Из растворимых соединений железа наиболее значим бикарбонат двухвалентного железа Fe(HCO3)2. Он вполне устойчив при рН>7,5 и отсутствии окислителей и наличествует в большинстве подземных вод. ,При выходе воды на поверхность двухвалентное железо окисляется кислородом воздуха в трехвалентное, образуя характерную тонкодисперсную взвесь гидроксида железа Fe(OH)3. При появлении в воде сероводорода Н2S образуется взвесь сульфида железа FeS.
Концентрация железа в подземных грунтовых водах находится в пределах от 0,5 до 50 мг/л. Начиная с концентрации 1,0–1,5 мг/л вода имеет неприятный металлический привкус.
Некоторые виды бактерий способны использовать энергию растворенного железа в процессе своей жизнедеятельности. При этом происходит преобразование двухвалентного железа в трехвалентное, которое сохраняется в желеобразной оболочке вокруг бактерии.
В воде поверхностных источников железо находится обычно в форме коллоидных комплексов. Коллоиды – это нерастворимые частицы менее 1 микрона c высоким поверхностным зарядом, отталкивающим частицы друг от друга, препятствуя их укрупнению. Коллоидное железо окрашивает воду, но не образует осадка, частицы постоянно находятся во взвешенном состоянии.
Некоторые органические молекулы способны связывать железо в сложные растворимые комплексы, называемые хелатами. Примером такого связывания может служить удерживающая железо порфириновая группа гемоглобина крови. В природе прекрасным хелатообразующим агентом является гуминовая кислота, играющая важную роль в почвенном ионообмене.
На практике почти всегда встречается сочетание нескольких или даже всех видов железа. Учитывая, что нет единых утвержденных методик определения органического, коллоидного и бактериального железа, то в деле подбора эффективного метода (скорее комплекса методов) очистки воды от железа очень много зависит от практического опыта фирмы, занимающейся водоочисткой.
