Le fer est présent dans l'eau sous forme d'ions divalents et trivalents. Comment nettoyer les liquides potables et techniques de ces contaminants ? Un problème urgent pour une famille ordinaire et une grande entreprise. Considérez les raisons dont dépend la solubilité du fer dans l'eau, les formes de polluants, les méthodes d'élimination des composés ferreux.
Pourquoi l'eau du robinet est-elle jaune et marron ?
Les composés de fer donnent à l'eau une couleur jaunâtre, il y a souvent un arrière-goût désagréable, vous pouvez remarquer une pollution sous forme de flocons bruns. Ces phénomènes sont la détérioration des propriétés organoleptiques de l'eau potable. Le changement de couleur est ce à quoi les consommateurs d'eau prêtent attention en premier lieu. De plus, il y a des implications pour la santé humaine. La consommation d'eau du robinet de mauvaise qualité, qui contient du fer, affecte négativement l'état du foie, des dents, de l'ensemble du tractus gastro-intestinal, de la peau et des cheveux.
La solubilité dans l'eau ne s'explique pas seulement par l'interaction des ferrocomposés de la composition des roches avec d'autres substances dans la nature. montela concentration d'ions Fe2+ et Fe3+ due au processus de corrosion qui se produit constamment dans les dispositifs d'alimentation en eau et les tuyaux en alliages de fer. Les pipelines deviennent progressivement inutilisables, les propriétés des produits, dans la production desquels de l'eau mélangée à du fer a été utilisée, changent.
Quelle est la solubilité du fer dans l'eau ?
L'élément chimique, qui a reçu le nom latin Ferrum, est le deuxième plus abondant dans la croûte terrestre après l'aluminium. En grande quantité sur la planète, il existe des gisements de pyrite de fer ou de pyrite (sa formule est FeS2). Les composés ferreux se trouvent dans les roches d'origine volcanique et sédimentaire sous forme d'hématite, de magnésite, de minerai de fer brun.
Le fer, une substance simple, est un métal ductile gris argenté, insoluble dans l'eau. Oxydes et hydroxydes, de nombreux sels de fer n'interagissent pas non plus avec l'eau. La solubilité de FeO dans l'eau est discutée en relation avec sa capacité à s'oxyder en oxyde ferrique. Quand on parle d'une solution aqueuse de FeO, on entend la teneur en ions ferreux. Dans certaines sources d'eau, ce chiffre atteint 50 milligrammes ou plus pour 1 litre. Il s'agit d'une concentration élevée, une telle eau potable doit être purifiée.
Comment le fer pénètre-t-il dans les eaux naturelles ?
L'érosion physique et chimique entraîne l'écrasement, la dissolution et la destruction des roches contenant des composés de fer. À la suite des réactions qui ont eu lieu dansnature, les ions Fe2+ et Fe3+ sont libérés. Ils sont activement impliqués dans les processus redox. L'ion divalent est oxydé, donne un électron et devient triplement chargé. La solubilité du fer dans l'eau est la présence du cation Fe2+. À la suite des réactions se produisant dans la solution, différents sels sont obtenus. Parmi eux se trouvent les solubles, tels que les sulfates, et les insolubles (sulfures, carbonates). Lorsque cette eau est dépourvue de fer, la forme soluble devient insoluble, il se forme des flocons qui précipitent. Le fer ferreux est oxydé en trivalent en présence d'oxygène ou d'autres agents oxydants (ozone, chlore).
Les transformations des ions conduisent finalement à l'apparition de rouille brune résistante à une oxydation ultérieure, sa composition conditionnelle peut être représentée comme suit: Fe2O3 • nH2O. Les particules Fe3+ font partie des substances inorganiques et organiques complexes présentes dans les eaux de surface.
La teneur en ferrocomposés des eaux naturelles est-elle la même ?
Les concentrations d'un élément chimique et les types de fer dans l'eau dépendent de la composition rocheuse de la croûte terrestre et de l'état de diverses sources. Des composés de fer divalents et trivalents, des formes organiques telles que des bactéries du fer et des substances colloïdales (solubles et insolubles) peuvent être présents en même temps.
