Ионы железа

Описание: железо – это химический элемент, который очень распространен в природе и составляет приблизительно 4,7% от массы земной коры. Поэтому он также именуется макроэлементом.

Характерной особенностью жидкостей, находящихся в средах с избыточной влагой, является наличие такого химического элемента, как железо. Его содержание в подземных водах часто превышает предельно допустимые нормы. Далее рассматриваются характерные особенности, польза и вред железа в воде, а также способы очистки.

Соединения железа содержат в себе более трёхсот минералов. И появляются эти соединения в наземных водах главным образом благодаря процессу химического преобразования минералов под воздействием воды, органических кислот, кислорода и т.д. Горные породы из-за этих процессов разрушаются и растворяются. Это приводит к их взаимодействию с минеральными и органическими частицами водных ресурсов и образованию соединений металла. Существенная часть железа попадает через грунтовые воды и водостоки промышленных и сельскохозяйственных предприятий.

Влияние на человеческий организм

Примечательно, что этот макроэлемент в определенных дозировках играет ключевую роль в жизнедеятельности животных и растительных организмов. Для человека его важное значение заключается в том, что феррум является составной частью ключевых органических соединений, таких как молекула гемоглобина и различные ферменты. Атомы железа составляют приблизительно 70% от структуры гемоглобина, поэтому основной его задачей является кроветворение.

Однако формы железистых ионов полезны для организма далеко не в любой концентрации. Концентрация феррум-ионов, превышающая ПДК (0,3 мг/л) способствует увеличению рисков появления таких симптомов:

• Поражение печени
• Аллергических реакций
• Ухудшение репродуктивной функции
• Предынфарктное состояние

Формы железа в воде

Этот элемент, находясь в жидких средах, может принимать различные вариации: наиболее распространено двух- и трехвалентное железо. Вступая в химическую реакцию с кислородом, соединения двухвалентного металла проходят процесс окисления и превращаются в трехвалентную форму. Когда концентрация оксидов Fe превышает 1-2 мг/дм3, вода становится непригодной даже для технологического применения, приобретая резкий вкус ржавчины и рыжевато-бурый окрас. ПДК железистых ионов для питьевого водоснабжения составляет до 0,3 мг/л.

Неспособный растворяться в жидкости осадок оксида, то есть ржавчины, нередко распространен в водопроводе, поскольку его источником являются старые системы водоснабжения. Даже подвергаясь очищению и контролю на станциях водоканалов, преодолевая длинные трубопроводы, жидкость снова вбирает в себя ионы со стенок и уже перестает соответствовать нормам.

В конечном итоге из крана выходит водный состав, перенасыщенный всевозможными формами железа, которые приводят к появлению ржавых отметин на сантехнических приборах. Помимо этого, превышение показателя ПДК в воде способствует размножению железобактерий, которые усложняют функционирование сложных водопроводных систем. Эти микроорганизмы выделяют продукты жизнедеятельности – вредные вещества, называющиеся канцерогенами, которые приводят к развитию микроорганизмов, очень негативно отражающиеся на здоровье человека.

Способы очистки

Преимущественно в грунтовых водах обнаруживается бикарбонат закиси железа, который относится к двухвалентному железу. Из воды, взятой из водоносных пластов, он убирается методом аэрации. Аэрация – это процесс, когда вода находится в тесном соприкосновении с воздушной средой, или конкретно кислородом. Благодаря этому процессу водный раствор избавляется от нежелательных элементов, которые выпадают осадком бурых хлопьев. Ввиду этого после процедуры жидкость дополнительно проходит через резервуары и фильтры.

В случае, когда содержится сульфат железа, процессу очищения аэрацией предшествует известкование, с последующим отстаиванием и фильтрацией.

Для выбора самого экономичного способа обезжелезивания, проводится пробная попытка. Многоступенчатые очистные конструкции используются в ситуациях, когда обезжелезивание жидкости не может выполниться одновременно при удалении прочих видов загрязнения воды.

Чтобы определить методику очищения, подходящую для конкретной ситуации, вначале нужно разобраться, в какой именно форме феррум-ион находится в источнике проб. С этим вопросом помогут специалисты лаборатории, которые будут проводить исследования.