Железо в воде – анализ причин, последствия и методы удаления

Наверное каждый из нас сталкивался с тем, что после отключения воды, когда вновь начинают работать подкачивающие насосы, несколько минут идет красноватая вода, ржавого, желтого, оранжевого и других цветов. Нужно дождаться, пока эта жижа стечет, чтобы постирать, помыть руки или посуду.

Это ржавчина, на внутренней поверхности труб. Пока поток постоянный, под давлением, микрочастицы смываются и вода прозрачная. За время же простоя, когда трубопроводы пусты, то активно начинаются процессы коррозии от взаимодействия с атмосферным кислородом и когда трубы вновь наполняются, к нам попадает первые, грязные порции грязной воды.
Это оксид железа.

Железо в воде – плюсы и минусы

Общие сведения

Но даже в частном секторе, например в колодце, копанке, скважине, в воде может наблюдаться повышенное содержание железа. Причем не всегда по внешнему виду, увеличенную концентрацию Fe мождно распознать. Необходим химический анализ на лабораторном оборудовании, с помощью анализатора спектра или экспресс приборов для многокомпонентного анализа воды – фотометров, тест-полосок, реактивов, другие расходных материалов и вспомогательной посуды.
С одной стороны, железо играет важную роль в системах жизнеобеспечения организма, в процессе обмена. Чего стоит только гемоглобин – ключевой компонент красных клеток крови. При связывании железом атомов кислорода, живительный компонент O₂ по сосудам и капиллярам с кровотоком доходит до каждого органа и ткани. Мы дышим, а значит живем, в значительной мере благодаря железу.
Если брать глобально, то вся наша цивилизация построена на стали и сплавах, которые являются основой для строительства, автомобильной промышленности и в целом большого количества отраслей. Тем более, что железо занимает до 5 % земной коры, а значит его запасов хватит еще на многие десятилетия.

С другой стороны, чрезмерное содержание железа, например в колодезной воде, может навредить. Надо признать, что в селах редко кто делает анализ воды. Просто копают и пьют воду. А потом через годы, удивляются, почему начинает пошаливать здоровье и сбоить тот иной орган.
Если участок небольшой, и вариантов для колодца нет, то приходится пользоваться имеющейся водой, но удалить избыток железо. Речь идет в первую очередь о воде, используемой для питья, а не для полива растений на огороде или для технических целей. Мы говорим не только о частном секторе. В ряде населенных пунктов, воду отбирают не только из открытых источников, но из подземных, так что проблема железа в воде может быть актуальна и для горожан.

Как железо (в растворенном виде) может попасть в воду ?

1. Проникновение от внешних источников под действием гравитации.

   Это может быть дождь, таяние снега. Влага поступает с поверхности в нижние водоносные слои - подземные реки, как раз туда, откуда добывают воду в колодцах. В зависимости от состава почвы (глинистая, песчаная, чернозем и т.д.), грунт может выступать как природный фильтр, задерживая те или иные микроэлементы, но без лабораторного анализа или тест-приборов, сказать, насколько процесс фильтрации эффективен, не представляется возможным. Кроме того, имеет большое значение глубина отбора воды. Не зря для приготовления напитков берут воду из горизонтов в сотни метров (артезианские скважины).

2. Коррозия трубопроводов.

   Об этом мы уже говорили. Десятки километров объединенных в городскую систему подачи воды трубопроводов по большей части сделаны из металла (есть участки с чугунными трубами или стальными), а значит неизбежна коррозия. Причем ряд труб не менялись десятилетия. Уровень железа однозначно повышен. Поэтому водоканалы настойчиво не рекомендуют пить воду. Или по крайней мере, отстаивать ее, фильтровать перед употреблением в пищу. А еще лучше использовать покупную воду от торговых марок с положительными отзывами покупателей. Проблема воды, насыщенной железом, может оказать серьезное влияние и на результат лабораторных исследований. Поэтому водопроводная вода в лаборатории подвергается опреснению, деминерализации в аквадистилляторах и очистке. Кроме того, в воде присутствует соли – сульфаты, карбонаты, фосфаты, нитраты, которые вступают в сложные химические реакции и дополнительно способствуют коррозии.

Проблему можно решить, и это постепенно делается, путем замены металлических труб на пластиковые. Вода не станет чище из-за других органических и неорганических загрязнителей, но во всяком случае решится вопрос с железом. Да и срок службы пластика на порядок выше.

Вредно для здоровья

Даже по внешнему виду понятно, что “цветную воду” пить опасно. Но если говорить более предметно, языком цифр, то при концентрации железа до 0,2мг/л, уровень может считаться безопасным. Выше – уже вредно. Дя ЕС цифра другая - 0,3мг/л.

Хотя в зависимости от химической формулы железа, вода может и не иметь окраса. Трехвалентное железо дает окраску, а двухвалентное – нет. Хотя при многочасовом отстаивании и последнее выпадает в хлопья.

Ряд продуктов полезно употреблять в пищу, для поддержания баланса железа в организме, например чечевицу, яблоки, шпинат, куриные яйца.

Кроме того, ряд бактерий, обитающих в воде, питаются железом (вспомним Титаник, который почти съеден за столетие микроорганизмами, несмотря на его габариты). Если эти бактерии попадают в организм (например воду не кипятили), то это чревато болезнями органов пищеварения, желудочно-кишечного тракта.

• страдает наш “очиститель” – печень и поджелудочная железа;
• велика вероятность повреждения волос и кожи. Шампунь и мыло не всегда хорошо смывают железо, оно остается на теле и даже закупоривает поры. Как следствие появляется сухость, неприятные ощущения на коже и даже различные высыпания и экземы. Волосы могут выпадать;
• даже при малых концентрациях, незаметных визуально, железо может оставлять трудновыводимые пятна на одежде;
• на посуде образуется малозаметный слой, который с едой может попасть внутрь организма, что можно обнаружить в виде неприятного металлического послевкусия.

Из-за коррозии и деятельности бактерий, питающихся железом и его соединениями, образуется накипь, минеральные отложения на стенках, сужается сечение, что приводит к засорению и нарушению пропускной способности труб. А значит напор в душе будет меньше, посудомоечная и стиральная машины будут дольше наполняться. Кроме того, бактерии выделяют слизь, а это уже благоприятная среда для патогенов.

Как решать проблему с железом в воде

Средство Бирм

Это специальное химическое вещество – порошок, засыпаемый в качестве фильтра в системах подготовки воды, проводит преобразование двухвалентного железа в трехвалентное с последующим удалением последнего из воды. Это катализатор, ускоряющий процесс окисления.

Обязательные условия: - PH воды не должен превышать 8,5 и вода не должна быть перед этим хлорирована, что снизит эффективность.

Пермаганат калия

Это окислительная реакция, преобразующая двухвалентное железо в  трехвалентное, которое отфильтровуется. Это эффективный метод даже для воды с высоким содержанием железа.

Аэрация

Насыщает воду кислородом, а значит активизирует процессы перевода растворимого двухвалентного железа в нерастворимое трехвалентное.