Dəmir suda iki və üçvalentli ionlar şəklində mövcuddur. İçməli və texniki mayeləri bu çirkləndiricilərdən necə təmizləmək olar? Adi bir ailə və böyük bir müəssisə üçün təcili problem. Dəmirin suda həllolma qabiliyyətinin asılı olduğu səbəbləri, çirkləndiricilərin formalarını, ferrokompoundların çıxarılması üsullarını nəzərdən keçirin.
Kran suyu niyə sarı və qəhvəyi olur?
Dəmir birləşmələri suya sarımtıl rəng verir, tez-tez xoşagəlməz bir dad var, qəhvəyi lopa şəklində çirklənməni müşahidə edə bilərsiniz. Bu hadisələr içməli suyun orqanoleptik xüsusiyyətlərinin pisləşməsidir. Rəng dəyişikliyi su istehlakçılarının ilk növbədə diqqət yetirdiyi şeydir. Bundan əlavə, insan sağlamlığına təsirləri var. Tərkibində dəmir olan keyfiyyətsiz kran suyunun istehlakı qaraciyərin, dişlərin, bütün mədə-bağırsaq traktının, dərinin və saçın vəziyyətinə mənfi təsir göstərir.
Suda həllolma təkcə süxurların tərkibindəki ferrobirləşmələrin təbiətdəki digər maddələrlə qarşılıqlı təsiri ilə izah edilmir. yüksəlirsu təchizatı cihazlarında və dəmir ərintilərindən hazırlanmış borularda daim baş verən korroziya prosesi ilə əlaqədar Fe2+ və Fe3+ ionlarının konsentrasiyası. Boru kəmərləri tədricən yararsız hala düşür, istehsalında dəmir qatqılı suyun istifadə edildiyi məhsulların xüsusiyyətləri dəyişir.
Dəmirin suda həllolma qabiliyyəti nədir?
Latın adı Ferrum olan kimyəvi element yer qabığında alüminiumdan sonra ən çox yayılmış ikinci elementdir. Planetdə böyük miqdarda dəmir pirit və ya pirit yataqları var (onun formulası FeS2). Ferro birləşmələri vulkanik və çöküntü mənşəli süxurlarda hematit, maqnezit, qəhvəyi dəmir filizi şəklində olur.
Sadə maddə dəmir gümüşü-boz elastik metaldır, suda həll olunmur. Oksidlər və hidroksidlər, bir çox dəmir duzları da su ilə qarşılıqlı təsir göstərmir. FeO-nun suda həll olması onun dəmir oksidə oksidləşmə qabiliyyəti ilə əlaqədar müzakirə edilir. FeO-nun sulu məhlulu haqqında danışarkən, onlar dəmir ionlarının tərkibini nəzərdə tuturlar. Bəzi su mənbələrində bu rəqəm 1 litr üçün 50 və daha çox milliqrama çatır. Bu yüksək konsentrasiyadır, belə içməli su təmizlənməlidir.
Dəmir təbii sulara necə daxil olur?
Fiziki və kimyəvi eroziya tərkibində dəmir birləşmələri olan süxurların əzilməsi, əriməsi və məhvinə səbəb olur. İçində baş verən reaksiyalar nəticəsindətəbiətdə Fe2+ və Fe3+ ionları buraxılır. Onlar redoks proseslərində fəal iştirak edirlər. İki valentli ion oksidləşir, elektron verir və üçqat yüklənir. Dəmirin suda həll olması Fe2+ kationunun olmasıdır. Məhlulda gedən reaksiyalar nəticəsində müxtəlif duzlar alınır. Onların arasında sulfatlar kimi həll olunanlar və həll olunmayanlar (sulfidlər, karbonatlar) var. Belə su dəmirsiz olduqda, həll olunan forma həll olunmaz hala gəlir, çöküntü edən lopalar əmələ gəlir. Dəmir oksigen və ya digər oksidləşdirici maddələrin (ozon, xlor) iştirakı ilə üçvalentliyə qədər oksidləşir.
İonların çevrilməsi nəticədə daha da oksidləşməyə davamlı qəhvəyi pasın yaranmasına gətirib çıxarır, onun şərti tərkibi aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər: Fe2O3 • nH2O. Hissəcik Fe3+ səth sularında olan mürəkkəb qeyri-üzvi və üzvi maddələrin bir hissəsidir.
Təbii sularda dəmir birləşmələrinin tərkibi eynidirmi?
Suda kimyəvi elementin konsentrasiyası və dəmirin növləri yer qabığının süxur tərkibindən və müxtəlif mənbələrin vəziyyətindən asılıdır. İki və üçvalentli dəmir birləşmələri, dəmir bakteriyası və kolloid maddələr (həll olunan və həll olunmayan) kimi üzvi formalar eyni vaxtda mövcud ola bilər.
Sulfat filizlərinin yataqları varsa, qara dəmirin yüksək konsentrasiyalarda olması ehtimalı daha yüksəkdir. Suda həllolmaferrokompoundlar vulkanizm ərazilərinin yaxınlığında temperaturla artır. Metallurgiya və kimya zavodlarından çirkab suların axıdılması zamanı çaylarda və göllərdə dəmirin miqdarı daha yüksək olur.
