Как измерить железо в воде
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
Метод 1,10 фенантролин
Примечание: для определения общего железа необходимо разложить пробу с помощью термореактора.
Метод FerroZine
Метод TPTZ
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+.
Измерение железа в воде
Железо в воде представлено в нескольких формах:
Определение концентрации железа в воде
Железо в воде по ГОСТ 4011-72 «ВОДА ПИТЬЕВАЯ. Методы измерения массовой концентрации общего железа» определяют колориметрическим методом. Разводят реактивы, к пробе воды добавляют необходимые реагенты и по интенсивности окраски раствора измеряют оптическую плотность окрашенных растворов, строят калибровочные графики и только потом рассчитывают массовую концентрацию железа. Процесс растягивается по времени на несколько часов. Для проведения данной процедуры требуется химическое образование, опыт работы с химическими реактивами и навыки настройки спектрофотометра.
Колориметрический метод
Компания Hach разработала готовые решения для измерения содержания железа в пробах воды и максимально упростили процесс, чтобы неподготовленный пользователь смог измерить пробы с высокой точностью за несколько минут.
Также можно измерять железо порошковыми реагентами, например 2105769, или готовыми ампулами AccuVac (артикул 2507025). Метод соответствует ISO 6332:1988(en) Water quality — Determination of iron — Spectrometric method using 1,10-phenanthroline (ортофенантролин).
Данными порошковыми реактивами и ампулами можно определять концентрацию железа в воде на всех колориметрах и спектрофотометрах Hach:
Метод визуального сравнения
Если точность определения не слишком важна, можно воспользоваться визуальным методом контроля содержания растворенного железа в воде. Для этого метода подойдет компаратор с цветовым диском и набор реактивов Hach (артикул тест-набора 146400).
Очистка от железа воды из скважины — обзор эффективных методов
Очистка от железа воды из скважины необходима практически всегда. Даже небольшие его концентрации в жидкости можно увидеть невооруженным глазом. Железистая вода — распространенная ситуация для большинства регионов РФ. Как решить проблему очистки воды, читайте в данной статье.
Опасность железа в воде из скважины, колодца
Большой процент железа в воде, которую мы пьем и используем в пищу отрицательно сказывается на работе бытовых приборов и сроках эксплуатации сантехники. Серьезную опасность избыток металла таит для живых организмов — человека, домашних животных.
Кроме того, такая вода имеет неприятный вкус и плохо пахнет.
Откуда берется железо в артезианской воде
Средняя глубина стандартного колодца — 20 — 30 метров. Кроме грунтовых вод скважина затрагивает слои затрудненного водообмена. Их называют артезианскими.
Воды не контактируют с внешними негативными факторами. Их химические соединения определяют породы в которых они находятся. Кроме пород на состав воды влияют внутреннее давление и температура.
Вода, находясь внутри породы, постепенно подмывает ее слой. Породы, в которой в большой концентрации содержится железо, вод воздействием жидкости растворяются. Металл, соли, марганец становятся составляющей частью формулы воды.
Какое количество железа в воде считается опасным
Превышение нормы концентрации железа в составе воды вредит организму. Этот факт научно доказан.
Без вреда здоровью можно употреблять воду, где концентрация железа варьируется в диапазоне 0,1-0,3 миллиграмма на один литр жидкости. В ряде регионов страны этот показатель выше в 7-10 раз. Такую воду пить нельзя.
Чем человеку грозит переизбыток железа
Повышенная доза металла в воде — двух и трехвалентного железа приводит к развитию патологий различной степени тяжести:
Кроме того, повышенная концентрация железа снижает память. Постоянно употребляя такую воду, человек становится рассеянным, быстро устает, испытывает беспричинную слабость.
По каким признакам можно понять, что в скважинной воде переизбыток железа
Определить, соответствует ли вода в вашей скважине норме, можно двумя способами:
Как измерить точное количество железа в воде
Узнать, насколько содержание железа в вашей воде превышает норму можно, если сдать пробы в лабораторию. Чтобы получить достоверный результат, пробу берите правильно:
Как очистить скважинную воду от железа своими руками
Избыток элементов металла негативно сказывается на качестве воды. Снизить массовую долю железа можно бытовыми способами. Рассмотрим популярные технологии очистки от вредных примесей.
