Анализ воды на железо

Источники железа в воде

Возникновение железа в питьевой воде обусловлено коррозией водопроводных труб и очистных сооружений, которые фильтруют воду перед подачей в дома и квартиры.

Появление железа в воде из скважины связано с процессами растворения горных пород, а также с подземными стоками промышленных предприятий и сельскохозяйственных производств.

Влияние железа в воде на здоровье человека и коммуникации

Для нормального функционирования организма человеку нужно употреблять в сутки 1-2 мг железа, но накопленный избыток негативно отражается на здоровье и угрожает жизни.

Как выявить загрязнение воды самостоятельно

При высоком содержании в воде серной и соляной кислоты на вымытой посуде остаются зеленые или бурые пятна. Также о неудовлетворительном качестве воды говорит ее запах: рыбный, землистый или древесный. Это значит, что в своем составе она содержит органические соединения.

Если на серебряной посуде и на раковине остаются темноватые пятна, то вода из вашего крана содержит сероводород.

Возникновение пены при наливании воды в алюминиевую посуду говорит об избыточной концентрации щелочных соединений в ней.

Довольно часто встречающийся признак загрязненной воды – ее металлический привкус, показывающий высокое содержание в ней железа. А вода с красноватым и бурым оттенком свидетельствует о том, что ваш водопровод ржавый и старый, поэтому в трубах происходит окисление воды железом.

Мутная и грязная вода означает, что в ней содержится большое количество воздуха или метана.

Норма железа в воде

ПДК железа в воде составляет 0,3 мг на литр. Данное значение установлено санитарными нормами. В связи тем, что влияние железа на организм не до конца изучено, а потребление элемента в сутки зависит от массы тела человека, ВОЗ не устанавливает определенных границ.

Методы определения железа в воде

Самым надежным способом определения содержания железа в воде будет лабораторный анализ.

К первичным признакам избытка железа относятся:

• Ржавый налет на дне металлической посуды;
• «Металлический» привкус воды;
• Ржавые потеки на сантехнике;
• Обесцвечивание белья после стирки.

Условия отбора пробы

Чтобы анализ воды на железо показал точный результат, необходимо правильно собрать исследуемый материал. Для начала необходимо слить воду в течении 10 минут и хорошо промыть тару в исходной воде без моющих средств. Затем набрать воду тонкой струей под самую крышку, выдавить воздух, плотно закрыть емкость и доставить в пункт приема проб.

Экспресс-тестирование в домашних условиях

Первичный анализ воды на железо в домашних условиях можно провести несколькими способами:

• Смешать 25 мл воды и по 1 мл сульфосалициловой кислоты, аммиака и нашатырного спирта. Если через 15-20 минут раствор окрасится в ярко-желтый цвет, в нем есть примесь железа.
• Смешать слабый раствор марганцовки с пробой воды. Тревожный «звоночек» – изменение цвета на желтовато-бурый оттенок.
• Использовать экспресс-анализ воды на железо («набор аквариумиста»). Смешайте реагент с пробами жидкости по инструкции и определите степень загрязнения по интенсивности цвета.
• Трехвалентное железо можно выявить простой процедурой – отстаиванием воды. Железо вступает в реакцию с кислородом и выпадает в виде красновато-бурого осадка.

Провести анализ на железо можно с помощью экспресс-теста

Как снизить концентрацию железа в воде

В воде из скважин и колодцев чаще всего выявляется двухвалентное (растворенное) железо. Избавиться от него можно с помощью довольно сложной системы фильтров. На входе устанавливают ионообменные картриджи, в которых происходит процесс окисления металла и образование твердого осадка. Получившийся «песок» собирается в фильтре (картриджи нужно периодически менять). Более дорогая и эффективная система – фильтры с обратным осмосом – под высоким давлением прогоняет загрязненную воду через специальные мембраны, а все загрязнения и отходы утилизирует в канализацию.

От трехвалентного железа можно избавиться с помощью аэратора – открытого резервуара, в котором отстаивается вода. Для ускорения процесса окисления жидкость насыщают кислородом при помощи компрессора. Простым аналогом системы может стать обычное ведро: наберите воду, а через сутки аккуратно слейте примерно две трети.

Для бытовой очистки воды можно использовать активированный уголь. Заверните таблетки в вату и пропустите жидкость сквозь импровизированный фильтр.

Важно! Не забывайте, что домашние процедуры очистки могут носить лишь временный характер. Чтобы не подвергать здоровье риску, своевременно проводите анализ воды на железо и используйте профессиональные системы фильтрации.

Как определить железо в воде в домашних условиях?

Из школьного курса химии известно, что железо в жидкости встречается в двухвалентной (растворенной) и трехвалентной (химически связанной) форме (Таблица 1). Кроме того, существуют органические соединения одного из самых распространенных элементов – железобактерии. 

Таблица 1.

Индикатор Элемент	Сульфосалициловая кислота	Перманганат калия (марганцовка)	Набор аквариумиста
Железо двухвалентное		+	+
Железо трехвалентное	+	+
Железобактерии		+

Определение общего содержания железа

Самый простой метод определения железа в воде основан на взаимодействии катионов четвертого по распространенности элемента с сульфосалициловой кислотой. Образуемое в щелочной среде соединение ярко-желтого цвета – первый «симптом» коррозии водопроводных труб

Ход эксперимента:

К 25 мл. воды добавляют 1 мл. нашатырного спирта, 1 мл сульфосалициловой кислоты (продается в аптеке) и 1 мл аммиака. Спустя 15 минут можно делать выводы о наличии (или отсутствии) в пробе катионов железа.

Как определить железо в воде с помощью перманганата калия (марганцовки)?

