Темір суда екі және үш валентті иондар түрінде болады. Осы ластаушы заттардан ауыз және техникалық сұйықтықтарды қалай тазартуға болады? Қарапайым отбасы мен ірі кәсіпорын үшін өзекті мәселе. Темірдің суда ерігіштігі қандай себептерге байланысты екенін, ластаушы заттардың формаларын, ферроқосылыстарды жою әдістерін қарастырыңыз.
Кран суы неге сары және қоңыр болады?
Темір қосылыстары суға сарғыш түс береді, жиі жағымсыз дәм пайда болады, қоңыр қабыршақ түрінде ластануды байқауға болады. Бұл құбылыстар ауыз судың органолептикалық қасиеттерінің нашарлауы болып табылады. Түстің өзгеруі - су тұтынушылары бірінші кезекте назар аударатын нәрсе. Сонымен қатар, адам денсаулығына зияны бар. Құрамында темірі бар сапасыз құбыр суын тұтыну бауырдың, тістің, бүкіл асқазан-ішек жолдарының, тері мен шаштың күйіне теріс әсер етеді.
Суда ерігіштік тау жыныстарының құрамындағы ферроқосылыстардың табиғаттағы басқа заттармен әрекеттесуімен ғана түсіндірілмейді. көтеріледісумен жабдықтау құрылғыларында және темір қорытпаларынан жасалған құбырларда үнемі болатын коррозия процесінің салдарынан Fe2+ және Fe3+ иондарының концентрациясы. Құбырлар бірте-бірте жарамсыз болып келеді, өндірісінде темір қоспасы бар су пайдаланылған өнімдердің қасиеттері өзгеруде.
Темірдің суда ерігіштігі қандай?
Латын атауы Ferrum деп берілген химиялық элемент жер қыртысында алюминийден кейінгі екінші орында. Планетада үлкен мөлшерде темір колчеданының немесе пириттің (оның формуласы FeS2) шөгінділері бар. Темір қосылыстары жанартаулық және шөгінді жыныстарда гематит, магнезит, қоңыр темір рудалары түрінде кездеседі.
Темірдің қарапайым заты суда ерімейтін күміс сұр түсті иілгіш металл. Оксидтер мен гидроксидтер, көптеген темір тұздары да сумен әрекеттеспейді. FeO-ның судағы ерігіштігі оның темір оксидіне дейін тотығу қабілетіне байланысты талқыланады. FeO судағы ерітіндісі туралы айтқанда, олар темір иондарының мазмұнын білдіреді. Кейбір су көздерінде бұл көрсеткіш 1 литрге 50 немесе одан да көп миллиграмға жетеді. Бұл жоғары концентрация, мұндай ауыз суды тазарту керек.
Темір табиғи суларға қалай түседі?
Физикалық және химиялық эрозия құрамында темір қосылыстары бар тау жыныстарының ұсақталуына, еруіне және бұзылуына әкеледі. ішінде болып жатқан реакциялар нәтижесіндетабиғатта Fe2+ және Fe3+ иондары бөлінеді. Олар тотықсыздану процестеріне белсенді қатысады. Екі валентті ион тотығады, электрон береді және үш рет зарядталады. Темірдің суда ерігіштігі – Fe2+ катионының болуы. Ерітіндіде жүретін реакциялар нәтижесінде әртүрлі тұздар алынады. Олардың ішінде сульфаттар сияқты еритін және ерімейтін (сульфидтер, карбонаттар) бар. Мұндай су темірсіз болған кезде еритін түрі ерімейтін болады, тұнба түзетін үлпектер пайда болады. Темір оттегінің немесе басқа тотықтырғыштардың (озон, хлор) қатысуымен үш валенттіге дейін тотығады.
Иондардың түрленуі, сайып келгенде, одан әрі тотығуға төзімді қоңыр таттың пайда болуына әкеледі, оның шартты құрамын келесідей көрсетуге болады: Fe2O3 • nH2O. Fe3+ бөлшектері жер үсті суларында кездесетін күрделі бейорганикалық және органикалық заттардың бөлігі болып табылады.
Табиғи сулардағы ферроқосылыстардың мөлшері бірдей ме?
Судағы химиялық элементтің концентрациясы және темір түрлері жер қыртысының тау жыныстарының құрамына және әртүрлі көздердің күйіне байланысты. Екі және үш валентті темір қосылыстары, темір бактериялары және коллоидты заттар (ерігіш және ерімейтін) сияқты органикалық формалар бір уақытта болуы мүмкін.