Очистка воды от железа из скважины методом аэрации основывается на точечном поступлении в воду воздушных потоков. При контакте с воздухом металл окисляется. Самым доступным способом считается безнапорный тип аэрации — жидкость разбрызгивается вверху аэрационной емкости.
Аэрация
Вода падает вниз, по дороге насыщается кислородом, который запускает процессы окисления. В результате двухвалентное железо трансформируется в трехвалентное. В таком состоянии элементы металла становятся тяжелее и оседают на дне бака.
Напор воды перенаправляет осадок в фильтр. Там и скапливается железо.
Принцип действия напорной аэрации — нагнетание кислорода в жидкость под давлением.
Озонирование
Как очистить воду из скважины от железа методом озонирования?
Молекулярный состав озона находится в состоянии неустойчивости. Он легко отделяет атомы кислорода. Мы уже выяснили, что элемент является активным окислителем. Он вступает в соединение с металлами и запускает окислительные процессы. В результате железо как элемент разрушается.
Обратите внимание! Данный вид фильтрации успешно борется с другими вредными веществами, загрязняющими воду.
Дополнительные преимущества озонирования:
Ионный обмен
В основе метода лежит принцип воздействия на жидкость ионными смолами — как природного происхождения, так и синтетического. Очиститель воды от железа из скважины по ионообменному методу эффективно устраняет двухвалентные металлы.
Как работает способ, наглядно видно на схеме:
Справка! Использование метода ионного обмена в качестве фильтрации в домашних условиях можно рассматривать как вспомогательный. Кислород провоцирует осадок металла, в итоге засоряется сорбент. Смолы приходится периодически промывать, процесс фильтрации останавливается. Кроме того, способ не справится с двухвалентными элементами железа.
Хлорирование
Двухвалентное железо в воде из скважины можно убрать путем хлорирования. Газообразный реагент поступает в воду из специального дозатора. Под высоким давлением газ подается по трубам в среде азота.
Хлор выполняет функцию окислителя. Он сокращает процесс перехода металла из двухвалентного в трехвалентное состояние.
Кроме очистки хлорирование обеззараживает воду, убивает примеси марганца и сероводорода.
Недостаток способа — в его токсичности. Есть риск, что при несоблюдении правил эксплуатации оборудования хлор попадает в воду.
Гипохлорит
Реагент подается с помощью насосов. Приборы оснащены дозаторами. Пропорции гипохлорита определяются исходя из уровня загрязнения воды.
Преимущества способа очистки:
Чтобы определить концентрацию раствора, проводят лабораторный анализ воды из скважины.
Каталитическое окисление
Эффективный способ очистить воду от железа из скважины — каталитическое окисление. Установка имеет компактные габариты, ее можно установить на небольшой площади.
Процессы окисления происходят в специальной емкости — она сделана из стекловолокна или качественной стали.
В качестве реагента применяют компоненты синтетического происхождения. Их преимущества — бюджетная цена и высокая эффективность.
Прежде, чем поступить на катализатор, жидкость усиленно аэрируется — это активизирует процесс окисления. Осадок металла удаляет обратная промывка.
Минус синтетических засыпок — реагент со временем разрушается. Материалы, изготовленные из доломита или цеолита, стоят дороже, но более долговечны. Они устойчивы к температурным колебаниям, имеют высокую пористость.
Обратный осмос
В данном способе очистки используется магистральный фильтр. Он состоит из мембраны. Внутри устройства создается давление, вода проходит через мембрану. Ее микроскопические отверстия задерживают все посторонние молекулы — в том числе, и железо.
Жидкость избавляется от посторонних примесей. Дополнительное преимущество — вода минерализуется и по составу приближается к дистиллированной.
Недостаток систем обратного осмоса — низкая пропускная способность. Большая часть воды лишена природных минералов и элементов, поэтому нуждается в повторной минерализации.
Совет! Используйте данный способ только для питьевой воды — для купания и других целей выбирайте другой вариант фильтрации.
