Как определить что в воде много железа

Железо в воде и его действие на организм.

Показатели безвредности воды по химическому составу определяются веществами, которые могут негативно влиять на здоровье человека, вызывая развитие разнообразных болезней, которые делят на химические вещества природного происхождения; вещества, которые добавляют в воду в качестве реагентов; химические вещества, которые поступают в воду вследствие промышленного, сельскохозяйственного или бытового загрязнения источников водоснабжения.

К показателям, характеризующим природный химический состав воды, относятся: сухой остаток (минерализация общая), водородный показатель (pH), жесткость общая, содержание железа, сульфатов, хлоридов, марганца, меди, цинка.

Концентрация железа в природной воде колеблется от 0,01 до 26,0 мг/л. В поверхностных водоемах железо содержится в виде стойкого гуминовокислого железа (III), в подземных водах — гидрокарбоната двухвалентного Fe (II).

Железа гидроксид (III) плохо растворяется и образует в воде коричневые хлопья, что обусловливает ее цветность и мутность. При значительном содержании железа в воде в результате указанных превращений она приобретает желто-коричневый цвет, становится мутной, с металлическим привкусом.

Предельно допустимая концентрация железа в воде составляет 0,3 мг/дм3. Если содержание железа в воде превышает 0,3 мг/л, то человек будет ее воспринимать как мутную и окрашенную в желто-коричневый цвет. Если же концентрация железа в воде выше, чем 1 мг/л, то она имеет вяжущий привкус, который отчётливо ощущается даже в напитках – чае и кофе.

Большое содержание металла может нанести вред различным системам организма. Избыток, как и недостаток железа, чреват заболеваниями и неприятными симптомами:

• болезнями почек, печени, всего ЖКТ,

• вялостью, снижением иммунитета,

• сухостью кожи и ломкостью волос, аллергическими реакциями и пр.

Вода с повышенным количеством железа также может навредить и бытовой технике, в связи с тем, что может вызвать:

• коррозию сантехники и нагревательных приборов,

• ржавые пятна на вещах из стиральной машины,

• налет на эмалированных и металлических поверхностях.

В 2020 г. по заявкам физических лиц Полевского городского округа Испытательным лабораторным центром Южного Екатеринбургского Филиала ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области», исследовано 20 проб питьевой воды из индивидуальных скважин. По результатам лабораторных исследований 3 пробы (15%) не соответствовали требованиям санитарного законодательства по показателю Железо. Максимальное содержание железа в питьевой воде составило 6,4 мг/дм3, что превышает предельно допустимую концентрацию железа в 21,3 раза (ПДК железа — 0,3 мг/дм3).

Во избежание попадания и накопления железа в организме необходимо вовремя выявить его содержание в воде и принять меры для ее очистки.

Также информируем, что для проведения лабораторных исследований воды Вы можете обратиться в Южный Екатеринбургский Филиал «Центр гигиены и эпидемиологии в Свердловской области», г.Екатеринбург, ул. 8 Марта,177а, каб.402, 412 (тел.210-94-51, 210-92-04), г.Полевской, ул.Вершинина,19, каб.10 (8 (34350) 4-21-68).

• Дата публикации: 8.02.2021
• Дата последнего изменения: 8.02.2021

Как определить железо в воде

Практически во всей воде нашей планеты присутствует железо. Особенно его много в географических районах с залежами железистых руд: пиритов, железняков, магнетитов, сидеритов. Руководству компаний по водоснабжению и самому населению таких мест нужно заботиться об очистке воды. Если жидкость чрезмерно загрязнена соединениями Fe + , это опасно для здоровья, для бытовой техники, для промышленного оборудования (3 класс опасности по СанПиН). Металлические детали подвергаются коррозии, на стенках приборов образуется накипь, ржавчина, которая их разрушает, частички окаменелостей попадают в организм, вызывают образование камней. Если из скважины или из крана водопровода течет вода с железом — как определить его концентрацию, что предпринять для снижения показателей? Все ответы вы получите, прочтя статью.

Как определить, что вода с железом

Железистые соединения попадают в воду техногенным путем — при добывании железных руд, вместе с отработанными и канализационными стоками промышленных предприятий, связанных с обработкой железа: текстильных, лакокрасочных, металлообрабатывающих заводов. Поступают со стоками с животноводческих ферм и с полей, где используются удобрения. Проникают из старого ржавого водопровода, стенки которого разъедены коррозией, или когда для водоочистки применяются коагулянты на основе железистых солей.