S'il y a des gisements de minerais de sulfate, il est plus probable que du fer ferreux soit présent en fortes concentrations. solubilité dans l'eauferrocomposés augmente avec la température à proximité des zones de volcanisme. La teneur en fer des rivières et des lacs est plus élevée en cas de rejet d'eaux usées provenant d'usines métallurgiques et chimiques.
Comment purifier l'eau du fer ?
Des méthodes réactives et non réactives sont utilisées pour éliminer les composés ferreux. La base de la plupart des processus est l'oxydation d'un ion divalent en un cation trivalent. Ils font la même chose avec d'autres impuretés dans l'eau - ils sont convertis en composés insolubles et éliminés avec un filtre. Le fonctionnement de la plupart des installations industrielles repose sur ce principe.
Quelle est la solubilité du fer dans l'eau, déterminée à l'aide d'instruments ? Ensuite, l'élimination du fer est effectuée avec des réactifs chimiques: oxygène, chlore, ozone, permanganate de potassium, peroxyde d'hydrogène. Des réactions chimiques d'oxydation ont lieu et un précipité insoluble est obtenu. Elle peut non seulement être filtrée, mais également éliminée après décantation par décantation (évacuation de l'eau propre du sédiment). Pendant l'ozonation et la chloration, la désinfection (désinfection) se produit simultanément. On pense que l'utilisation de l'ozone est une méthode plus prometteuse, car le chlore est dangereux pour la santé humaine.
Quels sont les moyens d'éliminer le fer de petits volumes d'eau ?
À la maison, le peroxyde d'hydrogène et le permanganate de potassium peuvent être utilisés à partir des réactifs ci-dessus. Comment purifier l'eau du fer, si vous voulez en obtenir une petite quantité en peu de temps ? Lorsque le peroxyde est ajouté à l'eau,flocons de sédiments. Il est nécessaire d'attendre qu'il se dépose au fond du récipient et de vider l'eau, ou de le faire passer à travers un filtre à cruche ordinaire. Cette eau purifiée convient à la consommation et à la cuisine.
En ce qui concerne les formes organiques du fer, les méthodes ci-dessus sont inefficaces. Les réactifs mentionnés ci-dessus ne décantent pas assez rapidement les particules colloïdales.
Échange d'ions et catalyse - Méthodes d'élimination du fer à l'eau
Il existe des installations autonomes fonctionnant sur les principes de la catalyse, échange d'ions. Les appareils sont utilisés pour purifier l'eau dans les petites entreprises industrielles et les chalets.
Le fer dans la méthode catalytique est éliminé à l'aide d'un remblai spécial produit à partir de matières premières naturelles et synthétiques. Le filtre de déferrisation de l'eau est un récipient métallique. Le remblai est placé à l'intérieur et l'eau passe à travers. La substance est un catalyseur pour l'oxydation du fer ferreux, le convertissant en un état insoluble sous diverses formes.
Dans l'élimination du fer par échange d'ions, on utilise des échangeurs de cations, obtenus à partir de résines échangeuses d'ions, telles que la zéolithe (minérale). Ces dernières années, la production de produits synthétiques pour l'élimination du fer à l'eau par échange d'ions a été lancée.
Pourquoi avons-nous besoin d'une alternative aux réactifs ?
Les produits chimiques sont utilisés pendant longtemps s'il y a cette impureté nocive - le fer dans l'eau. Les types de fer sont différents, vous devez donc rechercher la meilleure solution, une méthode adaptée à la purification de l'eauprovenant d'une source spécifique pour laquelle des formes et des concentrations de fer ont été établies.
La chloration appartient au passé, cette méthode nuit à la qualité de l'eau et à la santé publique. L'aération ou l'enrichissement de l'eau par de l'air est une méthode pratiquement dépourvue d'inconvénients. L'oxygène passe dans l'eau, le fer est oxydé et les flocons de précipité insolubles peuvent être éliminés par filtration ou décantation.
L'élimination du fer est effectuée sans réactifs chimiques - en utilisant la méthode électrochimique. Deux électrodes sont immergées dans un récipient d'eau à nettoyer. L'électrode négative - la cathode - attire et retient les ions de fer chargés positivement, quelle que soit leur forme. Une autre méthode sans réactif consiste à utiliser des membranes spéciales.
Chacune des méthodes ci-dessus a non seulement des avantages, mais aussi des inconvénients. Le choix de la méthode dépend de la forme sous laquelle le fer est présent dans l'eau.
