Vandenyje geležis yra dviejų irtrivalentės jonų. Kaip išvalyti geriamąjį ir techninį skystį nuo šių teršalų? Aktuali paprastos šeimos ir didelės įmonės problema. Panagrinėkime priežastis, nuo kurių priklauso geležies tirpumas vandenyje, teršalų formos ir fero junginių pašalinimo būdai.
Geležies junginiai suteikia vandeniui gelsvą spalvą,dažnai pasirodo nemalonus poskonis, galite pastebėti užteršimą rudų dribsnių pavidalu. Išvardyti reiškiniai yra geriamojo vandens organoleptinių savybių pablogėjimas. Vandens vartotojai pirmiausia atkreipia dėmesį į spalvos pasikeitimą. Be to, tai turi pasekmių žmonių sveikatai. Neigiamai veikia kepenų, dantų, viso virškinimo trakto, odos ir plaukų būklę, neatitinkančio vandentiekio vandens, kuriame yra geležies, vartojimą.
Tirpumas vandenyje paaiškinamas ne tik dėl uolienų sudėties feros junginių sąveikos su kitomis gamtoje esančiomis medžiagomis. Didėja Fe jonų koncentracija2+ ir Fe3+ dėl nuolat vykstančio korozijos procesoeina į aparatus ir vandens tiekimo vamzdžius, pagamintus iš geležies lydinių. Vamzdynai pamažu tampa nebenaudojami, keičiasi produktų, kurių gamyboje naudojamas vanduo su geležies priemaišomis, savybės.
Cheminis elementas, nurodytas lotyniškaiPavadinimas „Ferrum“ pagal gausumą žemės plutoje nusileidžia tik aliuminiui. Planetoje yra didelis kiekis geležies pirito arba pirito (jo formulė FeS2)... Geležies junginių yra vulkaninės ir nuosėdinės kilmės uolienose hematito, magnezito ir rudosios geležies rūdos pavidalu.
Paprasta geležies medžiaga yra sidabriškai pilkaplastikas, netirpus vandenyje. Oksidai ir hidroksidai, daugelis geležies druskų taip pat nesąveikauja su vandeniu. FeO tirpumas vandenyje aptariamas atsižvelgiant į jo gebėjimą oksiduotis iki geležies oksido. Kalbėdami apie FeO vandeninį tirpalą, turime omenyje geležies jonų kiekį. Kai kuriuose vandens šaltiniuose šis skaičius siekia 50 ir daugiau miligramų 1 litrui. Tai yra didelė koncentracija, toks geriamasis vanduo turi būti išgrynintas.
Fizinė ir cheminė erozija lemia geležies junginių turinčių uolienų smulkinimą, tirpimą ir sunaikinimą. Dėl gamtoje vykstančių reakcijų išsiskiria Fe jonai2+ ir Fe3+... Jie yra aktyviai dalyvauti redokso procesuose. Dvivalentis jonas yra oksiduojamas, dovanoja elektroną ir tampa trigubai įkrautas. Geležies tirpumas vandenyje yra Fe katijonas2+... Dėl tirpale vykstančių reakcijųgaunamos skirtingos druskos. Tarp jų yra tirpi, pavyzdžiui, sulfatai, ir netirpi (sulfidai, karbonatai). Atšaldžius tokį vandenį, tirpi forma tampa netirpi, susidaro nuosėdos, kurios nusėda. Juodoji geležis oksiduojama į geležį dalyvaujant deguoniui ar kitiems oksidatoriams (ozonui, chlorui).
Dėl jonų virsmo atsiranda rudos rūdys, atsparios tolesnei oksidacijai, jos sąlyginė sudėtis gali būti pavaizduota taip: Fe2Oi3 • nH2O. Fe dalelė3+ yra sudėtingų neorganinių ir organinių medžiagų, esančių paviršiniuose vandenyse, dalis.
Cheminio elemento koncentracijos ir geležies rūšysvanduo priklauso nuo žemės plutos uolienų sudėties ir įvairių šaltinių būklės. Tuo pačiu metu gali būti dvivalenčių ir trivalentių geležies junginių, organinių formų, tokių kaip geležies bakterijos ir koloidinės medžiagos (tirpios ir netirpios).
