Jak otestovat vodu na železo?

Téměř veškerá voda na naší planetě obsahuje železo. Je zvláště hojný v geografických oblastech s ložisky železných rud: pyrity, železné rudy, magnetity, siderity. O čištění vody se musí starat management vodárenských společností a obyvatelstvo takových míst samo. Pokud je kapalina nadměrně kontaminována sloučeninami Fe +, je nebezpečná pro zdraví, pro domácí spotřebiče, pro průmyslová zařízení (třída nebezpečnosti 3 dle SanPiN). Kovové části podléhají korozi, na stěnách přístrojů se tvoří vodní kámen, rez, která je ničí, částice fosilií vstupují do těla a způsobují tvorbu kamenů. Pokud voda se železem teče ze studny nebo vodovodního kohoutku, jak můžete určit její koncentraci a co byste měli udělat pro snížení hladiny? Všechny odpovědi získáte přečtením článku.

Jak zjistit, zda voda obsahuje železo

Sloučeniny železa se dostávají do vody technogenně – při těžbě železných rud, spolu s odpadními a splaškovými odpady z průmyslových podniků spojených se zpracováním železa: textil, barvy a laky, kovoobráběcí závody. Pocházejí z odpadních vod z chovů hospodářských zvířat a z polí, kde se používají hnojiva. Pronikají ze starého rezavého vodovodního potrubí, jehož stěny jsou zkorodované korozí, nebo když se k čištění vody používají koagulanty na bázi železitých solí.

Železo vstupuje do vody různými přirozenými způsoby:

• Při erozi železnorudných hornin.
• Při vulkanické nebo přirozené mechanické destrukci (zvětrávání) hornin.

Díky přirozenému koloběhu vody – výpar z nádrží, srážky, pronikání hluboko do půdy, vystupování na povrch spolu s podzemní vodou – se tak Fe + dostává do otevřených nádrží a dlouhodobých zvodnělých vrstev.

Všude se vyskytují přírodní procesy a cykly, v mnoha oblastech se rozvíjí technogenní výroba – proto je pravděpodobnost přítomnosti Fe + všude vysoká. Vizuálně poznáte obsah železa ve vodě podle načervenalého odstínu tekutiny vytékající z kohoutku, podle kovového zápachu, podle hnědé usazeniny na dně nádobí, podle načervenalých rezavých skvrn na sanitárním zařízení.

Železné železo lze rozpoznat, pouze když je ponecháno na vzduchu, poté, co zoxidovalo a vysráželo. Trojmocné Fe 3+ dodává kapalině po usazení zákal a barvu, roztok se stává průhledným a zákal se vysráží. Existuje speciální metoda pro stanovení železa ve vodě, je založena na použití fotometrických a fotokolorimetrických metod vzhledem k tomu, že Fe tvoří stabilně zbarvené sloučeniny.

Známky bakteriálního železa jsou tenký duhový film na hladině vody, slizovitý povlak na stěnách nádobí, usazeniny ve formě rosolovité bahnité hmoty uvnitř potrubí v důsledku působení železitých bakterií. Když je přítomno koloidní železo, voda je zakalená a zbarvená, protože přítomné chemikálie jsou suspendovány. Při usazování však roztok nevytváří usazeniny, které nelze odfiltrovat kvůli malé velikosti částic.

Tabulka vám pomůže vizuálně určit, jaké železo je ve vodě:

železný typ	Vodová barva	Přítomnost sedimentu
Bivalentní Fe +2	Transparentní	Žádný sediment
Trojmocné Fe +3	Viditelná barva a opar	Ano, hnědé
Koloidní	žlutohnědá	Žádný sediment
Organické, zcela rozpuštěné	Červenohnědá	Žádný sediment
bakteriální	S duhovým filmem	Žádný sediment

Jak určit železo ve vodě

Podle hygienických norem 2.1.1074-01 by maximální mez koncentrace železa (maximální koncentrace železa povolená normami) neměla být vyšší než 0,3 mg/litr. Už 1 mg přítomný v 1 litru vody je patrný na chuti: nápoje jsou hořké, mají kovovou chuť, způsobují pálení žáhy a dermatitidu. Taková voda způsobuje rezivění vodovodního potrubí a prádlo po vyprání zmatní a zčervená. Na zařízení kotlů se objevují usazeniny.