Железо попадает в воду многообразными естественными путями:

• При размывании железно-рудных пород.
• При вулканическом или природном механическом разрушении (выветривании) пород.

За счет природного круговорота воды — испарение из водоемов, выпадение в виде осадков, проникновение глубоко в почву, выход на поверхность вместе с грунтовыми водами — так Fe + попадает в открытые водоемы и залежные водоносные пласты.

Природные процессы и круговороты происходят повсеместно, техногенное производство развито во многих районах — следовательно, везде высока вероятность присутствия Fe + . Визуально можно определить содержание железа воде по рыжеватому оттенку жидкости, текущей из крана, по металлическому запаху, по бурому осадку на дне посуды, по рыже-ржавым подтекам на санприборах.

Двухвалентное железо можно распознать только при отстаивании на открытом воздухе, после того как оно окислится и выпадет в осадок. Трехвалетное Fe 3+ придает жидкости мутность и окрашенность, при отстаивании раствор становится прозрачным, муть выпадает в осадок. Есть специальная методика определения железа в воде, она основана на применении фотометрических и фотоколориметрических способов за счет того, что Fe образует устойчиво-окрашенные соединения.

Признаки бактериального железа — тонкая радужная пленка на поверхности воды, слизистый налет на посудных стенках, отложения в виде желеобразной илистой массы внутри труб за счет действия железобактерий. При наличии коллоидного железа вода мутная, цветная из-за того, что присутствующие химические вещества пребывают во взвешенном состоянии. Но при отстаивании раствор не даёт осадка, примеси невозможно отфильтровать из-за маленького размера частиц.

Таблица поможет визуально определить, какое железо есть в воде:

Тип железа	Цвет воды	Наличие осадка
Двухвалентное Fe +2	Прозрачный	Нет осадка
Трехвалентное Fe +3	Заметна цветность, муть	Есть, бурый
Коллоидное	Желто-бурая	Нет осадка
Органическое, полностью растворенное	Рыже-бурая	Нет осадка
Бактериальное	С радужной пленкой	Нет осадка

Чем определить железо в воде

Согласно санитарным нормам 2.1.1074-01, ПДК (предельная концентрация железа, допустимая стандартами), не должна быть выше показателя 0,3 мг/литр. Даже 1 мг, присутствующий в 1 литре воды, уже ощущается на вкус: напитки горчат, имеют металлический привкус, вызывают изжогу, дерматит. От такой воды ржавеет сантехника, белье после стирки тускнеет и рыжеет. Появляются отложения на бойлерно-котельном оборудовании.

Как производится определение железа в воде простыми (домашними) способами

В домашних условиях можно выявить присутствие железа:

1. С помощью аптечных препаратов. Столовую ложку слабого светло-розового раствора марганца (обычной марганцовки) смешивают с водой. Почти сразу жидкость меняет цвет на желто-бурый. Раствор марганца выявляет 2 и 3-валентное железо и наличие железобактерий. Определение железа в воде с сульфосалициловой кислотой. По 1 мл нашатырного спирта, аммиака и кислоты добавляют к 25 мл воды, и через 15 минут трехвалентное железо становится видимым, выпадает в осадок.
2. Специальный набор для определения железа в воде — набор аквариумиста — поможет обнаружить 2-валентное железо. Воду аккуратно наливают во флакон с раствором и реагентами. По изменению цвета судят о наличии и интенсивности присутствия железа.
3. Нагревание — появляется на стенках рыжеватая накипь, ржавый осадок.
4. Отстаивание. Жидкость наливают в стакан и дают несколько часов постоять. Бурый студенистый осадок при соприкосновении с воздухом начинает издавать неприятный запах разложения.

Вода с двухвалентным железом прозрачна, так как соединения Fe + в ней растворены и незаметны. Как определить количество железа в воде визуально? Если жидкость немного постоит открытой на воздухе, она мутнеет, потому что 2-валентное железо окисляется и превращается в 3-валентное. После завершения окисления вода вновь становится прозрачной. Трехвалентное Fe 3+ выпадает в осадок в виде гидроксидов красноватого цвета. Чистую воду можно слить и использовать, осадок утилизировать.