Jei yra sulfatinių rūdų nuosėdų, tadageležies geležies dažniau būna esant didelėms koncentracijoms. Ferro junginių tirpumas vandenyje didėja esant temperatūrai šalia vulkanizmo regionų. Upėse ir ežeruose geležies kiekis yra didesnis, jei iš metalurgijos ir chemijos gamyklų išleidžiamos nuotekos.
Ferro junginiams pašalinti naudojamireagentų ir be reagentų metodai. Dauguma procesų yra pagrįsti dvivalenčio jono oksidacija į trivalentį katijoną. Jie daro tą patį su kitomis vandens priemaišomis - paverčiami netirpiais junginiais ir pašalinami naudojant filtrą. Dauguma pramonės gamyklų veikia šiuo principu.
Koks yra geležies tirpumas vandenyje, nustatomanaudojant instrumentus. Tada geležis pašalinama cheminiais reagentais: deguonimi, chloru, ozonu, kalio permanganatu, vandenilio peroksidu. Vyksta cheminės oksidacijos reakcijos ir gaunamos netirpios nuosėdos. Jį galima ne tik filtruoti, bet ir pašalinti nusėdus dekantavimo metodu (iš nuosėdų išleisti švarų vandenį). Ozoninimo ir chlorinimo metu dezinfekcija (dezinfekcija) vyksta vienu metu. Manoma, kad ozono naudojimas yra perspektyvesnis metodas, nes chloras yra pavojingas žmonių sveikatai.
Namuose iš aukščiaureagentų, galite naudoti vandenilio peroksidą ir kalio permanganatą. Kaip pašalinti geležį iš vandens, jei per trumpą laiką reikia gauti mažą tūrį? Į vandenį įpylus peroksido, iškrinta nuosėdų dribsniai. Būtina palaukti, kol jis nusės ant indo dugno ir išleisti vandenį, arba praleisti per įprastą ąsočio filtrą. Šis išvalytas vanduo tinka gerti ir gaminti maistą.
Organinių geležies formų atžvilgiu šie metodai yra neveiksmingi. Pirmiau minėti reagentai nepakankamai greitai nusodina koloidines daleles.
Yra atskirų įrenginių, veikiančių katalizės ir jonų mainų principais. Prietaisai naudojami vandens valymui mažose pramonės įmonėse ir kotedžuose.
Geležis kataliziniu metodu pašalinama išnaudojant specialų įdarą iš natūralių ir sintetinių žaliavų. Vandens atitraukimo filtras yra metalinis indas. Užpildas dedamas į vidų ir praleidžiamas vanduo. Medžiaga yra geležies geležies oksidacijos katalizatorius, kuris iš įvairių formų paverčia ją netirpia būsena.
Kai naudojama jonų mainų deferizacijakatijonai, gauti iš jonų mainų dervų, tokių kaip ceolitas (mineralas). Pastaraisiais metais buvo nustatyta sintetinių produktų, skirtų vandeniui atidėti, gamyba jonų mainų metodu.
Chemikalai naudojami ilgą laiką,jei yra šios kenksmingos priemaišos - geležies vandenyje. Geležies rūšys yra skirtingos, todėl reikia ieškoti optimalaus sprendimo, metodo, tinkamo vandeniui iš konkretaus šaltinio išvalyti, kuriam nustatytos geležies formos ir koncentracijos.
Tokiu būdu chlorinimas yra praeities dalykasneigiamai veikia vandens kokybę ir visuomenės sveikatą. Aeravimas arba vandens praturtinimas oru yra metodas, praktiškai neturintis trūkumų. Deguonis praeina per vandenį, oksiduojasi geležis, o netirpius dumblo dribsnius galima pašalinti filtruojant arba nusėdant.
Geležis pašalinama be cheminių reagentų- naudojant elektrocheminį metodą. Du elektrodai panardinami į valomo vandens indą. Neigiamas elektrodas - katodas - pritraukia ir sulaiko teigiamai įkrautus geležies jonus, kad ir kokie jie būtų. Kitas be reagentų metodas yra specialių membranų naudojimas.
Kiekvienas iš minėtų metodų turi ne tik privalumų, bet ir trūkumų. Metodo pasirinkimas priklauso nuo formos, kurioje geležis yra vandenyje.
