O ferro está presente na água na forma de íons bivalentes e trivalentes. Como limpar líquidos de bebida e técnicos desses contaminantes? Um problema urgente para uma família comum e uma grande empresa. Considere as razões das quais depende a solubilidade do ferro na água, as formas dos poluentes, os métodos para remover os compostos ferrosos.
Por que a água da torneira é amarela e marrom?
Compostos de ferro dão à água uma cor amarelada, muitas vezes há um sabor desagradável, você pode notar a poluição na forma de flocos marrons. Esses fenômenos são a deterioração das propriedades organolépticas da água potável. A mudança de cor é o que os consumidores de água prestam atenção em primeiro lugar. Além disso, há implicações para a saúde humana. O consumo de água da torneira de má qualidade, que contém ferro, afeta negativamente a condição do fígado, dentes, todo o trato gastrointestinal, pele e cabelo.
A solubilidade em água é explicada não apenas pela interação dos ferrocompostos da composição das rochas com outras substâncias da natureza. sobea concentração de íons Fe2+ e Fe3+ devido ao processo de corrosão que ocorre constantemente em dispositivos de abastecimento de água e tubos feitos de ligas de ferro. Os dutos estão gradualmente se tornando inutilizáveis, as propriedades dos produtos, na produção dos quais foi usada água com uma mistura de ferro, estão mudando.
Qual é a solubilidade do ferro em água?
O elemento químico, que recebeu o nome latino Ferrum, é o segundo mais abundante na crosta terrestre depois do alumínio. Em grandes quantidades no planeta existem depósitos de pirita ou pirita de ferro (sua fórmula é FeS2). Os compostos de ferro são encontrados em rochas de origem vulcânica e sedimentar na forma de hematita, magnesita, minério de ferro marrom.
A substância simples ferro é um metal dúctil cinza-prateado, insolúvel em água. Óxidos e hidróxidos, muitos sais de ferro também não interagem com a água. A solubilidade do FeO em água é discutida em conexão com sua capacidade de oxidar em óxido férrico. Ao falar sobre uma solução aquosa de FeO, eles significam o conteúdo de íons ferrosos. Em algumas fontes de água, esse número chega a 50 ou mais miligramas por 1 litro. Esta é uma alta concentração, essa água potável deve ser purificada.
Como o ferro chega às águas naturais?
Erosão física e química leva ao esmagamento, dissolução e destruição de rochas contendo compostos de ferro. Como resultado das reações que ocorrem emnatureza, os íons Fe2+ e Fe3+ são liberados. Eles estão ativamente envolvidos em processos redox. O íon bivalente é oxidado, doa um elétron e fica triplamente carregado. A solubilidade do ferro em água é a presença do cátion Fe2+. Como resultado das reações que ocorrem na solução, diferentes sais são obtidos. Entre eles estão os solúveis, como os sulfatos, e os insolúveis (sulfetos, carbonatos). Quando tal água é livre de ferro, a forma solúvel torna-se insolúvel, formando-se flocos que precipitam. O ferro ferroso é oxidado a trivalente na presença de oxigênio ou outros agentes oxidantes (ozônio, cloro).
Transformações de íons eventualmente levam ao aparecimento de ferrugem marrom resistente a oxidação posterior, sua composição condicional pode ser representada da seguinte forma: Fe2O3 • nH2O. As partículas Fe3+ fazem parte das complexas substâncias inorgânicas e orgânicas encontradas nas águas superficiais.
O teor de ferrocompostos nas águas naturais é o mesmo?
As concentrações de um elemento químico e os tipos de ferro na água dependem da composição das rochas da crosta terrestre e do estado de várias fontes. Compostos de ferro bivalentes e trivalentes, formas orgânicas como bactérias de ferro e substâncias coloidais (solúveis e insolúveis) podem estar presentes ao mesmo tempo.
