Химическое обозначение: Fe 3+
Характеристика: ионы соединений трёхвалентного железа, присутствующие в виде взвесей или мелкодисперсных твердых частиц.
Распространенность: один из наиболее распространенных в земной коре элементов, поэтомучасто обнаруживается в составе водных ресурсов. Нерастворимые формы придают воде рыжеватый цвет и негативно влияют на ее прозрачность.
Причины присутствия железа в воде
Соли и окиси железа попадают в централизованные, подземные или открытые воды по причине естественных и антропогенных процессов. Природные факторы встречаются гораздо чаще. Если водоносный горизонт соседствует с породами, богатыми соединениями железа, оно будет вымываться из него и переноситься водой на поверхность. Другой естественной причиной может быть разложение живых организмов и присутствие гуминовых кислот.
Не стоит исключать и последствия человеческой деятельности. Если вблизи источника проб находится металлургическое или химическое производство, сточные воды которого подвергаются недостаточной очистке, это приводит к превышению концентраций железа в природных водоемах. Центральные же системы водоснабжения могут влиять на этот показатель за счет наличия коррозии в старых трубопроводах.
Стоит отметить, что по причине естественных процессов в подземные воды чаще всего попадает двухвалентное железо. Оно обладает высокой химической активностью, поэтому при контакте с воздухом происходит окисление, а сам металл приобретает нерастворимую трёхвалентную форму и переходит в категорию осадков или коллоидов. К слову, именно эта химическая реакция применяется в аэрационных установках, нейтрализующих растворенное железо.
Способы выявления
Значительное превышение предельно допустимых концентраций нерастворимого трёхвалентного железа приводит к тому, что его можно обнаружить даже невооруженным глазом из-за изменения цвета воды или наличия в ней взвешенных веществ. Кроме того, такая вода будет иметь характерный привкус и запах ржавчины. Если на дм³ воды приходится 1 мг феррума или больше, этот привкус ощущается даже в кофе или чае.
Однако с помощью органов чувств не удастся установить точную концентрацию металла, поэтому для исследования состояния воды применяется лабораторный анализ. Метод фотометрии позволяет с высокой точностью установить концентрацию загрязнителя. Кроме того, в таком случае появляется возможность получить помощь специалистов в сфере подбора очистных систем.
Влияние на деятельность человека
Избыточное содержание трёхвалентного железа чревато также для сантехники и бытовых приборов. При этом на ее поверхностях образуется бурый налет, а более крупные частицы оседают в мембранах или других чувствительных элементах техники, приводя к поломке.
Что касается тела человека, то определенная концентрация железа в пище и воде играет важную роль в поддержании биохимических процессов в организме. Среди прочего, без участия феррума невозможно производство красных кровяных телец, а также некоторых ферментов, необходимых для человеческой жизнедеятельности
Если же концентрация железа превышена, наблюдается обратный эффект. Поскольку вещество не успевает выводиться из организма, оно начинает накапливаться и даже заменять собой другие важные элементы. Если ситуация не изменится, это приведет к повышенному риску инфаркта и проявлению аллергических реакций. Кроме того, вода с избытком железа может привести к поражению печени или стать причиной нарушения репродуктивных функций.
Нормирование
Нормированию концентрации железа в питьевой воде уделяется особое внимание, так как этот элемент широко распространен, а избыточное его потребление чревато развитием серьезных заболеваний. Стоит отметить, что нормируется именно общее содержание всех форм железа в воде, так как они оказывают идентичное воздействие на организм.
Согласно действующему СанПиНу, ПДК железа для питьевой воды и водопровода составляет 0,3 мг/дм³.
Очистные мероприятия
Если требуется одноразовая очистка воды от железа, можно прибегнуть к подручным средствам. Длительное кипячение (более 10 минут) или суточное отстаивание воды способно несколько очистить ее от железа. Главное правило, не использовать всю воду, а утилизировать ее остаток. Стоит отметить, что такие методики не только требуют большого количества времени, но и способны добиться лишь незначительного понижения концентрации.
Лучше всего себя показывают профессионально подобранные методы, в числе которых:
- Обратный осмос, устраняющий все примеси
- Ионный обмен для умягчения и обезжелезивания воды.
- Обезжелезиватели, эффективно устраняющие именно железо
- Аэрация, окисляющая железо кислородом из воздуха
Аэрация, окисляющая железо кислородом из воздуха