Коагулирование
Метод предполагает введение в воду специальных смесей. В качестве реагентов выступают сульфаты алюминия, медный купорос. В ходе химической реакции железо выпадает в осадок. Какой реагент выбрать, зависит от уровня кислотности воды.
Кроме очистки коагуляция осветляет жидкость.
Как работает способ, видно на схеме:
Какие фильтры помогут уменьшить количество железа в воде
Снизить концентрацию металла в воде помогут:
Бюджетная очистка без фильтров и установок: народные способы
Кроме очистки воды профессиональными фильтрами есть способы снизить концентрацию металла подручными средствами. Рассмотрим популярные методы, эффективность которых проверена на практике:
Обратите внимание! Указанные способы снижают концентрацию железа в воде, при этом они не удаляют другие вредные примеси. Следовательно, гарантировать, что такая вода абсолютно безопасна для здоровья — нельзя.
Заключение
Железистая вода — проблема, которую можно решить в домашних условиях. Убрать примеси металла можно, применяя реагенты и фильтры. Как показывает практика, качественная очистка нуждается в финансовых инвестициях.
В данной статье мы рассмотрели бюджетные способы фильтрации воды в скважине или колодце — они позволят минимизировать концентрацию железа и сохранить здоровье.
Как сделать анализ воды в домашних условиях? Инструкции + Видео обзоры
Как сделать анализ воды в домашних условиях? Большинство из нас знаю, что за сутки человек должен выпивать не меньше, чем 2 литра воды, при этом она обязательно должна быть чистой и не иметь посторонних примесей. Как же проверить ту воду, что мы пьем, в домашних условиях?
В этой статье вы найдете все способы.
Общие сведения
Нормы
Время от времени следует проводить проверку качества потребляемой воды, так как это все влияет на состояние человеческого здоровья.
Если говорить об официальных нормах, то по СанПиН 2.1.4.1074-01 есть такие показатели:
Это далеко не все стандарты, которые обязательно следует учитывать при проверке качественных показателей воды. Общее число нормативов чуть меньше 1000, и именно на них следует ориентироваться, что и делают специалисты в лабораториях.
Насколько опасна водопроводная вода?
Воду называют водопроводной, если она идет из крана. Ее доставляют в жилье по водопроводным трубам. В больших городах России водоснабжение начало развиваться еще в конце 19 века. Как правило, жидкость поступает из рек. После этого ее подвергают нескольким стадиям очистки: механическая фильтрация и очищение при помощи песка, после чего проводится обеззараживание. Лишь после этого воду можно пускать по трубам.
Возможно, очистка до подачи на водопровод и помогает сделать воду лучше, но все омрачается, когда запущенная в систему вода начинает добираться до своих владельцев – по пути они собирает все загрязнения, которые накопились в трубах. Трубы в России уже давно пора менять, так как вода, которая загрязняется из-за них, негативным образом влияет на здоровье.
Из-за нее могут появиться следующие проблемы со здоровьем:
Как же понять, какое качество у той воды, которая течет из вашего крана?
Самым лучшим способом будет лабораторное исследование, и для этого потребуется взять пробу. Но есть другой способ, а именно анализ воды в домашних условиях.
Органолептический метод
При помощи органолептических показателей вы сможете определить, действительно ли можно ли использовать для приготовления пищи воду из крана или нет.
Провести анализ можно при помощи органов чувств, а именно обоняния и зрения:
Это три органолептических показателя, по которым можно выполнить самостоятельно анализ. Таким образом можно проверять жидкость из любых источников.
При помощи зеркала
Есть не менее эффективный способ для домашнего анализа воды. Возьмите чистое стекло или зеркало, и нанесите на него каплю воды. Подождите, пока поверхность высохнет. После этого следует оценить результат – если зеркальце чистое, значит, в воде нет солей и примесей, а если остались следы и разводы, значит, вода для питья непригодна.
