რკინა წყალში არის ორვალენტიანი და სამვალენტიანი იონების სახით. როგორ გავწმინდოთ სასმელი და ტექნიკური სითხეები ამ დამაბინძურებლებისგან? გადაუდებელი პრობლემა ჩვეულებრივი ოჯახისა და დიდი საწარმოსთვის. განვიხილოთ მიზეზები, რომლებზეც დამოკიდებულია რკინის ხსნადობა წყალში, დამაბინძურებლების ფორმები, ფერონაერთების მოცილების მეთოდები.
რატომ არის ონკანის წყალი ყვითელი და ყავისფერი?
რკინის ნაერთები წყალს მოყვითალო ფერს ანიჭებს, ხშირად უსიამოვნო გემო აქვს, შეიძლება შეამჩნიოთ დაბინძურება ყავისფერი ფანტელების სახით. ეს ფენომენი არის სასმელი წყლის ორგანოლეპტიკური თვისებების გაუარესება. ფერის შეცვლა არის ის, რასაც წყლის მომხმარებლები პირველ რიგში აქცევენ ყურადღებას. გარდა ამისა, არსებობს გავლენა ადამიანის ჯანმრთელობაზე. ონკანის უხარისხო წყლის მოხმარება, რომელიც შეიცავს რკინას, უარყოფითად მოქმედებს ღვიძლის, კბილების, მთელი კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის, კანისა და თმის მდგომარეობაზე.
წყალში ხსნადობა აიხსნება არა მხოლოდ ქანების შემადგენლობის ფერონაერთების ურთიერთქმედებით ბუნებაში არსებულ სხვა ნივთიერებებთან. ამოდისFe2+ და Fe3+ იონების კონცენტრაცია კოროზიის პროცესის გამო, რომელიც მუდმივად ხდება წყალმომარაგების მოწყობილობებში და რკინის შენადნობებისგან დამზადებულ მილებში. მილსადენები თანდათან გამოუსადეგარი ხდება, იცვლება პროდუქციის თვისებები, რომელთა წარმოებაში გამოყენებული იყო წყალი რკინის შემცველობით.
რა არის რკინის ხსნადობა წყალში?
ქიმიური ელემენტი, რომელსაც ლათინური სახელწოდება Ferrum მიენიჭა, არის მეორე ყველაზე გავრცელებული დედამიწის ქერქში ალუმინის შემდეგ. პლანეტაზე დიდი რაოდენობით არის რკინის პირიტის ან პირიტის საბადოები (მისი ფორმულაა FeS2). ფერო ნაერთები გვხვდება ვულკანური და დანალექი წარმოშობის ქანებში ჰემატიტის, მაგნეზიტის, ყავისფერი რკინის მადნის სახით.
მარტივი ნივთიერება რკინა არის ვერცხლისფერი ნაცრისფერი დრეკადი ლითონი, წყალში უხსნადი. ოქსიდები და ჰიდროქსიდები, ბევრი რკინის მარილი ასევე არ ურთიერთქმედებს წყალთან. წყალში FeO-ს ხსნადობა განხილულია რკინის ოქსიდამდე დაჟანგვის უნართან დაკავშირებით. FeO-ს წყალხსნარზე საუბრისას გულისხმობენ შავი იონების შემცველობას. ზოგიერთ წყლის წყაროში ეს მაჩვენებელი 1 ლიტრზე 50 ან მეტ მილიგრამს აღწევს. ეს მაღალი კონცენტრაციაა, ასეთი სასმელი წყალი უნდა იყოს გაწმენდილი.
როგორ ხვდება რკინა ბუნებრივ წყლებში?
