Raua lahustuvus vees. Kuidas rauast vett puhastada?

Raud on vees kahe- ja kolmevalentsete ioonide kujul. Kuidas puhastada joogist ja tehnilisest vedelikust nendest saasteainetest? Tegelik probleem tavalisele perele ja suurele ettevõttele. Vaatame põhjuseid, miks raua lahustuvus vees sõltub, saasteainete vormid, ferroühendite eemaldamise viisid.

Miks kraanivee on kollane ja pruun?

Raudühendid annavad veele kollaka värvi, sageli ebameeldiva järelmaitse, võite näha reostust pruunide helbedena. Kirjeldatud nähtused on joogivee organoleptiliste omaduste halvenemine. Värvimuutus on see, mida veetarbijad kõigepealt tähelepanu juhivad. Lisaks on inimeste tervisele ka tagajärjed. Negatiivselt mõjutab maksa, hambaid, kogu seedetrakti, naha ja juuste tarbimist kraanist halva kvaliteediga vett, milles on rauda.

Vees lahustuvust selgitab mitte ainult kivisöel olevate ferroühendite vastasmõju teiste loodusainetega. Fe ²⁺ ja Fe ³⁺ ioonide kontsentratsioon suureneb tänu korrosiooniprotsessile, mis pidevalt toimub rauasulamite valmistamisel kasutatavates seadmetes ja torudes. Torujuhtmed muutuvad järk-järgult kasutuskõlbmatuks, toodete omadused muutuvad, mille tootmisel kasutati raua segunemise vett.

Mis on raua lahustuvus vees?

Keemiline element, millele anti ladina nimi Ferrum, on pärast alumiiniumi teise koha levimust maakoores. Suurtes kogustes planeedil on rauapüriidide või püriidide (see on FeS ₂₎ hoiused. Ferroühendeid leidub vulkaaniliste ja settekivimite kivimites hematiidi, magneesiidi ja pruuni rauamaagi kujul.

Lihtne aine on rauda - hõbeda-halli plastist metall, vees lahustumatu aine. Oksiidid ja hüdroksiidid, paljud rauasoolad ka veega ei puutu. FeO lahustuvust vees käsitletakse seoses selle võimega oksüdeerida raud (III) oksiidiks. Kui nad räägivad FeO vesilahusest, siis on meil silmas raudioonide sisaldust. Mõnedes veeallikates on see näitaja ligikaudu 50 milligrammi liitri kohta. See on suur kontsentratsioon, selline joogivesi tuleb puhastada.

Kuidas rauda looduslikesse vetesse sattuks?

Füüsikaline ja keemiline erosioon põhjustab rauasisaldust sisaldavate kivimite purustamist, lahustumist ja hävitamist. Looduses esinevate reaktsioonide tulemusena vabanevad Fe ²⁺ ja Fe ³⁺ ioonid. Nad Aktiivselt osaleda oksüdatsiooni-vähendamise protsessides. Divalentne ioon oksüdeeritakse, loobub elektronist ja muutub kolmelt laetudks. Raua lahustuvus vees on Fe ²⁺ katiooni olemasolu. Lahuses esinevate reaktsioonide tulemusena saadakse erinevad soolad. Nende seas on lahustuvad, näiteks sulfaadid, ja lahustumatud (sulfiidid, karbonaadid). Kui vesi purustatakse, lahustub see vorm lahustumatu kujul ja sadestis moodustuvad kivid. Divalentne raud on oksüdeerunud kolmevalentseks rauaks hapniku või muude oksüdeerivate ainete (osoon, kloor) manulusel.

Ioonide muundamine viib lõpuks pruuni roosi ilmnemiseni, mis on stabiilne edasisele oksüdatsioonile, ja selle tingimuslikku koostist saab kujutada järgmises vormis: Fe ₂ O ₃ • nH ₂ O. Fe ³⁺ osakesed on osa pinnavetes esinevatest keerulistest anorgaanilistest ja orgaanilistest ainetest .

Kas ferroühendite sisaldus looduslikes vees on identne?

Keemilise elemendi kontsentratsioon ja vee sisaldused rauda sõltuvad maakoore kivimite koostisest ja erinevate allikate olekust. Samal ajal võivad esineda ka kahe- ja kolmevalentseid rauaühendeid, orgaanilisi vorme, nagu näiteks mustad bakterid ja kolloidsed ained (lahustuvad ja lahustumatud).

