Залізо і вода

Залізо та вода: реакції, вплив на навколишнє середовище та здоров'я

Вміст заліза в морській воді становить близько 1-3 ppb, але коливається в широких межах і вище в Атлантиці, ніж у Тихому. Річкова вода зазвичай містить 0,5-1 ppm, а підземні води до 100 ppm цього елемента.
Більшість водоростей мають концентрацію заліза 20-200 ppm, а деякі бурі водорості навіть накопичують до 4000 ppm. Таким чином, коефіцієнт біоконцентрації водоростей у порівнянні з морською водою становить приблизно 10 4 -10 5. Морська риба містить близько 10-90 ppm, а устрична тканина - близько 195 ppm (значення засновані на сухій речовині).
У розчиненому вигляді залізо в основному присутній у вигляді тривалентного Fe (OH) 2 + (вод.) У кислому та нейтральному діапазоні рН та в умовах, багатих киснем. За знижених умов це частіше трапляється у бівалентній формі. Крім того, залізо є компонентом багатьох органічних та неорганічних хелатів, які в більшості випадків добре розчиняються.

Залізо вода

Хоча залізо не змінюється суттєво в чистій воді чи на сухому повітрі, воно іржавіє у присутності води та кисню, наприклад у вологому повітрі. Сріблястий колір змінюється на коричнево-червоний, коли утворюється гідрований оксид. Розчинені у воді електроліти прискорюють реакцію, яка виглядає так:

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

Більшу частину шару іржі, що утворюється, не захищає залізо від подальшої реакції, але розчиняється, щоб більше металу могло окислюватися. Більшість присутніх електролітів - це сульфат заліза (II), який утворюється при атаці атмосферного SO2. Частинки солі в повітрі також відіграють важливу роль у регіонах біля моря.
Гідроксид заліза (III) також часто випадає в осад у природних водах.

Елементарне залізо не розчиняється у воді за звичайних обставин. Цією властивістю володіють і численні сполуки заліза. Наприклад, природний оксид заліза, як і гідроксид заліза, карбід заліза або пентакарбоніл заліза, не розчиняється у воді. Деякі сполуки заліза мають вищу розчинність при нижчому рН.
Однак інші сполуки заліза більш-менш розчинні у воді. Карбонат заліза має розчинність у воді 60 мг/л, сульфід заліза 6 мг/л, а купорос заліза - навіть 295 г/л. Багато заліза, що містять хелатні сполуки, також добре розчиняються у воді.
Зазвичай можна розрізнити розчинні сполуки Fe 2+ та загальнонерозчинні сполуки Fe 3+. Останні розчиняються лише у дуже кислих розчинах, але за певних обставин можуть бути відновлені до Fe 2+ і, таким чином, збільшувати розчинність.

Норми питної води ЄС та Німеччини визначають максимальну концентрацію заліза 0,2 мг/л.