Желязо и вода

Желязо и вода: реакции, ефекти върху околната среда и здравето

Съдържанието на желязо в морската вода е около 1-3 ppb, но варира в широки граници и е по-високо в Атлантическия океан, отколкото в Тихия. Речната вода обикновено съдържа 0,5-1 ppm и подпочвените води до 100 ppm от този елемент.
Повечето водорасли имат концентрация на желязо от 20-200 ppm, като някои кафяви водорасли дори се натрупват до 4000 ppm. По този начин коефициентът на биоконцентрация на водораслите в сравнение с морската вода е около 10 4 -10 5. Морските риби съдържат около 10-90 ppm, а стридната тъкан - около 195 ppm (стойностите са на базата на сухо вещество).
В разтворена форма желязото присъства главно като тривалентен Fe (OH) 2 + (aq) в киселинния и неутрален диапазон на pH и при богати на кислород условия. При намалени условия е по-вероятно да се появи в бивалентна форма. Освен това желязото е компонент на много органични и неорганични хелати, които в повечето случаи са лесно разтворими.

този начин

Докато желязото не се променя значително в чиста вода или в сух въздух, то ръждясва в присъствието на вода и кислород, например във влажен въздух. Сребристият цвят се променя до кафеникаво-червен, докато се образува хидрогенираният оксид. Разтворените във вода електролити ускоряват реакцията, която изглежда така:

4Fe + 3O2 + 6H2O -> 4Fe 3+ + 12 (OH) - -> 4Fe (OH) 3 или 4FeO (OH) + 4 H2O

През повечето време полученият слой ръжда не предпазва желязото от по-нататъшни реакции, но се разтваря, така че повече метал може да се окисли. Повечето от наличните електролити са железен (II) сулфат, който се получава, когато се атакува атмосферен SO2. Солените частици във въздуха също играят важна роля в регионите близо до морето.
Железният (III) хидроксид също често се утаява в естествените води.

Елементарното желязо е неразтворимо във вода при нормални условия. Многобройни железни съединения също имат това свойство. Например естественият железен оксид, точно както железният хидроксид, железният карбид или железният пентакарбонил, е неразтворим във вода. Някои железни съединения имат по-висока разтворимост при по-ниско рН.
Другите железни съединения, от друга страна, са повече или по-малко разтворими във вода. Железният карбонат има разтворимост във вода 60 mg/L, железен сулфид 6 mg/L и железен витриол дори 295 g/L. Много съдържащи желязо хелатни съединения също са лесно разтворими във вода.
Обикновено може да се направи разлика между разтворими съединения Fe 2+ и общо неразтворими съединения Fe 3+. Последните са разтворими само в много киселинни разтвори, но при определени обстоятелства могат да бъдат намалени до Fe 2+ и по този начин да се увеличи разтворимостта.

Стандартите за питейна вода на ЕС и Германия определят максимална концентрация на желязо от 0,2 mg/L.