Лабораторные способы для определения содержания железа в воде

Домашние способы удобны лишь для выявления присутствия железа. Но желательно знать точную концентрацию, чтобы подобрать оборудование для очистки. Точные параметры установит лаборатория, куда нужно отнести пробы на экспертизу. Для подземных источников пробы нужно делать каждый сезон, при добыче воды из открытых поверхностных водоемов — каждый месяц.

Можно использовать действующий ГОСТ 4011-72 на определение железа в воде, где приведены методы измерений и расчеты, рекомендованы разные методики определения железа воде.

1. Определение железа в воде фотометрическим методом. Это способ, помогающий рассчитать массовую концентрацию (массовую долю) общего Fe+ при воздействии сульфосалициловой кислоты или её натриевой соли. В различных средах состав ведет себя по-разному. В слабокислых растворах реагент вступает в реакцию с солями железа (III), образуя комплексные соединения, которые приобретают ярко-выраженный красный цвет. В слабощелочных растворах происходит реакция с солями Ferrum (II) и (III) — раствор меняет цвет на желтый. Для определения общего железа в воде и для Fe 2+ замеряют оптическую плотность среды при определенной длине волны 425 нм, для Fe 3+ при длине в 500 нм.

По интенсивности окраски растворов определяют концентрацию компонентов, используя фотоприемники — приборы, преобразующие световую энергию в электрическую. Если выделяется узкий диапазон волн (измерение проводится строго на конкретной длине волны), то это фотометрическое определение железа воде. Если измеряются параметры всего светового потока, метод называется колориметрическим.

2. Фотоколориметрическое определение железа в воде основано на методе, который базируется на законе Бугера — Ламберта — Бера (основной закон светопоглощения). Вещества избирательно поглощают свет определенной волны. Когда поток излучения проходит через частично поглощающую среду, его интенсивность рассчитывается по формуле:

I₀ — интенсивность входящего пучка (падающего потока);

ε — молярный показатель при определенной длине световой волны (иногда неверно именуется коэффициентом поглощения);

с — концентрация поглощающего вещества, моль/дм 3 ;

l – толщина слоя раствора, через который проходит свет.

Для измерения используют приборы — фотоэлектроколориметры с набором разных светофильтров (ФЭК) с простой электрической и оптической схемой. От источника излучения световой луч проходит через емкости с двумя растворами: исследуемым и приготовленным для сравнения.

3. Определение железа в воде титрованием. Метод подробно описан в ГОСТ, основан на взаимодействии ионов Fe 3+ с реагентами, например, с SCN-. В результате реакции образуются комплексы, окрашивающие раствор в ярко-красный цвет. Чем больше железа в растворе, тем интенсивнее окраска. Потенциометрическое титрование производится с помощью удобных компактных приборов — титраторов. Применение автоматических систем титрования повышает скорость исследования.
Фотометрическое определение железа в воде является удобным, надежным методом, который используется чаще, чем колориметрический. Его можно применять неограниченно, применяя разные реагенты, образующие окрашенные соединения при взаимодействии железа с органическими и неорганическими ионами.

Что делать, если в воде большое количество железа, как его очистить

Получив результаты экспертизы из лаборатории (или проведя самостоятельное исследование), применяя методы определения общего железа в воде по ГОСТ, можно приступать к выбору оборудования. Процесс очистки воды от Fe-соединений называется обезжелезиванием.

Для очистки воды от железа применяются:

1. Фильтры обезжелезивания + аэрация — под воздействием нагнетаемого кислорода происходит окисление; загрязнения осаждаются и выводятся из системы, чистая вода подается к месту назначения.
2. Ионообменные фильтры — в основу очистки заложены методы определения ионов железа в воде. В результате ионного обмена производится удаление солей Fe, магния, кальция.
3. Обратный осмос — эффективный способ очистки, при котором, помимо соединений Fe + , удаляются почти все примеси.

Предлагаем заказать установки для обезжелезивания в нашей компании. Инженеры Diasel скомплектуют блочно-модульные станции, которые обеспечат нужную производительность и высокую степень очистки. Скажите нам, какие характеристики имеет ваша вода, мы порекомендуем лучшие методы определения железа, подберем оборудование для понижения концентрации солей или для полного обезжелезивания водного раствора, который нуждается в очистке.

Заявка на подбор оборудования

Железо в воде

Повышенная концентрация железа придаёт воде жёлтую окраску. Такая вода не только не пригодна для питья, но и очень вредна для труб, смесителей, сантехники, бойлеров,стиральных машин и другой бытовой техники.