Егер сульфатты кендердің шөгінділері болса, темір темірдің жоғары концентрацияда болуы ықтимал. Суда ерігіштігіферроқосылыстар вулканизм аймақтарына жақын температураға қарай артады. Металлургиялық және химия зауыттарынан ағынды сулар ағызылатын болса, өзендер мен көлдердегі темірдің мөлшері жоғары болады.
Суды темірден қалай тазартуға болады?
Темір қосылыстарын кетіру үшін реагент және реагент емес әдістер қолданылады. Көптеген процестердің негізі екі валентті ионның үш валентті катионға дейін тотығуы болып табылады. Олар судағы басқа қоспалармен де солай істейді - олар ерімейтін қосылыстарға айналады және сүзгі арқылы жойылады. Өнеркәсіптік қондырғылардың көпшілігінің жұмысы осы принципке негізделген.
Темірдің суда ерігіштігі қандай, аспаптар арқылы анықталады. Содан кейін темірді жою химиялық реагенттермен жүзеге асырылады: оттегі, хлор, озон, калий перманганаты, сутегі асқын тотығы. Химиялық тотығу реакциялары жүріп, ерімейтін тұнба алынады. Оны тек сүзгіден өткізіп қана қоймай, декантация арқылы тұндырғаннан кейін де жоюға болады (шөгіндіден таза суды ағызыңыз). Озондау және хлорлау кезінде дезинфекция (дезинфекция) қатар жүреді. Хлор адам денсаулығына қауіпті болғандықтан озонды қолдану неғұрлым перспективалы әдіс деп саналады.
Аз мөлшердегі судағы темірді кетірудің қандай жолдары бар?
Үй жағдайында жоғарыда аталған реагенттерден сутегі асқын тотығы мен калий перманганатын пайдалануға болады. Аз уақыт ішінде аз мөлшерде алғыңыз келсе, суды темірден қалай тазартуға болады? Суға пероксид қосқанда,шөгінді үлпектері. Ол ыдыстың түбіне түсіп, суды ағызғанша күту керек немесе оны кәдімгі құмыра сүзгіден өткізу керек. Бұл тазартылған су ішуге және тамақ пісіруге жарамды.
Темірдің органикалық түрлеріне қатысты жоғарыда аталған әдістер тиімсіз. Жоғарыда аталған реагенттер коллоидты бөлшектерді тез тұндыра алмайды.
Ион алмасу және катализ - судағы темірді кетіру әдістері
Катализ, ион алмасу принциптері бойынша жұмыс істейтін автономды қондырғылар бар. Құрылғылар шағын өнеркәсіптік кәсіпорындар мен коттедждердегі суды тазарту үшін қолданылады.
Каталитикалық әдістегі темір табиғи және синтетикалық шикізаттан жасалған арнайы толтырғыш арқылы жойылады. Суды кейінге қалдыруға арналған сүзгі металл ыдыс болып табылады. Ішіне толтырғыш салынып, су өткізіледі. Бұл зат темір темірдің тотығуының катализаторы болып табылады, оны әртүрлі формалардан ерімейтін күйге айналдырады.
Ион алмастырғыш темірді жоюда цеолит (минералды) сияқты ион алмастырғыш шайырлардан алынған катионалмастырғыштар қолданылады. Соңғы жылдары ион алмасу арқылы суды темірден тазартуға арналған синтетикалық өнімдер өндірісі жолға қойылды.
Реагенттерге балама не үшін қажет?
Химиялық заттар суда осы зиянды қоспа – темір болса, ұзақ уақыт пайдаланылады. Темірдің түрлері әртүрлі, сондықтан сіз ең жақсы шешімді, суды тазартуға қолайлы әдісті іздеуіңіз керектемірдің формалары мен концентрациясы анықталған белгілі бір көзден алынған.
Хлорлау өткеннің еншісінде, бұл әдіс судың сапасы мен халықтың денсаулығына кері әсер етеді. Аэрация немесе суды ауамен байыту - кемшіліктері жоқ әдіс. Оттегі су арқылы өтеді, темір тотығады, ал ерімейтін тұнба үлпектерін сүзу немесе тұндыру арқылы жоюға болады.
Темірді кетіру химиялық реагенттерсіз - электрохимиялық әдіспен жүзеге асырылады. Екі электродты тазарту үшін суы бар ыдысқа батырады. Теріс электрод – катод – қандай формада болса да, оң зарядталған темір иондарын тартады және ұстайды. Тағы бір реагентсіз әдіс - арнайы мембраналарды қолдану.
Жоғарыда аталған әдістердің әрқайсысының артықшылықтары ғана емес, кемшіліктері де бар. Әдісті таңдау темірдің суда болатын түріне байланысты.
