Все живые организмы для нормального их существования нуждаются в воде. К сожалению, ее качество не всегда бывает хорошим, особенно это касается водопровода. Все дело в недостаточно эффективной фильтрации. Вода может содержать опасные для здоровья примеси солей различных тяжелых металлов, органические частицы, и даже болезнетворные бактерии. Нередко можно обнаружить железо в воде, в количестве, превышающем допустимые значения.
Железо – довольно распространенный химический элемент в природе. Оно присутствует в различных породах, поэтому им часто бывают загрязнены грунтовые воды. По нормам СанПиН содержание данного элемента не должно превышать 0,3 мг/литр, но в воде из скважин это значение часто бывает выше – от 0,5 до 20 мг/литр. При этом жидкость имеет характерный привкус металла и желтоватый оттенок.
Проблемы, которые могут возникнуть при переизбытке железа
Железо занимает ведущие позиции среди химических элементов земной коры. Без него невозможна работа кроветворных органов, и оно является основой гемоглобина. Человек получает железо с пищей, которое в дальнейшем накапливается в печени и селезенке.
Благодаря довольно плохому усвоению железа, не страшно выпить жидкость с большим его содержанием. Это не нанесет организму особого вреда. Но при регулярном употреблении такой воды о пользе для здоровья точно говорить не придется. Избыток данного химического элемента будет накапливаться в различных органах, что в последствие грозит определенными проблемами с их функционированием. У некоторых людей избыток железа может вызвать аллергию или сухость кожных покровов.
Если ориентироваться на данные ВОЗ, то суточное употребление железа не должно превышать 0,8 мг на 1 кг массы человеческого тела. Чтобы получить такую дозу необходимо выпить не одно ведро воды, а, значит, в большинстве случаев содержание железа в жидкости не является опасным для здоровья. Но вот неприятный металлический привкус вряд ли доставит удовольствие.
Определить, что в питьевой воде железо действительно присутствует в избытке, можно следующим образом:
- почувствовав железистый привкус;
- обнаружив желтые или рыжие разводы на поверхности раковины или ванны;
- прокипятив воду в чайнике, на его стенках можно увидеть желтоватый или бурый налет;
- после стирки в такой воде, цветная одежда обычно теряет прежнюю яркость, обесцвечивается.
Чтобы точно знать концентрацию железа в водопроводной воде, можно взять ее пробу и отнести в лабораторию. Полученный результат поможет понять, как очистить воду от железа.
Разновидности
Железо в природе имеет разные формы, а также присутствует в качестве сложных химических соединений. Оно бывает двухвалентным, трехвалентным и органическим.
Fe2
Такой элемент способен растворяться в воде. Изначально вода кажется прозрачной, но если перелить ее в открытый контейнер, то по прошествии некоторого времени железо выпадет в осадок, вступив в реакцию с кислородом.
Fe3
Это не растворяющееся в воде железо. Вода с таким железом имеет желтоватый цвет, а если дать ей постоять в незакрытом сосуде, то при взаимодействии с кислородом железо упадет в осадок в виде коричневых хлопьев. Очистка воды от железа трехвалентного может происходить разными способами.
Органическое соединение
Такой вариант присутствует в воде в различных формах и в качестве компонента химических соединений. Его наличие придает жидкости желтоватый оттенок. При взаимодействии с кислородом в осадок такое железо не падает. Благодаря некоторым бактериям Fe2 может превращаться в Fe3. Коллоидное железо – очень мелкие, не растворяющиеся частицы химического элемента, которые делают воду мутной. Отфильтровать подобную жидкость довольно трудно.
Все эти три разновидности железа ведут себя в воде по-разному. Например, если жидкость изначально бесцветная, а по прошествии времени на дне сосуда образуется осадок коричневого цвета, значит, имеет место присутствие Fe2. Когда из крана бежит желтая вода, а спустя какое-то время еще и появляется осадок, значит, присутствует Fe3.
Если виной всему бактериальное железо, то на поверхности воды видна опалесцирующая пленка, а в трубах будет накапливаться желеобразная масса. Коллоидное железо не выделяется в осадок, но его присутствие делает воду желтой.
