Сегодня расскажу о том, как сделать воду в вашем бассейне кристально чистой, избавившись от железа. Есть проверенные методы, которые помогут преобразить ваш бассейн, сделать ржавую воду прозрачной.
Что такое двухвалентное и трехвалентное железо?
Двухвалентное железо (Fe²⁺):
Двухвалентное железо, или феррозное железо, растворяется в воде и часто встречается в подземных водах, таких как колодцы и скважины. Обычно оно не вызывает изменения цвета воды, но при окислении может привести к появлению ржавых пятен и мутности, выпадению буро-рыжего осадка. Fe²⁺ легко окисляется до Fe³⁺ при контакте с воздухом или окислителями.
Трехвалентное железо (Fe³⁺):
Трехвалентное железо, или феррическое железо, менее растворимо в воде и обычно присутствует в виде нерастворимых гидроксидов, которые вызывают ржавые отложения и окрашивание воды. Химическая активность: Fe³⁺ образует нерастворимые соединения, которые легко удаляются из воды через фильтрацию.
Методы удаления железа
Окисление и фильтрация
Окисление: Двухвалентное железо (Fe²⁺) можно окислить до трехвалентного железа (Fe³⁺), которое образует нерастворимые гидроксиды (Fe(OH)₃). Эти соединения затем можно удалить через фильтрацию. Примеры окислителей:
1) Дихлоризоциануровая кислота или в простонародии «щок хлор»:
Реакция взаимодействия двухвалентного железа (Fe²⁺) с дихлоризоциануровой кислотой (DCCA) заключается в окислении двухвалентного железа до трехвалентного железа. Дихлоризоциануровая кислота действует как источник хлора, который окисляет железо. В водной среде DCCA высвобождает гипохлорит (HOCl), который и является окислителем.
Химические уравнения реакций:
- Растворение дихлоризоциануровой кислоты в воде:
C₃Cl₂N₃O₃H + 2H₂O → 2HOCl + C₃H₂N₃O₃ - Окисление двухвалентного железа гипохлоритом:
2Fe²⁺ + HOCl + 3H₂O → 2Fe³⁺ + Cl⁻ + 5OH⁻
Общая реакция:
2Fe²⁺ + C₃Cl₂N₃O₃H + 5H₂O → 2Fe³⁺ + 2Cl⁻ + C₃H₂N₃O₃ + 5OH⁻
Что происходит:
- Дихлоризоциануровая кислота (DCCA) растворяется в воде и высвобождает гипохлорит (HOCl).
- Гипохлорит (HOCl) действует как окислитель и окисляет двухвалентное железо (Fe²⁺) до трехвалентного железа (Fe³⁺).
- В результате реакции образуется трехвалентное железо (Fe³⁺), хлорид-ионы (Cl⁻), и дихлоризоциануровая кислота преобразуется в триазиндион.
Этот процесс важен для удаления железа из воды, так как трехвалентное железо (Fe³⁺) образует нерастворимые гидроксиды, которые затем можно легко удалить через фильтрацию.
2) Перекись водорода (H₂O₂):
Перекись водорода реагирует с двухвалентным железом, превращая его в трехвалентное, которое осаждается в виде гидроксидов железа.
2Fe²⁺ + H₂O₂ + 2H⁺ → 2Fe³⁺ + 2H₂O
Принцип действия: Перекись водорода действует как окислитель, который принимает электроны от двухвалентного железа (Fe²⁺), превращая его в трехвалентное железо (Fe³⁺). Трехвалентное железо затем гидролизуется, образуя нерастворимый гидроксид железа (Fe(OH)₃), который осаждается и может быть удален через фильтрацию.
3) Карбонат натрия (Na₂CO₃):
Используется для повышения pH, что способствует окислению Fe²⁺ до Fe³⁺. В результате реакции образуются нерастворимые гидроксиды железа.
Fe²⁺ + CO₃²⁻ + H₂O → Fe(OH)₃↓ + CO₂↑
4) Гидроксид натрия (NaOH) «едкий натр»:
Используется для быстрого и эффективного повышения pH, что способствует окислению Fe²⁺ до Fe³⁺ и осаждению в виде нерастворимого гидроксида железа.
NaOH → Na⁺ + OH⁻
4Fe²⁺ + O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃↓ + 4H⁺
После окисления, перечисленными выше окислителями, мы получаем нерастворимые гидроксиды железа, которые можно удалить при помощи бассейнового фильтра.
Есть еще один способ взаимодействия с двухвалентным железом – Маскирование.
5) Хелатирование
Хелатные агенты: Использование хелатных агентов (например, этилендиаминтетрауксусной кислоты, ЭДТА) для связывания двухвалентного железа. Хелатированные ионы железа остаются растворенными в воде и могут быть удалены при помощи фильтра или с помощью других методов.
Преимущества хелатирования: Железо остается в растворенной форме, предотвращая его осаждение и окрашивание воды.
Fe²⁺ + EDTA → Fe-EDTA комплекс
Недостатки: железо остается в воде, возможно повторное окрашивание воды в ржавый цвет.
Вспомогательные препараты — Коагулянты
Коагулянты: Добавление коагулянтов, таких как сульфат алюминия (алюм) или полимерные коагулянты, помогает агломерировать мелкие частицы железа в более крупные агрегаты.
Пошаговая инструкция удаления железа из воды бассейна
Из расчета бассейна равного 10м3.
Вариант – 1
- Включите фильтрацию бассейна в постоянный режим.
- Замерьте pH — необходимо для расчета.
- Повысьте значение pH до 9 ед. Добавьте в воду Карбонат натрия (Na₂CO₃) — pH plus, 100 гр. для повышения на 0,1ед.
- Ожидание…от 1 часа до 24 часов. Ждем когда Fe²⁺ окислится до Fe³⁺.
- Добавьте коагулянт. После окисления железа добавьте сульфат алюминия непосредственно в чашу бассейна, он склеит мелкие частицы и упростит удаление железа.
- Выключите фильтрацию.
- Ожидание… Дайте гидроксиду железа Fe(OH)₃↓ выпасть в осадок.
- Включите фильтрацию.
- Соберите осадок пылесом.
Вариант – 2
- Включите фильтрацию бассейна в постоянный режим.
- Замерьте pH — необходимо для расчета.
- Понизьте значение pH до 6,9 ед. Добавьте в воду Сульфат натрия (Na₂SO₄) — pH minus, 100 гр. для понижения на 0,1ед.
- Ожидание…от 1 часа до 4 часов. Ждем когда Сульфат натрия перемешается в толще воды бассейна.
- Добавьте дихлоризоциануровую кислоту (шок хлор) – 200гр.
- Ожидание… ждем когда Fe²⁺ окислится до Fe³⁺. В течение суток вода потемнеет.
- Поднимите pH до значения 9 ед – это упростит образование нерастворимых Гидроксидов железа.
- Через 3-12 часов добавьте коагулянт. После окисления железа добавьте сульфат алюминия непосредственно в чашу бассейна, он склеит мелкие частицы и упростит удаление осадка.
- Выключите фильтрацию.
- Ожидание… Дайте гидроксиду железа Fe(OH)₃↓ выпасть в осадок и склеиться.
- Включите фильтрацию.
- Соберите осадок пылесосом.
Эти методы помогут эффективно удалить двухвалентное железо из воды бассейна, делая её чистой и безопасной для купания.