Suyu dəmirdən necə təmizləmək olar?
Dəmir birləşmələrini çıxarmaq üçün reagent və qeyri-reagent üsullardan istifadə edilir. Əksər proseslərin əsasını ikivalentli ionun üçvalentli kationa oksidləşməsi təşkil edir. Suda olan digər çirklərlə eyni şeyi edirlər - onlar həll olunmayan birləşmələrə çevrilir və filtrlə çıxarılır. Əksər sənaye qurğularının işləməsi bu prinsipə əsaslanır.
Dəmirin suda həllolma qabiliyyəti nə qədərdir, alətlərlə müəyyən edilir. Sonra dəmirin çıxarılması kimyəvi reagentlərlə həyata keçirilir: oksigen, xlor, ozon, kalium permanganat, hidrogen peroksid. Kimyəvi oksidləşmə reaksiyaları baş verir və həll olunmayan çöküntü əldə edilir. Yalnız süzülə bilməz, həm də dekantasiya yolu ilə çökdürüldükdən sonra çıxarıla bilər (çöküntüdən təmiz suyu boş altın). Ozonlama və xlorlama zamanı dezinfeksiya (dezinfeksiya) eyni vaxtda baş verir. Ozondan istifadənin daha perspektivli üsul olduğuna inanılır, çünki xlor insan sağlamlığı üçün təhlükəlidir.
Az miqdarda sudan dəmiri çıxarmağın yolları hansılardır?
Ev şəraitində yuxarıdakı reagentlərdən hidrogen peroksid və kalium permanqanat istifadə edilə bilər. Qısa müddətdə az miqdarda almaq istəyirsinizsə, suyu dəmirdən necə təmizləmək olar? Suya peroksid əlavə edildikdə,çöküntü lopaları. Onun qabın dibinə çökməsini və suyun boşaldılmasını gözləmək və ya adi küp süzgəcindən keçirmək lazımdır. Bu təmizlənmiş su içmək və yemək bişirmək üçün uyğundur.
Dəmirin üzvi formalarına münasibətdə yuxarıda göstərilən üsullar səmərəsizdir. Yuxarıda qeyd olunan reagentlər kolloid hissəcikləri kifayət qədər tez çökdürmür.
İon mübadiləsi və kataliz - su dəmirinin çıxarılması üsulları
Kataliz, ion mübadiləsi prinsipləri ilə işləyən avtonom qurğular var. Cihazlar kiçik sənaye müəssisələrində və kotteclərdə suyun təmizlənməsi üçün istifadə olunur.
Katalitik üsulla dəmir təbii və sintetik xammaldan hazırlanmış xüsusi dolgu ilə çıxarılır. Suyun təxirə salınması üçün filtr metal bir qabdır. İçəriyə dolgu qoyulur və içindən su keçir. Maddə qara dəmirin oksidləşməsi üçün katalizatordur, onu müxtəlif formalardan həll olunmayan vəziyyətə çevirir.
İon dəyişdirici dəmirin çıxarılmasında seolit (mineral) kimi ion dəyişdirici qatranlardan əldə edilən kation dəyişdiricilərdən istifadə olunur. Son illərdə ion mübadiləsi yolu ilə suyun dəmirdən təmizlənməsi üçün sintetik məhsulların istehsalına başlanılıb.
Niyə bizə reagentlərə alternativ lazımdır?
Suda bu zərərli murdarlıq - dəmir varsa uzun müddət kimyəvi maddələrdən istifadə edilir. Dəmir növləri müxtəlifdir, buna görə də suyun təmizlənməsi üçün uyğun olan ən yaxşı həll yolunu axtarmaq lazımdırdəmirin formaları və konsentrasiyaları müəyyən edilmiş xüsusi mənbədən.
Xlorlama keçmişdə qaldı, bu üsul suyun keyfiyyətinə və əhalinin sağlamlığına mənfi təsir göstərir. Aerasiya və ya suyun hava ilə zənginləşdirilməsi praktiki olaraq mənfi cəhətlərdən məhrum olan bir üsuldur. Oksigen sudan keçir, dəmir oksidləşir və həll olunmayan çöküntü lopaları filtrasiya və ya çökdürmə yolu ilə çıxarıla bilər.
Dəmirin çıxarılması kimyəvi reagentlər olmadan - elektrokimyəvi üsulla həyata keçirilir. İki elektrod təmizlənəcək su qabına batırılır. Mənfi elektrod - katod - hansı formada olursa olsun, müsbət yüklü dəmir ionlarını çəkir və saxlayır. Digər qeyri-reaktiv üsul xüsusi membranların istifadəsidir.
Yuxarıda göstərilən üsulların hər birinin təkcə üstünlükləri deyil, həm də mənfi cəhətləri var. Metod seçimi dəmirin suda hansı formada olmasından asılıdır.