Kui sulfaadi maakide ladestused on olemas, on tõenäolisem, et suurel kontsentratsioonil esineb raua rauda. Ferroühendite lahustuvus vees suureneb temperatuuril vulkaanipiirkondade lähedal. Jõgedes ja järvedes on raua sisaldus kõrgem, kui metallurgiliste ja keemiatehaste heitvee ärajuhtimine.

Kuidas rauast vett puhastada?

Ferroühendite eemaldamiseks kasutatakse reaktiivseid ja mittereagentmeetodeid. Enamiku protsesside aluseks on kahevalentse iooni oksüdeerimine trivalentseks katiooniks. Samamoodi töödeldakse neid teisi lisandeid veega - need viiakse lahustumatuteks ühenditeks ja eemaldatakse filtri abil. See põhimõte põhineb enamiku tööstusrajatiste tööl.

Milline on raua lahustuvus vees, määratakse abivahendite abil. Seejärel triikida keemiliste reaktiividega: hapnik, kloor, osoon, kaaliumpermanganaat, vesinikperoksiid. Oksüdatsioonil on keemilised reaktsioonid ja saadakse lahustumatu sade. Seda ei saa mitte ainult välja filtreerida, vaid ka pärast eemaldamist dekanteerimisega (eemaldada settest puhas vesi). Osoonimisel ja kloorimisel toimub saastatusest puhastamine (desinfitseerimine) samaaegselt. Usutakse, et osooni kasutamine on paljutõotavam meetod, kuna kloor on inimeste tervisele ohtlik.

Millised on väikeste koguste vee edasilükkamise võimalused?

Ülaltoodud reagentidest võib kasutada kodus vesinikperoksiidi ja mangaani. Kuidas rauast vett puhastada, kui soovite lühikese aja jooksul saada väikest kogust? Kui peroksiid lisatakse veele, sademe helbed kukkuvad välja. On vaja oodata, kuni teda mahutavad põhjaga ja veetavad või lastakse läbi tavalise kraavi filtri. Selline veevaba vesi sobib joomiseks ja toiduvalmistamiseks.

Raua orgaaniliste vormide puhul on need meetodid ebaefektiivsed. Eespool mainitud reaktiivid ei kiirenda kolloidseid osakesi piisavalt kiiresti.

Ioonivahetus ja katalüüs - vee eemaldamise meetodid

Katalüüsi, ioonvahetuse põhimõtetel tegutsevad iseseisvad rajatised. Seadeid kasutatakse vee puhastamiseks väikestes tööstusettevõtetes ja majades.

Katalüütilise protsessi raua eemaldatakse looduslike ja sünteetiliste toormaterjalide abil toodetud spetsiaalse täitematerjali abil. Vee puhastamiseks mõeldud filter on metallist mahuti. Sisse pannes täitke ja laske vette. Aine on raudterase oksüdeerumise katalüsaator, mis viiakse mitmesuguste vormide lahustumatu olekusse.

Ioonivahetusel kasutatakse ioonivahetite, näiteks tseoliiti (mineraal) saadud katioonvahetajaid. Viimastel aastatel on loodud sünteetiliste toodete tootmine vee eemaldamiseks ioonvahetusega.

Miks me vajame reaktiivide alternatiivi?

Kui kasutatakse kahjulikku lisandit - rauda vees, kasutatakse köögiviljaaega kemikaale. Raudüübid on erinevad, seega peate otsima optimaalset lahendust - meetodit, mis sobib vee puhastamiseks konkreetsest allikast, mille jaoks on paigaldatud raua vormid ja kontsentratsioon.

Kloorimine on mineviku asi, see mõjutab negatiivselt vee kvaliteeti ja elanikkonna tervist. Õhust õhuringlus või vee rikastamine on meetod, millel puuduvad praktiliselt puudused. Hapnik läbib vett, rauda oksüdeeritakse ja sademe lahustumatu helvesid saab eemaldada filtreerimise või setete abil.

Raua eemaldamine toimub ilma keemiliste reagentideta - kasutades elektrokeemilist meetodit. Kaks elektroodi pannakse veekogusse, mida tuleb puhastada. Negatiivne elektrood, katood, tõmbab ja hoiab positiivselt laetud rauooniioone, ükskõik millises vormis nad on. Teine mittereagendi meetod on spetsiaalsete membraanide kasutamine.

Igal ülalnimetatud meetodil pole mitte ainult eeliseid, vaid ka puudusi. Meetodi valik sõltub sellest, millises vormis raua on vees.