Кипячение
Провести проверку, находясь дома, можно и при помощи кипячения. Для этого вооружитесь чистой кастрюлькой, налейте в нее воды, поставьте на плиту и вскипятите. Далее подождите, чтобы вода кипела от 11 до 15 минут. Далее требуется слить воду – это нужно для того чтобы оценить состояние стенок посуды. Если на ней остался светло-желтый осадок, это будет показателем наличия в воде солей кальция. В случае, когда в воде много оксида железа, полученный осадок станет темно-серым.
Также вы можете проверить воду из водопровода на жесткость. Следует помыть рукаи или еще раз вскипятить чайник – если под струей мыло плохо пениться, а в чайнике сразу же появляется много накипи, то вода жесткая. Еще можно вскипятить чайник и заварить черный чай, а после добавить к крепкий напиток сырую воду. Если чай сразу же стал персикового цвета, то жидкость чистая, а если стал мутным, то у воды низкое качество.
Долгое хранение
Еще один простой способ – наберите в бутылку воды, закройте крышкой и спрячьте в темное место буквально на несколько дней. После этого можно достать бутылку и оценить результат. При хорошем качестве воды в емкости не будет налета или осадка. Также важно, чтобы на поверхности не было пленки. Если есть хотя бы один принцип, качество воды уже нельзя считать хорошим.
Проверка с марганцовкой
Так как химический анализ воды в домашних условиях невозможен, вам поможет другой простой способ. Наберите из-под крана 100 мл жидкости, а после разведите в воде немного перманганата калия. После этого налейте немного воды в другой стакан, чтобы проверить качество. Далее смешайте жидкости и смотрите на реакцию. Если вода стала розовой, пить воду можно, а если желтой – лучше отказаться.
Моллюски
Маловероятно, но все же – если у вас дома есть моллюски Unionidae, то у вас с ними получится выполнить проверку качества воды. Если они начнут закрывать свою раковину, когда будут находиться в проверяемой жидкости, то в ней есть посторонние примеси.
Учтите, что все домашние методы дадут лишь приблизительный результат, а получить точные данные вы сможете лишь в лаборатории. Там будут проведены все требуемые анализы, и по ним вы получите всю необходимую информацию.
Специальные наборы для проверки
Чтобы провести экспресс-анализ, есть специальные набор и даже приборы, чтобы за пару минут определить качество воды. Как правило, они достаточно маленькие и легко поместятся даже в рюкзаке, а это удобно в походах. В рh-тестерах для воды есть специальные лакмусовые бумажки, которые пропитаны составами. Когда их помещают в воду, они вступают в реакцию с водой и показывают один из нескольких цветов. На основе полученного цвета и оттенка можно определить наличие/отсутствие и количество выявленных компонентов.
Есть и другие наборы для проведения анализа, в которых присутствуют флаконы с химическими реагентами. Для получения результатов, в емкость наберите воды, добавьте немного реагента и наблюдайте за реакцией, которая будет проявляться в виде изменения цвета воды и ее консистенции. После этого воду с добавленными реагентами пить нельзя.
Для анализа используйте следующие наборы:
Все эти наборы для анализа воды в домашних условиях можно использовать самостоятельно, так как внутри всегда есть инструкция к применению. Очень важно, чтобы жидкость соответствовала всем нормам СанПиНа 2.1.4.1074-01, так как именно по ним и проводится контроль качества воды. Органы, которые контролируют качество воды, должны постоянно брать пробы и сдавать воду на проверку, но вы и сами можете обратиться в специальные службы, чтобы провести дополнительное исследование.
Где можно проверить воду?
Сейчас есть много мест, которые помогут вам с проверкой воды на качество. Но в любом случае не стоит забывать, что исследуемая жидкость должна соответствовать всем нормам ГОСТа. Вы можете отправить на экспертизу не только питьевую, но и сточную, минеральную, техническую и очищенную воду. Для каждого вида воды есть свои стандарты проверки.
Проверять жидкость можно в следующих учреждениях:
Также следует обязательно проверять наличие лицензии и аккредитации у организации, так как в противном случае у вас нет никаких гарантий того, что работа выполнена правильно и качественно. При появлении проблем такой анализ не будет иметь юридической силы. Также следует проверить и то, насколько современно лабораторное оборудование. После проверки вам будет предоставлен акт или протокол, где будут указаны все показатели. В документе будут указаны данные о жидкости, концентрации компонентов, а также итоговый вывод о пригодности и рекомендации. Если вам не устроили результаты, вы можете всегда перепроверить результат в другой лаборатории.