Jak určit železo ve vodě pomocí jednoduchých (domácích) metod

Doma můžete zjistit přítomnost železa:

1. S pomocí farmaceutických léků. Lžíce slabého světle růžového roztoku manganu (obyčejného manganistanu draselného) se smíchá s vodou. Téměř okamžitě kapalina změní barvu na žlutohnědou. Roztok manganu odhalí 2- a 3-mocné železo a přítomnost železných bakterií. Stanovení železa ve vodě s kyselinou sulfosalicylovou. Do 1 ml vody se přidá 25 ml čpavku, čpavku a kyseliny a po 15 minutách se železité železo zviditelní a vysráží.
2. Odhalit dvojmocné železo pomůže speciální souprava pro stanovení železa ve vodě – akvaristická souprava. Voda se opatrně nalije do lahvičky s roztokem a činidly. Přítomnost a intenzita přítomnosti železa se posuzuje podle změny barvy.
3. Topení – na stěnách se objevuje načervenalý vodní kámen a rezavý sediment.
4. advokacie. Kapalina se nalije do sklenice a nechá se několik hodin stát. Hnědý želatinový sediment při kontaktu se vzduchem začne vydávat nepříjemný zápach rozkladu.

Voda s dvojmocným železem je průhledná, protože sloučeniny Fe + jsou v ní rozpuštěny a jsou neviditelné. Jak vizuálně určit množství železa ve vodě? Pokud je kapalina chvíli ponechána na vzduchu, zakalí se, protože 2-mocné železo oxiduje a mění se na 3-mocné železo. Po dokončení oxidace se voda opět vyčistí. Trojmocné Fe 3+ se sráží ve formě načervenalých hydroxidů. Čistou vodu lze vypustit a použít a sediment lze zlikvidovat.

Laboratorní metody stanovení obsahu železa ve vodě

Domácí metody jsou vhodné pouze pro detekci přítomnosti železa. Pro výběr čisticího zařízení je však vhodné znát přesnou koncentraci. Přesné parametry určí laboratoř, kde by se měly vzorky odebrat k vyšetření. U podzemních zdrojů je třeba odebírat vzorky každou sezónu, při těžbě vody z otevřených povrchových nádrží se vzorky odebírají každý měsíc.

Pro stanovení železa ve vodě můžete použít aktuální GOST 4011-72, která poskytuje metody měření a výpočty a doporučuje různé metody pro stanovení železa ve vodě.

1. Stanovení železa ve vodě fotometrickou metodou. Jedná se o metodu, která pomáhá vypočítat hmotnostní koncentraci (hmotnostní zlomek) celkového Fe+ při vystavení kyselině sulfosalicylové nebo její sodné soli. Kompozice se v různých prostředích chová odlišně. V mírně kyselých roztocích činidlo reaguje se solemi trojmocného železa za vzniku komplexních sloučenin, které získávají výraznou červenou barvu. Ve slabě alkalických roztocích dochází k reakci se solemi Ferrum (II) a (III) – roztok změní barvu na žlutou. Pro stanovení celkového železa ve vodě a pro Fe 2+ se měří optická hustota prostředí při určité vlnové délce 425 nm, u Fe 3+ při délce 500 nm.

Na základě barevné intenzity roztoků se pomocí fotodetektorů – zařízení přeměňujících světelnou energii na elektrickou energii, stanovuje koncentrace složek. Pokud se rozlišuje úzký rozsah vln (měření se provádí striktně na konkrétní vlnové délce), jedná se o fotometrické stanovení železa ve vodě. Pokud se měří parametry celého světelného toku, nazývá se metoda kolorimetrická.