ფიზიკური და ქიმიური ეროზია იწვევს რკინის ნაერთების შემცველი ქანების დამსხვრევას, დაშლას და განადგურებას. მასში მიმდინარე რეაქციების შედეგადბუნებაში, გამოიყოფა იონები Fe2+ და Fe3+. ისინი აქტიურად არიან ჩართულნი რედოქს პროცესებში. ორვალენტიანი იონი იჟანგება, აძლევს ელექტრონს და ხდება სამჯერ დამუხტული. რკინის ხსნადობა წყალში არის კატიონის Fe2+ არსებობა. ხსნარში მიმდინარე რეაქციების შედეგად მიიღება სხვადასხვა მარილები. მათ შორისაა ხსნადი, როგორიცაა სულფატები და უხსნადი (სულფიდები, კარბონატები). როდესაც ასეთი წყალი ურკინაა, ხსნადი ფორმა ხდება უხსნადი, წარმოიქმნება ფანტელები, რომლებიც ნალექი ჩნდება. შავი რკინა იჟანგება სამვალენტად ჟანგბადის ან სხვა ჟანგვის აგენტების (ოზონი, ქლორი) თანდასწრებით.
იონების ტრანსფორმაცია საბოლოოდ იწვევს ყავისფერი ჟანგის გამოჩენას, რომელიც მდგრადია შემდგომი დაჟანგვის მიმართ, მისი პირობითი შემადგენლობა შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად: Fe2O3 • nH2O. ნაწილაკი Fe3+ არის ზედაპირულ წყლებში ნაპოვნი რთული არაორგანული და ორგანული ნივთიერებების ნაწილი.
იგივეა თუ არა ფერონაერთების შემცველობა ბუნებრივ წყლებში?
ქიმიური ელემენტის და რკინის ტიპების კონცენტრაცია წყალში დამოკიდებულია დედამიწის ქერქის კლდის შემადგენლობაზე და სხვადასხვა წყაროს მდგომარეობაზე. ორვალენტიანი და სამვალენტიანი რკინის ნაერთები, ორგანული ფორმები, როგორიცაა რკინის ბაქტერიები და კოლოიდური ნივთიერებები (ხსნადი და უხსნადი) შეიძლება იყოს ერთდროულად.
თუ სულფატური მადნების საბადოა, უფრო სავარაუდოა, რომ შავი რკინა იქნება მაღალი კონცენტრაციით. წყალში ხსნადობაფერონაერთები მატულობს ტემპერატურასთან ერთად ვულკანიზმის უბნებთან ახლოს. რკინის შემცველობა მდინარეებსა და ტბებში უფრო მაღალია, თუ ჩამდინარე წყლები გამოიყოფა მეტალურგიული და ქიმიური ქარხნებიდან.
როგორ გავწმინდოთ წყალი რკინისგან?
რეაგენტული და არარეაგენტული მეთოდები გამოიყენება ფერონაერთების მოსაშორებლად. უმეტეს პროცესების საფუძველია ორვალენტიანი იონის დაჟანგვა სამვალენტიან კატიონამდე. იგივეს აკეთებენ წყალში შემავალი სხვა მინარევებით – გარდაიქმნება უხსნად ნაერთებად და ფილტრით ამოღებულია. უმეტესი სამრეწველო დანადგარების მუშაობა ამ პრინციპს ეფუძნება.
რა არის რკინის ხსნადობა წყალში, დადგენილი ინსტრუმენტების გამოყენებით. შემდეგ რკინის მოცილება ხორციელდება ქიმიური რეაგენტებით: ჟანგბადი, ქლორი, ოზონი, კალიუმის პერმანგანატი, წყალბადის ზეჟანგი. მიმდინარეობს ქიმიური დაჟანგვის რეაქციები და მიიღება უხსნადი ნალექი. მისი არა მხოლოდ გაფილტვრა, არამედ მოცილება შესაძლებელია დეკანტაციით (სუფთა წყლის გადინება ნალექიდან). ოზონაციისა და ქლორირების დროს დეზინფექცია (დეზინფექცია) ერთდროულად ხდება. ითვლება, რომ ოზონის გამოყენება უფრო პერსპექტიული მეთოდია, რადგან ქლორი საშიშია ადამიანის ჯანმრთელობისთვის.
როგორია რკინის მოცილების გზები მცირე მოცულობის წყლისგან?