Для качественной проверки и проведения химического анализа воды в домашних условиях, следует правильно взять пробу. Если вы хотите выявить вредные компоненты, желательно все делать под присмотром сотрудника лаборатории.
Если же вы будете все делать самостоятельно, следуйте таким простым правилам:
Для пробы нужно не меньше 1,5 литров, но лучше узнать точную информацию в лаборатории, в которую планируете сдать жидкость на анализ. Для каждой проверки может требоваться разное количество воды. Для определенных экспертиз воду следует набирать в пластиковую или стеклянную бутылку. Если выполнить все условия, то проверка даст точные результаты. Анализ воды следует выполнять в лаборатории, но узнать качество можно будет и в домашних условиях. Все указанные в статье методы эффективны и безопасны.
Определение железа в воде в домашних условиях
Чтобы отправить ответ, вы должны войти или зарегистрироваться
Сообщений 5
1 Тема от Иван 2018-05-28 23:07:15
Тема: Определение железа в воде в домашних условиях
Например, при использовании сульфосалициловой кислоты вряд ли получится определить содержание двухвалентного железа и наличие железобактерий. При использовании набора аквариумиста получится определить наличие только двухвалентного железа. А при помощи перманганата калия можно определить наличие двухвалентного, трехвалентного железа и железобактерии.
Двухвалентное железо
FeO — оксид железа(II) сложное неорганическое соединение двухвалентного железа и кислорода в воде отстоявшейся воде может выпадать в виде черного осадка.
Трехвалентное железо
Fe2O3 — оксид железа(III) амфотерный оксид с большим преобладанием основных свойств. Красно-коричневого цвета.
Железобактерии
Бактерии, способные окислять двухвалентное железо (Fe2+) до трёхвалентного (Fe3+) и использовать освобождающуюся при этом энергию на усвоение углерода из углекислого газа или карбонатов.
Как определить содержание железа в воде?
Нужно подготовить слабый раствор перманганата калия, его можно купить в аптеке уже в разведенном виде, но потребуется немного дистиллированной воды чтобы развести посильней, необходимо сделать слабый раствор.
1 Контрольная емкость, это будет «эталон».. не путать с этанолом! 
В каждую емкость заливается ровное количество слабого раствора перманганата калия (в моем случае 1 кубик из шприца).
В контрольную емкость доливается 1 кубик дистиллированной воды, во все последующие доливается ровно по 1 кубику испытуемой воды. 
Для ускорения процесса окисления все емкости были поставлены на водяную баню, просто в миску с кипятком и стояли там до остывания до комнатной температуры. 
К сожалению, моя камера не может передать точные цветовые оттенки (в живую все наглядней), но если у вас хороший монитор, вы увидите изменения в трех пузырьках 3,4,5 Цвет изменился ближе к желтовато-бурому. Это говорит о том, что в воде есть железо и такая вода не подойдет чтобы разводить спирт и делать на ней зерновые заторы. 
Для более понятного восприятия, сделал с фотографию на ручной настройке камеры и на копии просто подкрутил цветовой уровень по всей фотографии, так лучше видно отличие. 
Даже совсем небольшое содержание железа можно определить таким простым способом. Дело в том, что перманганат калия является достаточно сильным окислителем, чтобы окислить содержащееся в воде железо до его трехвалентного состояния, что и вызывает изменение цвета раствора до появления бурого или желто-бурого (зависит от количества железа)
Вот такая картина вырисовывается на следующий день, даже в дистиллированной воде (канистра из магазина) произошла реакция окисления, это говорит о том, что в ней тоже было достаточно для видимой реакции ионов железа. А вот в воде из скважины самая наименьшая реакция, хотя и появился небольшой осадок, по всей вероятности это какие-то коллоидные частицы, возможно просто микроскопические частицы силикатов из глины, так как почва глинистая.