reacciones químicas de oxidación y se obtiene un precipitado insoluble. No solo se puede filtrar, sino también eliminar después de decantar por decantación (drenar el agua limpia del sedimento). Durante la ozonización y la cloración, la desinfección (desinfección) ocurre simultáneamente. Se cree que el uso de ozono es un método más prometedor, porque el cloro es peligroso para la salud humana.
¿Cuáles son las formas de eliminar el hierro de pequeños volúmenes de agua?
En casa, se pueden usar peróxido de hidrógeno y permanganato de potasio de los reactivos anteriores. ¿Cómo purificar el agua del hierro, si desea obtener una pequeña cantidad en poco tiempo? Cuando se agrega peróxido al agua,escamas de sedimento. Hay que esperar a que se asiente en el fondo del recipiente y escurrir el agua, o pasarla por un filtro de jarra normal. Esta agua purificada es apta para beber y cocinar.
En relación con las formas orgánicas de hierro, los métodos anteriores son ineficaces. Los reactivos mencionados anteriormente no sedimentan las partículas coloidales lo suficientemente rápido.
Intercambio de iones y catálisis: métodos de eliminación de hierro con agua
Existen instalaciones autónomas que funcionan según los principios de catálisis, intercambio iónico. Los dispositivos se utilizan para purificar el agua en pequeñas empresas industriales y casas de campo.
El hierro en el método catalítico se elimina utilizando un relleno especial producido a partir de materias primas naturales y sintéticas. El filtro para la desferrización del agua es un recipiente metálico. El relleno se coloca en el interior y se pasa el agua. La sustancia es un catalizador para la oxidación del hierro ferroso, convirtiéndolo en un estado insoluble de varias formas.
En la eliminación de hierro por intercambio iónico se utilizan intercambiadores de cationes, obtenidos a partir de resinas de intercambio iónico, como la zeolita (mineral). En los últimos años se ha lanzado la producción de productos sintéticos para la eliminación de hierro en agua por intercambio iónico.
¿Por qué necesitamos una alternativa a los reactivos?
Los productos químicos se usan durante mucho tiempo si hay esta impureza nociva: hierro en el agua. Los tipos de hierro son diferentes, por lo que debe buscar la mejor solución, un método adecuado para la purificación del agua.de una fuente específica para la que se han establecido formas y concentraciones de hierro.
La cloración es cosa del pasado, este método afecta negativamente la calidad del agua y la salud pública. La aireación o el enriquecimiento del agua con aire es un método prácticamente desprovisto de inconvenientes. El oxígeno pasa a través del agua, el hierro se oxida y las escamas de precipitado insoluble se pueden eliminar mediante filtración o sedimentación.
La eliminación de hierro se lleva a cabo sin reactivos químicos, utilizando el método electroquímico. Se sumergen dos electrodos en un recipiente con agua para limpiarlos. El electrodo negativo, el cátodo, atrae y retiene iones de hierro cargados positivamente, en cualquier forma que sean. Otro método sin reactivos es el uso de membranas especiales.
Cada uno de los métodos anteriores no solo tiene ventajas, sino también desventajas. La elección del método depende de la forma en que el hierro esté presente en el agua.