В скважинах или колодцах железо может быть растворено в воде (находится в 2х валентной форме) и вода может быть прозрачная на вид. При отстаивании растворённое железо окисляется (переходит в 3х валентную форму) и придаёт воде жёлтую окраску. А если железа очень много, то через некоторое время оно выпадает в виде осадка.

Для определения концентрации железа в воде, необходимо провести хим. анализ воды.

Заказать анализ воды

Подобрать оборудование

Откуда берётся железо в воде?

Причин попадания железа в воду очень много. Это могут быть вполне естественные природные процессы, такие как выветривание и размывание горных пород, залежи железосодержащей глины на пути грунтовых вод. Загрязняют воду и железистые бактерии, облюбовавшие болотистые местности. Железо, содержащееся в их оболочке, попадает в воду в процессе их жизнедеятельности.

Значительное количество железа поступает в воду и под воздействием человека. В первую очередь, это стоки различных промышленных и сельскохозяйственных предприятий, использование в центральном водоснабжении старых водопроводных труб.

Как очистить воду от железа?

Многообразие форм и концентраций железа, встречающихся в природной или водопроводной воде, привело к разработке целого ряда методов обезжелезивания воды. Каждый из них имеет свою область применения. Поэтому для эффективной очистки воды необходимо провести её химический анализ.

Для устранения повышенной концентрации железа в воде (до 3,5 мг/л) используют обычные фильтры обезжелезиватели

Если же концентрация железа высока (до 30 мг/л) применяют обезжелезиватели для очень железистой воды.

Если вместе с железом в воде превышено содержание и других веществ (например солей жёсткости, органических веществ), то применяют фильтры комплексной очистки воды.

Почему нужно обезжелезивать воду?

Вода с повышенным содержанием железа обладает отталкивающим металлическим привкусом и запахом, приобретает бурую окраску, вызывает загрязнение водопроводных сетей.

При использовании такой воды на производстве, можно испортить дорогостоящее оборудование и получить некачественную продукцию. В бытовых условиях насыщенная железом вода отмечается подтёками ржавчины на сантехнике, она может оставлять коричневые пятна при стирке и жёлтый налёт на посуде.

СанПин считает за норму содержание железа в воде не больше 0,3 мг/л (а в ЕС даже 0,2 мг/л). Но ведь всем известно, что железо очень необходимо для нашего организма. Оно участвует в процессе кровообращения, оказывает прямое воздействие на состояние кожи, волос и ногтей, влияет на работу щитовидной железы и занимает важное место в процессе формирования иммунитета и роста ребёнка. Однако, важно понимать, что полезное железо содержится как раз в овощах, фруктах, говядине и бобовых, которые содержат специальные витамины для его усвоения. А вот железо, растворённое в воде, организмом вовсе не усваивается и лишь значительно увеличивает нагрузку на процесс пищеварения и работу почек. Избыток различных форм железа в воде может поражать слизистые и совсем неприемлем для чувствительной кожи малышей.

Как получить бесплатное технико-коммерческое предложение

• Привезите воду для анализа в офис нашей компании
  или отправьте результаты анализа воды нам на почту info@kr-company.ru с кратким пояснением, в каких объемах требуется очищенная вода
• Позвоните нам по многоканальному телефону 8(800) 222-80-97
  и получите консультацию специалиста

Заказать обратный звонок

Оставьте свой номер телефона
и мы бесплатно перезвоним Вам

Определение концентрации железа в воде реагентами Hach Lange

Природные воды содержат переменное, но незначительное количество железа, несмотря на его повсеместное распространение и изобилие. Железо в грунтовых водах обычно присутствует в двухвалентном (Fe2+) или растворенном состоянии, которое легко окисляется до трехвалентного (Fe3+) железа при контакте с кислородом. Железо может попадать в водные системы в результате выщелачивания природных отложений или в виде железосодержащих промышленных стоков.

Железо в бытовых системах водоснабжения окрашивает белье и сантехнику, вызывая по большей части негативные воздействия на сам материал контакта, чем несет потенциальную угрозу для здоровья. Вода с концентрацией 0,1 мг/л Fe2+ и 0,2 мг/л Fe3+ вызывает горький или терпкий вкус.