Марганцовка – один из самых «универсальных» домашних индикаторов. Для того чтобы определить наличие железа светло-розовый раствор перманганата калия смешивают с образцами пробы. В случае положительной реакции цвет среды меняется на желтовато-бурый.

При помощи «набора аквариумуста»

Набор аквариумиста состоит из индикатора, среды и реагентов. Для идентификации катионов двухвалентного железа водопроводную воду заливают в пузырек, содержащий раствор и реагенты с помощью шприца. По интенсивности изменения расцветки среды можно делать приблизительные выводы о количестве растворенного элемента.

Определение трехвалентного железа

Простейший способ выявить наличие трехвалентного железа – отстаивание пробы. Жители крупных городов хорошо знают, что водопроводная вода чистая и прозрачная только в первый день отстаивания. Появление характерного красно-бурого осадка является первым признаком наличия трехвалентного железа, которое, окисляясь, превращается в красноватый гидрооксид.

Железо – трудно усваиваемый организмом элемент. Употребление воды с характерным «бурым» оттенком может способствовать развитию аллергических реакций или заболеваний кроветворных органов. Кроме того, даже двум миллиграммам растворенного железа (ПДК согласно ВОЗ), будет очень непросто спрятаться в воде с очень «неаппетитным» видом и легкоузнаваемым запахом.

Как решить эту проблему

Чтобы удалить железо из воды, устанавливаются специальные очистительные системы. Мощность и тип их зависит от исходного уровня содержания железа и подбирается индивидуально. Также учитывается назначение здания и количество проживающих людей.

Формы железа в воде

Это интересно: в организме взрослого человека содержится около 5 граммов железа, которое входит в состав гемоглобина, миоглобина и различных ферментов. Без этого элемента невозможен нормальный процесс кроветворения. Часть железа «складирована» в печени и селезенке – этот резерв используется в случае истощения организма.

В воде содержится одно или несколько соединений железа:

• Двухвалентное (растворенное);
• Трехвалентное (в состоянии взвеси);
• Органическое (соединенное с другими веществами);
• Бактериальное (продукт жизнедеятельности некоторых микроорганизмов);
• Коллоидное (с микроскопическими частицами).

Наличие «добавок» не всегда видно невооруженным глазом, зачастую выявить проблему может только экспресс-анализ воды на железо.

Железо играет важную роль в работе нашего организма

Признаки избытка железа

Определить наличие примеси можно самостоятельно. Первый тревожный звоночек – появление ярко выраженного металлического привкуса (при сильном превышении нормы этот вкус ощущается даже в кофе или чае). На стенках посуды и поверхности сантехники проступает желтоватый или рыжий налет, который сложно оттереть без абразивных средств. Белое белье после стирки приобретает грязноватый оттенок, а цветное быстро теряет яркость красок. При этом внешний вид воды может вовсе не вызывать подозрений.

Важно! Если вы обустроили скважину или колодец на участке, сделать анализ воды на железо нужно через 2-3 недели после начала ее эксплуатации. Впоследствии процедуру можно проводить раз в 2 года (либо при изменении цвета или вкуса воды).

Отбираем пробу

Прежде всего, необходимо правильно отобрать пробу воды. Для этого потребуется прозрачная тара емкостью 1-1,5 литра. Подойдут пластиковые бутылки от воды (ни в коем случае не от сладкой, сока или пива!). Воду, находящуюся в скважине или колодце, нужно откачать. В среднем, потребуется слить 2-2,5 литра воды на каждые 10 метров глубины скважины. Затем воду набирают в бутылку.

Лучшее время для анализа воды – ранняя весна, когда растаял снег, или период осенних дождей, в это время все проблемы обостряются.

На глаз

Единственные доступные в домашних или полевых условиях методы – органолептические. Сперва внимательно осмотрите воду.

• Бурый с красным оттенком цвет и обильный осадок, иногда в виде хлопьев, означает, что в воде содержится оксид железа.
• Вода кажется чистой, но при встряхивании становится коричневато-бурой, эта же окраска появляется при нагревании. Это признаки растворенного железа. Наличие в воде железа особенно характерно для песчаных почв.
• Желтовато-коричневый, иногда с красноватым оттенком, цвет при отсутствии осадка свидетельствуют о примесях органических соединений железа.
• Серый цвет воды и черные следы на емкости возникают из-за большого количества марганца в ней.
• Молочно-белый оттенок, исчезающий при отстаивании, может свидетельствовать о растворенных в воде газах, например, метане.

На вкус и запах

Понюхайте пробу воды.

• Резкий запах протухших яиц обусловлен сероводородом. Он может быть продуктом жизнедеятельности колоний бактерий.
• Запахи затхлости, сырой земли, рыбы говорят о присутствии в воде органических соединений. Коричневый или желтый цвет подтверждают это предположение.
• Химические запахи, например, пластика, нефтепродуктов, гуаши (так пахнет фенол), свидетельствуют о том, что воды на вашем участке загрязнены промышленными стоками. Это самый плохой вариант, так как ни избавиться от причины, ни качественно очистить воду не получится.

Если вода не имеет никаких посторонних запахов или примесей, попробуйте небольшой глоток.

• Слегка солоноватый вкус возникает вследствие высокой концентрации минеральных солей NaCl, Na2SO4, MgSO4.
• Металлическое послевкусие говорит о том, что в воде все-таки есть железо, пусть и в небольших количествах, а ее кислотность повышена.
• Щелочной вкус – признак высокого щелочного показателя воды в вашей скважине.

Попробуйте помыть руки с мылом набранной водой. Если оно не пенится, а кожа стала сухой и стянутой, то на вашем участке жесткая вода с большим содержанием солей магния и кальция. Этим часто страдают скважины, пробуренные на глинистых почвах и известняках.