Тонкости процесса очистки
Fe2, растворенное в грунтовых водах, попадая в систему водоснабжения домов, вступает в реакцию с воздухом, от чего происходит окисление и железо становится Fe3, то есть – ржавчиной. Ржавый осадок остается на стенках труб, сантехнике, стиральной и посудомоечной машине и в других местах, где происходит соприкосновение с водопроводной водой.
Наличие данного химического элемента способствует развитию некоторых видов бактерий, поэтому очистка воды от железа важна не только для сохранения качества и внешнего вида сантехники и бытовых приборов, но и в целях безопасности для здоровья.
Даже если наличие железа в воде не превышает норму, все-таки стоит предпринять меры по ее очищению в домашних условиях. Хотя бы для того, чтобы улучшить ее вкусовые качества. Но это не так просто, как может показаться сначала. Ведь для каждого вида железа требуется особенная система очистки.
Если в жидкости обнаружено наличие двухвалентного железа, то, в первую очередь, необходимо перевести его в нерастворимый вид, то есть сделать трехвалентным. Для этого следует использовать систему фильтрации и аэрирования.
Избавить воду от Fe2 можно с помощью двух методов: ионообмена и обратного осмоса
- Ионообмен.
Некоторые фильтры, предназначенные очищать водопроводную воду и превращать ее в питьевую, содержат ионообменный картридж со специальными смолами. Они способны менять железо на натрий. Многие производители выпускают картриджи, эффективно справляющиеся со своей функцией, когда содержание железа в воде не более 5 мг/литр. Существуют также картриджи, где фильтром служит природный материал кальцит. - Обратный осмос.
Система фильтров с функцией обратного осмоса способна очищать жидкость от любого вида примесей, в том числе и от Fe2. Фильтры гораздо эффективнее справляются со своей задачей, чем предыдущий метод ионообмена. Ионы двухвалентного железа гораздо больше, чем поры обратноосмотических мембран, поэтому мембраны хорошо задерживают железо. Система обратного осмоса подойдет для воды с содержанием химического элемента до 10-20 мг/литр.
Предыдущие способы очистки практически не эффективны, если в воде помимо Fe2 есть еще и Fe3, то есть ржавчина. Здесь потребуется дополнительный механический фильтр очистки, который будет задерживать мелкие частицы железа. После этого можно использовать другие фильтры.
Чтобы преобразовать двухвалентное железо в трехвалентное, необходимо применить следующие технологии окисления:
- Аэрацию. Это процесс насыщения жидкости воздухом, который происходит путем фонтанирования, барботирования, душирования или при помощи инжекторов. Такая система не достаточно эффективна, поэтому ее можно использовать, когда концентрация железа в воде не превышает 10 мг/литр.
- Использование окислителей. С помощью химических окислителей можно справиться с Fe2 в воде, а также разрушить содержащийся в ней сероводород и провести обеззараживание. Среди популярных на сегодняшний день окислителей можно выделить хлор, использующийся на большинстве очистительных водных станций.
Кроме плюсов, хлор имеет и недостатки, поэтому коммунальные службы применяют другую систему очистки – озонирование воды. Она не только успешно борется с Fe2, но и избавляет воду от болезнетворных микроорганизмов. В бытовых условиях очистка воды от железа может происходить и с использованием марганцовки.
Очиститель своими руками
Избавить водопроводную воду от примесей железа, сделав ее питьевой, без использования фильтров практически невозможно. Но есть способы уменьшить его концентрацию при помощи самодельных конструкций. Прежде всего, необходимо перевести Fe2 в Fe3, способное выпадать в осадок.
Очиститель, сделанный своими руками – это большая и открытая емкость с водой, в которой жидкость отстаивается какое-то время. С помощью компрессора для аквариумов можно продуть воздух сквозь воду, чтобы процесс пошел быстрее. Fe2 соединится с воздухом и, превратившись в Fe3, упадет в осадок. Такую воду потом можно использовать для питья, так как количество железа в ней значительно снизится.
Повышенное скопление железа в воде обнаруживается обычно там, где источником служит артезианская скважина. Владельцы частных домов вынуждены применять обезжелезиватель воды в виде фильтра, чтобы уменьшить концентрацию необходимого, но в тоже время опасного химического элемента. Универсальной системы очистки водопроводной воды, и превращения ее в питьевую, не существует. Каждый способ имеет свои плюсы и минусы. Выбор зависит от количества железа в жидкости, а также от его максимальной эффективности при минимальных затратах.