Согласно ГОСТ 4011-72 «ВОДА ПИТЬЕВАЯ. Методы измерения массовой концентрации общего железа» и СанПиН 2.1.4.1175-02«Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» питьевая вода и вода используемая в промышленных процессах, должна содержать менее 0,3 мг/л общего железа.

Колориметрический анализ содержания железа в воде

В методиках компании Hach Lange используется три основных реактива для колориметрического анализа содержания железа в воде. С перечнем оборудования для измерения железа в воде данным методом, можно ознакомиться в статье по ссылке ->

• Метод 1,10-фенантролина (ортофенантролин) — самый распространенный. В процедуре определения растворенного железа (Fe2+) в качестве индикатора используется порошковый реагент на железо, который содержит 1,10-фенантролин. Для определения общего железа в пробе используется реагент FerroVer, содержащий в своем составе 1,10-фенантролин с восстановителем для преобразования всех форм железа присутствующих в образце в Fe2+, кроме наиболее устойчивых,
• Метод FerroZine для определения общего содержания железа более чем в два раза чувствительнее, чем метод 1,10-фенантролина. Данный реагент запатентован компанией Hach и идеально подходит для измерения содержания железа. FerroZine высокоспецифичен к железу, образует ярко окрашенный стабильный комплекс и работает в диапазоне pH 3 — 7,5. Метод FerroZine требует кипячения для растворения ржавчины.
• Метод TPTZ для общего железа имеет преимущества простоты, чувствительности и отсутствия влияния от других веществ находящихся в пробе. Железо в образце, включая осажденное или взвешенное, такое как ржавчина, превращается в Fe2+ с помощью восстановителя. Образуется ярко окрашенный комплекс Fe2+ -TPTZ.
• Методы Hach также включают процедуру титрования для определения железа в высоком диапазоне с использованием сульфосалициловой кислоты в качестве индикатора и ЭДТА в качестве титранта.

Метод 1,10 фенантролин

1,10 — фенантролин, содержащийся в реагенте для определения железа (артикул 103769), реагирует с растворенным железом (Fe2+) с образованием комплекса характерного оранжевого цвета. Интенсивность проявления окраски прямо пропорциональна количеству Fe2+ в образце. Общее количество железа также можно определить с помощью реагента FerroVer (артикул 2105769).

Примечание: для определения общего железа необходимо разложить пробу с помощью термореактора.

Метод FerroZine

Очень низкие концентрации железа (0,009 — 1,400 Fe) можно определить с помощью сверхчувствительного индикатора FerroZine (артикул 230166). Реактив FerroZine также может использоваться для анализа образцов, содержащих магнетит (черный оксид железа) или ферриты. Тест проводится путем добавления FerroZine к образцу воды. Таким образом, образец забуферивается до pH 3,5, и образуется комплекс пурпурного цвета, прямо пропорциональный концентрации железа. Восстановитель включен для преобразования любого Fe3+ в Fe2+ (который образует окрашенный комплекс).

Метод TPTZ

2,4,6-трипиридил-s-триазин (2, 4, 6-TRI-(2-Pyridyl)-1, 3, 5-Triazine), реагирует с Fe2+ с образованием темно-сине-пурпурного цвета. Добавляются восстановители для преобразования железа в образце в форму Fe2+. TPTZ, восстановители и буферы pH объединены в одном простом реагенте — TPTZ (артикул 2608799). В реагентах TPTZ и FerroVer используется один и тот же восстановитель.

Определение железа титрованием

Метод титрования предназначен для определения высоких концентраций железа, например, в воде нефтяных месторождений. В этом методе железо, присутствующее в образце, окисляется до Fe3+. Затем Fe3+ обнаруживается с помощью сульфосалициловой кислоты, которая образует комплекс винного красного цвета. Раствор титруют ЭДТА до конечной точки от бесцветного до желтого цвета. Добавляется буфер для стабилизации Fe3+.

Для того, чтобы правильно подобрать реагент и методику измерения — для начала нужно определиться с какой точностью вы хотите определить содержание железа в пробе. С подбором оборудования и реактивов для замера концентрации железа могут помочь специалисты АкваАналитикс®. Свяжитесь с нами удобным для вас способом.

Представительство в России: +7 (495) 201-53-02 info@aquaanalytics.ru

Представительство в Узбекистане: +998 (90) 174-57-84 info@aquaanalytics-tekhnika.ru