2. Fotokolorimetrické stanovení železa ve vodě založené na metodě, která je založena na Bouguer-Lambert-Beerově zákonu (základní zákon absorpce světla). Látky selektivně absorbují světlo určité vlnové délky. Když tok záření prochází částečně absorbujícím prostředím, jeho intenzita se vypočítá podle vzorce:

I — intenzita přicházejícího paprsku (dopadající proudění);

ε je molární exponent při určité vlnové délce světla (někdy nesprávně nazývaný koeficient absorpce);

c je koncentrace absorbující látky, mol/dm 3 ;

l je tloušťka vrstvy roztoku, kterou prochází světlo.

Pro měření se používají přístroje – fotoelektrické kolorimetry se sadou různých světelných filtrů (FEC) s jednoduchým elektrickým a optickým obvodem. Ze zdroje záření prochází světelný paprsek nádobami se dvěma řešeními: studovaným a připravovaným pro srovnání.

3. Stanovení železa ve vodě titrací. Metoda je podrobně popsána v GOST a je založena na interakci iontů Fe 3+ s činidly, například s SCN-. V důsledku reakce se tvoří komplexy, které barví roztok jasně červeně. Čím více železa v roztoku, tím intenzivnější je barva. Potenciometrická titrace se provádí pomocí pohodlných kompaktních zařízení – titrátorů. Použití automatických titračních systémů zvyšuje rychlost výzkumu.
Fotometrické stanovení železa ve vodě je pohodlná a spolehlivá metoda, která se používá častěji než kolorimetrická. Lze jej používat neomezeně, za použití různých činidel, která tvoří barevné sloučeniny, když železo reaguje s organickými a anorganickými ionty.

Co dělat, když je ve vodě velké množství železa, jak ji vyčistit

Po obdržení výsledků vyšetření z laboratoře (nebo po provedení nezávislé studie) pomocí metod pro stanovení celkového železa ve vodě podle GOST můžete začít vybírat zařízení. Proces čištění vody od sloučenin Fe se nazývá deferrizace.

K čištění vody od železa se používají:

1. Filtry na odstraňování železa + provzdušňování — vlivem vháněného kyslíku dochází k oxidaci; nečistoty se ukládají a odstraňují ze systému, čistá voda je dodávána na místo určení.
2. Iontově výměnné filtry — čištění je založeno na metodách stanovení iontů železa ve vodě. V důsledku iontové výměny jsou odstraněny soli Fe, hořčíku a vápníku.
3. Reverzní osmóza – účinná metoda čištění, při které jsou kromě sloučenin Fe + odstraněny téměř všechny nečistoty.

Nabízíme na zakázku montáže na odželezňování u naší firmy. Inženýři společnosti Diasel sestaví blokově modulární stanice, které budou poskytovat požadovaný výkon a vysoký stupeň čištění. Řekněte nám, jaké vlastnosti má vaše voda, doporučíme vám nejlepší metody pro stanovení železa, vybereme zařízení pro snížení koncentrace solí nebo pro úplné odželeznění vodného roztoku, který potřebuje čištění.

Aplikace pro výběr zařízení

Rozbor vody ze studny, studny nebo vodovodu by měl být proveden v laboratoři v Petrohradě a Leningradské oblasti, náklady na testování pitné vody, kde to udělat, cena.

K dispozici v 7 různých verzích – manuální nebo automatické ovládání, zesílené plastové nebo nerezové tělo, k dispozici je nerezové tělo se spodním odtokem pro snadné uchování na zimu. Zobrazit všechny možnosti filtru

Organoleptické hodnocení kvality vody

Prvotní posouzení vody ze zdroje lze provést doma na základě vnějších fyzických znaků. Přitom je vcelku jednoduché organolepticky posoudit kvalitu vody (na barvu, vůni a chuť) a na základě toho určit předpokládanou přítomnost hlavních kontaminantů ve vodě. S tím vám pomůže následující tabulka.

