Fier și apă

Fier și apă: reacții, efecte asupra mediului și asupra sănătății

Conținutul de fier în apa de mare este de aproximativ 1-3 ppb, dar variază foarte mult și este mai mare în Atlantic decât în ​​Pacific. Apa râului conține, în general, 0,5-1 ppm și apă subterană până la 100 ppm din acest element.
Majoritatea algelor au o concentrație de fier de 20-200 ppm, unele alge brune acumulând chiar și până la 4000 ppm. Factorul de bioconcentrare al algelor în comparație cu apa de mare este astfel în jurul valorii de 10 4 -10 5. Peștii marini conțin în jur de 10-90 ppm și țesut de stridie în jur de 195 ppm (valorile se bazează pe substanța uscată).
Sub formă dizolvată, fierul este prezent în principal sub formă de Fe trivalent (OH) 2 + (aq) în pH-ul acid și neutru și în condiții bogate în oxigen. În condiții reduse, este mai probabil să apară într-o formă bivalentă. În plus, fierul este o componentă a multor chelați organici și anorganici, care în majoritatea cazurilor sunt ușor solubili.

este insolubil

În timp ce fierul nu se schimbă semnificativ în apa pură sau în aerul uscat, acesta ruginește în prezența apei și a oxigenului, de exemplu în aerul umed. Culoarea argintie se schimbă în roșu maroniu pe măsură ce se formează oxidul hidrogenat. Electrolitii dizolvați în apă accelerează reacția, care arată astfel:

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

De cele mai multe ori, stratul de rugină rezultat nu protejează fierul de reacțiile ulterioare, ci se dizolvă astfel încât mai mult metal să se poată oxida. Majoritatea electroliților prezenți sunt sulfat de fier (II), care este produs atunci când SO2 atmosferic este atacat. Particulele de sare din aer joacă, de asemenea, un rol important în regiunile din apropierea mării.
Hidroxidul de fier (III) precipită și el în apele naturale.

Fierul elementar este insolubil în apă în circumstanțe normale. Numeroși compuși de fier au, de asemenea, această proprietate. De exemplu, oxidul de fier natural, la fel ca hidroxidul de fier, carbura de fier sau pentacarbonilul de fier, este insolubil în apă. Unii compuși de fier au o solubilitate mai mare la un pH mai mic.
Cu toate acestea, alți compuși de fier sunt mai mult sau mai puțin solubili în apă. Carbonatul de fier are o solubilitate în apă de 60 mg/L, sulfura de fier de 6 mg/L și vitriolul de fier chiar și 295 g/L. Mulți compuși chelați care conțin fier sunt, de asemenea, ușor solubili în apă.
De obicei, se poate face distincție între compușii solubili Fe 2+ și compușii Fe 3+ insolubili în general. Acestea din urmă sunt solubile numai în soluții foarte acide, dar în anumite circumstanțe pot fi reduse la Fe 2+ și astfel pot crește solubilitatea.

Standardele de apă potabilă din UE și Germania specifică o concentrație maximă de fier de 0,2 mg/L.