Почему вода ржавая

Ржавчина — универсальный термин для обозначения окислов железа. Как правило, применяется к наиболее распространенным красным оксидам, с которыми мы чаще сталкиваемся. Ржавчина встречается в различных формах:

• налет;
• хлопья;
• взвесь;
• пленки;
• отдельные кристаллы;
• плитки.

В жидкой среде окисленное железо встречается в форме взвеси, поскольку оно не растворяется при нормальных условиях. Мутная жидкость, содержащая рыжую взвесь и называется «ржавой».

Основные причины появления ржавой воды

Прародитель ржавчины присутствует в жидкости в двух формах: восстановленное (Fe²⁺) и окисленное (Fe³⁺). Перевести этот элемент из одной формы в другую могут агенты из класса потребителей электронов: растворенный кислород, перекись водорода, активный хлор, озон.

Важно: если Fe находится в восстановленной форме, его можно не заметить.

Во время трансформации элемента в окисленную форму окраска жидкости становится хорошо заметной, охристо-рыжей. При этом оксиды элемента могут осаждаться в трубах и на поверхностях как самостоятельно, так и вместе с солями жёсткости, со временем образуя мощные труднорастворимые корки, которые трудно не заметить.

Таким образом, для появления ржавой воды необходимо соблюсти два условия:

• высокое содержание железа
• достаточное количество окислителей

Источники железа в воде

Fe — один из самых распространенных элементов на Земле, что, например, обуславливает активное использование красного цвета — практически все его соединения красные и при этом относительно дешёвые. Этот элемент является основой таких минералов, как гематит, магнитит, лимонит, пирит и др., а также относится к числу макроэлементов и входит в состав гемоглобина и сигнальных систем организма. Его соединения часто встречаются в природных водах. Вероятность высокого содержания железа повышают следующие факторы:

• низкое содержание растворенного кислорода (глубокие скважины);
• контакт с железосодержащими породами (скважины, родники);
• кислая реакция среды (колодцы, содержимое которых контактирует с торфами);
• высокое содержание органических веществ (колодцы, некоторые скважины, находящиеся в области кислых почв и хвойных лесов).

Влияние концентрации железа на качество воды

В зависимости от концентрации иона потребитель может столкнуться со следующими последствиями:

Менее 0,2 миллиграмм/литр: негативных последствий нет. Вещество не оказывает негативного влияния на организм. Вода не имеет ржавой окраски. Корректирующих действий не требуется.

0,2-0,4 миллиграмм/литр: в зонах попеременного увлажнения и высыхания образуются ржавые плёнки или налёт — например, на раковине или унитазе. Такая концентрация оказывает негативное влияние на здоровье человека, особенно страдает группа людей с хроническими заболеваниями сосудов. Концентрацию элемента в таком случае снижают, используя фильтры с обменными смолами.

0,4-1,0 миллиграмм/литр: все поверхности, контактирующие с жидкой средой, покрываются ржавой пленкой. Употребление внутрь оказывает негативное влияние на здоровье человека вне зависимости от чувствительности к железу. Жидкость становится ржавой при длительном контакте с воздухом. Быстро забиваются отверстия душа, ржавеет нагревательный элемент стиральной машины. Ион-обменные смолы не могут гарантированно справляться с такой концентрацией, поэтому может потребоваться предварительная аэрация или окисление Fe³⁺для его удаления из раствора.

Более 1 миллиграмм/литр: ржавая жижа течет непосредственно из крана, пока последний не забивается. Все поверхности, контактирующие с жидкостью, покрываются толстым, трудно смываемым слоем ржавчины, периодическое удаление налёта больше не спасает, бельё желтеет после стирки. Пить такую воду категорически запрещено, использовать обслуживания техники — не рекомендуется. Необходимо предварительное окисление или аэрация раствора для удаления ржавчины и последующее использование ион-обменных смол.

Последствия для здоровья

Употребление воды с высоким содержанием железа приводит к развитию атеросклероза сосудов. Ситуацию может усугубить одновременное систематическое употребление витамина C, который способствует улучшению всасывания иона. Возможно ухудшение состояния волос, ногтей и зубов.

Последствия для бытовой техники

В сочетании с высокой жесткостью, элемент способен оказывать «смертельный» эффект на бытовую технику, в особенности, стиральные машины, водонагреватели и приборы с тонкими шлангами и трубками. Выпадая в осадок, может полностью закупоривать трубы маленького диаметра, прекращая ток жидкости в системе.

Способы борьбы

Универсальная система борьбы с железом выглядит следующим образом:

1. Аэрация или добавление окисляющего компонента (перекись, гипохлорит, озон);
2. Удаление осадка из зоны аэрации;
3. Использование ион-обменных смолы для тонкой очистки.

Важно: низкое содержание железа в питьевой воде не несет негативных последствий для организма, поэтому его можно убирать полностью, в отличие от кальция.

Для подбора необходимой системы фильтрации требуется проведение лабораторного анализа. Только после определения точной концентрации можно подобрать правильную систему водоподготовки.