Tabulka organoleptického hodnocení vody

Chromatičnost

Voda je téměř průhledná, ale odstátím nebo zahřátím zhnědne.

Hnědé šmouhy a skvrny na sanitárních armaturách a nádobí. Při praní získá prádlo nažloutlou barvu.

Rozpuštěné železo Fe(2+)

Voda má červenohnědou barvu a téměř okamžitě se vysráží sediment.

Na dně nádob se hromadí sediment nebo hnědé vločky

Oxidované železo Fe(3+)

Voda je žlutohnědé až načervenalé barvy, neobjevuje se žádný sediment

Při stání se voda nečeří a netvoří sediment.

Organické (koloidní) železo

Načernalé skvrny a/nebo inkluze na prádle nebo sanitárních zařízeních

Přebytek manganu Mn(2+)

Při stání se stává průhledným

Únik vzduchu do vodovodního systému, méně často – přítomnost rozpuštěného plynu, například metanu ve zdrojové vodě.

Vodní kámen na ohřívačích vody, vodní kámen na vodovodních armaturách

Prací prostředky špatně pění, takže musíte přidat více pracích prostředků, „stahující“ účinek na pokožku, „tvrdé“ vlasy po umytí vlasů

Tvrdá voda, vysoký obsah vápníku a hořčíku

Zápas

Vysoký obsah železa

Vůně sirovodíku (shnilá vejce).

Nepříjemná chuť vody a vařeného jídla.

Rozpuštěný sirovodík (H₂S). Mohou tam být přítomny bakterie, které mohou způsobovat sirovodík.

Zápach: rybí, zatuchlý, zemitý nebo dřevitý

To je často doprovázeno žlutohnědou nebo rašelinovou barvou vody.

Ve vodě jsou organické sloučeniny

Cizí chemický zápach (jako je fenol, plast, benzín)

Cizí látky vnikající do přívodu vody

Nadměrné chlorování, možné pro městské zásobování vodou

Chuť

Zvýšený obsah chloridů a sodných iontů

Zvýšený obsah síranů a iontů hořčíku a sodíku

Vysoký obsah železa, zvýšená kyselost

Chuť alkalické sody

Vysoká zásaditost vody

Kontrola kvality vody pomocí testů

A kdo se v chemii alespoň trochu orientuje, může si pomocí testů na testování akvarijní vody udělat jednoduché testy kvality vody vlastníma rukama. Takové testy pro kontrolu kvality vody vyrábějí domácí i zahraniční výrobci a prodávají se v jakémkoli akvaristickém obchodě. Pro přibližné posouzení kvality vody vlastními rukama jsou takové testy docela vhodné. V prodeji jsou běžně dostupné testy od různých výrobců, z nichž k testování vody doma budete potřebovat testy: pH vody (pH test), celková tvrdost (Gh test), železo (Fe test), dusičnany, dusitany, čpavek a některé další nečistoty.

Proč je důležité při výběru filtrů analyzovat zdrojovou vodu v laboratoři?

Ne všechny testy pro hodnocení ukazatelů kvality vody nutné pro výběr filtrů jsou však komerčně vyráběny. Například neexistují žádné testy, které by doma stanovily tak důležité ukazatele kvality vody, jako je oxidace manganistanu a manganu. Chyba testu je navíc poměrně vysoká, proto pro výběr filtrů doporučujeme nechat si kvalitu vody zanalyzovat v akreditované laboratoři, např. v nejbližší laboratoři SES Petrohrad nebo Leningradská oblast.

V jakých případech je oprávněné analyzovat ukazatele kvality vody testy?

Pokud je v dosahu akreditovaná zkušebna vod, pak pro správné určení je lepší vzorky přinést tam. Pokud je laboratoř vzdálená nebo potřebujete často testovat na konkrétní nečistotu, pak pro předběžné hrubé posouzení kvality vody můžete použít výše popsané testy k testování vody doma.