სახლში, წყალბადის ზეჟანგი და კალიუმის პერმანგანატის გამოყენება შესაძლებელია ზემოაღნიშნული რეაგენტებიდან. როგორ გავწმინდოთ წყალი რკინისგან, თუ გსურთ მიიღოთ მცირე რაოდენობით მოკლე დროში? როდესაც პეროქსიდი ემატება წყალს,ნალექის ფანტელები. აუცილებელია დაველოდოთ, სანამ კონტეინერის ძირში ჩაჯდება და წყალი ჩამოიწურება, ან ჩვეულებრივი დოქის ფილტრის გავლით. ეს გაწმენდილი წყალი გამოდგება დასალევად და მოსამზადებლად.
რკინის ორგანულ ფორმებთან მიმართებაში ზემოაღნიშნული მეთოდები არაეფექტურია. ზემოთ ნახსენები რეაგენტები არ ასუფთავებენ კოლოიდურ ნაწილაკებს საკმარისად სწრაფად.
იონის გაცვლა და კატალიზი - წყლის რკინის მოცილების მეთოდები
არსებობს ავტონომიური დანადგარები, რომლებიც მუშაობენ კატალიზის, იონის გაცვლის პრინციპებზე. მოწყობილობები გამოიყენება წყლის გასაწმენდად მცირე სამრეწველო საწარმოებში და კოტეჯებში.
რკინა კატალიზური მეთოდით ამოღებულია ბუნებრივი და სინთეზური ნედლეულისგან დამზადებული სპეციალური საყრდენის გამოყენებით. წყლის დეფერიზაციის ფილტრი არის ლითონის კონტეინერი. შიგ ათავსებენ საყრდენს და გადიან წყალს. ნივთიერება წარმოადგენს შავი რკინის დაჟანგვის კატალიზატორს, გარდაქმნის მას უხსნად მდგომარეობაში სხვადასხვა ფორმისგან.
იონგაცვლითი რკინის მოცილებისას გამოიყენება კათიონური გადამცვლელები, რომლებიც მიიღება იონგამცვლელი ფისებიდან, როგორიცაა ცეოლიტი (მინერალი). ბოლო წლებში დაიწყო სინთეზური პროდუქტების წარმოება წყლის რკინის მოცილებისთვის იონური გაცვლის გზით.
რატომ გვჭირდება რეაგენტების ალტერნატივა?
ქიმიკატები გამოიყენება დიდი ხნის განმავლობაში, თუ არსებობს ეს მავნე მინარევები - რკინა წყალში. რკინის ტიპები განსხვავებულია, ამიტომ თქვენ უნდა მოძებნოთ საუკეთესო გამოსავალი, წყლის გაწმენდისთვის შესაფერისი მეთოდიკონკრეტული წყაროდან, რომლისთვისაც დადგენილია რკინის ფორმები და კონცენტრაციები.
ქლორირება წარსულს ჩაბარდა, ეს მეთოდი უარყოფითად მოქმედებს წყლის ხარისხსა და საზოგადოებრივ ჯანმრთელობაზე. წყლის აერაცია ან ჰაერით გამდიდრება არის მეთოდი, რომელიც პრაქტიკულად არ შეიცავს ნაკლოვანებებს. ჟანგბადი გადის წყალში, რკინა იჟანგება და უხსნადი ნალექის ფანტელები შეიძლება ამოღებულ იქნეს ფილტრაციით ან დალექვით.
რკინის მოცილება ხორციელდება ქიმიური რეაგენტების გარეშე - ელექტროქიმიური მეთოდით. ორი ელექტროდი ჩაეფლო გასაწმენდ წყალში კონტეინერში. უარყოფითი ელექტროდი - კათოდი - იზიდავს და ინახავს დადებითად დამუხტულ რკინის იონებს, როგორიც არ უნდა იყოს ისინი. სხვა არარეაგენტული მეთოდია სპეციალური მემბრანების გამოყენება.
თითოეულ ზემოხსენებულ მეთოდს აქვს არა მხოლოდ უპირატესობები, არამედ უარყოფითი მხარეებიც. მეთოდის არჩევანი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა ფორმით არის რკინა წყალში.
