鉄は2つの形で水中に存在します-そして三価イオン。これらの汚染物質から飲料液と工業用液体をきれいにする方法は?普通の家族や大企業にとって緊急の問題。鉄の水への溶解度が依存する理由、汚染物質の形態、およびフェロ化合物を除去する方法を考えてみましょう。
鉄化合物は水に黄色がかった色を与えます、多くの場合、不快な後味があり、茶色のフレークの形で汚染に気付くことがあります。記載されている現象は、飲料水の官能特性の劣化です。色の変化は、水の消費者が最初に注意を払うことです。さらに、人間の健康に影響があります。鉄分が含まれている質の悪い水道水の消費は、肝臓、歯、胃腸管全体、皮膚、髪の状態に悪影響を及ぼします。
水への溶解度は、岩石の組成からの鉄化合物と自然界の他の物質との相互作用だけで説明されるのではありません。 Feイオンの濃度が増加します2+ とFe3歳以上 常に行われている腐食プロセスのため鉄合金製の装置や給水管に入ります。パイプラインは徐々に使用できなくなり、その生産における製品の特性は、鉄の変化を混ぜ合わせた水を使用していました。
ラテン語で与えられた化学元素地球の地殻での普及という観点から、鉄という名前はアルミニウムに次ぐ第2位です。惑星には大量の鉄黄鉄鉱または黄鉄鉱が含まれています(その式FeS2)..。フェロ化合物は、火山岩や堆積岩にヘマタイト、マグネサイト、茶色の鉄鉱石の形で見られます。
単体の鉄は銀色の灰色ですプラスチック金属、水に不溶。酸化物や水酸化物、多くの鉄塩も水と相互作用しません。水へのFeOの溶解度は、酸化第二鉄に酸化する能力に関連して説明されています。私たちがFeOの水溶液について話すとき、私たちは第一鉄イオンの含有量を意味します。一部の水源では、この数値は1リットルあたり50ミリグラム以上に達します。これは高濃度であるため、このような飲料水は浄化する必要があります。
物理的および化学的侵食は、鉄化合物を含む岩石の破砕、溶解、破壊につながります。自然界で起こる反応の結果として、Feイオンが放出されます2+ とFe3歳以上..。彼ら レドックスプロセスに積極的に参加します。二価イオンは酸化され、電子を供与し、三価になります。鉄の水への溶解度は、Feカチオンの存在です。2+..。溶液中で起こる反応の結果として異なる塩が得られます。それらの中には、硫酸塩などの可溶性と不溶性(硫化物、炭酸塩)があります。そのような水の脱硫により、可溶型は不溶性になり、フレークが形成されて沈殿する。第一鉄は、酸素または他の酸化剤(オゾン、塩素)の存在下で酸化されて第二鉄になります。
イオンの変換は、最終的にはさらなる酸化に耐性のある茶色のさび病の出現につながり、その条件付き組成は次のように表すことができます:Fe2ああ3 •nH2O.Fe粒子3歳以上 地表水に見られる複雑な無機および有機物質の一部です。
の化学元素の濃度と鉄の種類水は地殻の岩石組成とさまざまな水源の状態に依存します。同時に、二価および三価の鉄化合物、鉄バクテリアなどの有機形態およびコロイド状物質(可溶性および不溶性)が存在する可能性があります。
硫酸塩鉱石の堆積物がある場合は、第一鉄は高濃度で存在する可能性が高くなります。フェロ化合物の水溶性は、火山活動の領域の近くで温度とともに増加します。河川や湖では、冶金および化学プラントからの廃水が排出されると、鉄含有量が高くなります。
フェロ化合物を除去するために使用されます試薬および試薬を使用しない方法。ほとんどのプロセスは、2価のイオンから3価の陽イオンへの酸化に基づいています。それらは水中の他の不純物でも同じことをします-それらは不溶性化合物に変換され、フィルターを使用して除去されます。ほとんどの産業プラントはこの原則に基づいて稼働しています。
鉄の水への溶解度は次のように決定されます楽器を使う。次に、化学試薬(酸素、塩素、オゾン、過マンガン酸カリウム、過酸化水素)を使用して鉄の除去が行われます。化学酸化反応が起こり、不溶性の沈殿物が得られます。ろ過するだけでなく、デカンテーションにより沈殿させた後、除去することもできます(沈殿物から澄んだ水が排出されます)。オゾン処理と塩素処理の間、消毒(消毒)が同時に行われます。塩素は人の健康に有害であるため、オゾンの使用はより有望な方法であると考えられています。
上から自宅で試薬には、過酸化水素と過マンガン酸カリウムを使用できます。短時間で少量を得る必要がある場合、水から鉄を取り除く方法は?水に過酸化物を加えると、沈殿物のフレークが落ちます。容器の底に落ち着くのを待って水を抜くか、通常のピッチャーフィルターに通す必要があります。このきれいな水は、飲用や調理に適しています。
有機形態の鉄に関しては、記載されている方法は効果がありません。上記の試薬は、コロイド粒子を十分に速く沈殿させません。
触媒作用とイオン交換の原理に基づいて動作する自律的な設備があります。この装置は、小規模な工業企業やコテージの浄水に使用されています。
触媒法の鉄はから除去されます天然および合成の原材料から作られた特別な詰め物を使用しています。水の劣化防止用フィルターは金属製の容器です。埋め戻しは内部に配置され、水が通過します。この物質は第一鉄の酸化の触媒であり、さまざまな形から不溶性の状態に変化します。
イオン交換減速を使用する場合ゼオライト(鉱物)などのイオン交換樹脂から得られる陽イオン交換体。近年、イオン交換法による水の劣化を防ぐための合成製品の製造が確立されています。
化学薬品は長い間使用されていますが、この有害な不純物がある場合-水中の鉄。鉄にはさまざまな種類があるため、鉄の形態と濃度が確立されている特定の水源から水を浄化するのに適した方法である最適な解決策を探す必要があります。
塩素消毒は過去のものです、このように水質と公衆衛生に悪影響を及ぼします。空気による水の曝気または濃縮は、実質的に欠点のない方法です。酸素は水を通過し、鉄は酸化され、不溶性のスラッジフレークはろ過または沈降によって除去できます。
鉄の除去は化学試薬なしで行われます-電気化学的方法を使用します。 2つの電極は、洗浄する水の容器に浸されています。負極(陰極)は、正に帯電した鉄イオンを、どのような形であれ、引き付けて保持します。別の試薬を使用しない方法は、特殊な膜の使用です。
上記の各方法には、長所だけでなく短所もあります。方法の選択は、鉄が水中に存在する形態に依存します。