Se houver depósitos de minério de sulfato, é mais provável que o ferro ferroso esteja presente em altas concentrações. Solubilidade em Águaferrocompostos aumenta com a temperatura perto de áreas de vulcanismo. O teor de ferro em rios e lagos é maior se houver descarte de efluentes de usinas metalúrgicas e químicas.
Como purificar a água do ferro?
Métodos reagentes e não reagentes são usados para remover ferrocompostos. A base da maioria dos processos é a oxidação de um íon bivalente a um cátion trivalente. Eles fazem o mesmo com outras impurezas na água - eles são convertidos em compostos insolúveis e removidos com um filtro. A operação da maioria das instalações industriais é baseada neste princípio.
Qual é a solubilidade do ferro em água, determinada usando instrumentos. Em seguida, a remoção do ferro é realizada com reagentes químicos: oxigênio, cloro, ozônio, permanganato de potássio, peróxido de hidrogênio. As reações de oxidação química ocorrem e um precipitado insolúvel é obtido. Não só pode ser filtrado, mas também removido após a decantação (drenagem da água limpa do sedimento). Durante a ozonização e a cloração, a desinfecção (desinfecção) ocorre simultaneamente. Acredita-se que o uso do ozônio seja um método mais promissor, pois o cloro é perigoso para a saúde humana.
Quais são as maneiras de remover o ferro de pequenos volumes de água?
Em casa, o peróxido de hidrogênio e o permanganato de potássio podem ser usados a partir dos reagentes acima. Como purificar a água do ferro, se você deseja obter uma pequena quantidade em pouco tempo? Quando o peróxido é adicionado à água,flocos de sedimentos. É necessário esperar que ela se acomode no fundo do recipiente e escorra a água, ou passe por um filtro de jarro comum. Esta água purificada é adequada para beber e cozinhar.
Em relação às formas orgânicas do ferro, os métodos acima são ineficazes. Esses reagentes mencionados acima não sedimentam partículas coloidais com rapidez suficiente.
Troca iônica e catálise - métodos de remoção de ferro de água
Existem instalações autônomas que operam segundo os princípios de catálise, troca iônica. Os dispositivos são usados para purificar a água em pequenas empresas industriais e casas de campo.
O ferro no método catalítico é removido por meio de um enchimento especial produzido a partir de matérias-primas naturais e sintéticas. O filtro para diferimento da água é um recipiente de metal. O preenchimento é colocado dentro e a água é passada. A substância é um catalisador para a oxidação do ferro ferroso, convertendo-o em um estado insolúvel de várias formas.
Na remoção de ferro de troca iônica, são utilizados trocadores de cátions, obtidos a partir de resinas de troca iônica, como a zeólita (mineral). Nos últimos anos, foi lançada a produção de produtos sintéticos para remoção de ferro-água por troca iônica.
Por que precisamos de uma alternativa aos reagentes?
Os produtos químicos são usados por muito tempo se houver essa impureza prejudicial - ferro na água. Os tipos de ferro são diferentes, então você precisa procurar a melhor solução, um método adequado para purificação da águade uma fonte específica para a qual foram estabelecidas formas e concentrações de ferro.
Cloração é coisa do passado, este método afeta negativamente a qualidade da água e a saúde pública. A aeração ou enriquecimento da água com ar é um método praticamente desprovido de desvantagens. O oxigênio passa pela água, o ferro é oxidado e os flocos de precipitados insolúveis podem ser removidos por filtração ou sedimentação.
A remoção do ferro é realizada sem reagentes químicos - usando o método eletroquímico. Dois eletrodos são imersos em um recipiente com água para serem limpos. O eletrodo negativo - o cátodo - atrai e retém íons de ferro carregados positivamente, em qualquer forma que sejam. Outro método não reagente é o uso de membranas especiais.
Cada um dos métodos acima tem não apenas vantagens, mas também desvantagens. A escolha do método depende da forma em que o ferro está presente na água.
