Vas és víz
Vas és víz: reakciók, környezeti és egészségügyi hatások
A tengervíz vastartalma 1-3 ppb körül van, de nagyban változik és magasabb az Atlanti-óceánon, mint a Csendes-óceánon. A folyóvíz általában 0,5-1 ppm, a talajvíz pedig legfeljebb 100 ppm ezt az elemet.
A legtöbb algában 20–200 ppm vaskoncentráció van, néhány barna algában akár 4000 ppm is felhalmozódik. Az algák tengervízhez viszonyított biokoncentrációs tényezője így 10 4 -10 5 körül mozog. A tengeri halak körülbelül 10-90 ppm, az osztriga szövete pedig 195 ppm körül van (az értékek szárazanyagra vonatkoznak).
Oldott formában a vas főleg savas és semleges pH-tartományban, oxigénben gazdag körülmények között van jelen, mint háromértékű Fe (OH) 2 + (aq). Csökkentett körülmények között inkább kétértékű formában fordul elő. Ezenkívül a vas számos szerves és szervetlen kelát alkotóeleme, amelyek a legtöbb esetben könnyen oldódnak.
Míg a vas tiszta vízben vagy száraz levegőben nem változik jelentősen, víz és oxigén jelenlétében, például nedves levegőben rozsdásodik. Az ezüstös szín barnavörösre változik, amikor a hidrogénezett oxid képződik. A vízben oldott elektrolitok felgyorsítják a reakciót, amely így néz ki:
4Fe + 3O2 + 6H2O -> 4Fe 3+ + 12 (OH) - -> 4Fe (OH) 3 vagy 4FeO (OH) + 4 H2O
A keletkező rozsdaréteg legtöbbször nem védi meg a vasat a további reakciótól, hanem feloldódik, így több fém oxidálódhat. A jelenlévő elektrolitok többsége vas (II) -szulfát, amely a légköri SO2 megtámadásakor keletkezik. A levegőben lévő só részecskék szintén fontos szerepet játszanak a tenger közelében fekvő régiókban.
A vas (III) hidroxid a természetes vizekben is gyakran kicsapódik.
Az elemi vas vízben nem oldódik normál körülmények között. Számos vasvegyület is rendelkezik ezzel a tulajdonsággal. Például a természetben előforduló vas-oxid, csakúgy, mint a vas-hidroxid, a vas-karbid vagy a vas-pentakarbonil, vízben nem oldódik. Néhány vasvegyület alacsonyabb pH-nál magasabb oldhatósággal rendelkezik.
Más vasvegyületek azonban többé-kevésbé oldódnak vízben. A vas-karbonát vízoldékonysága 60 mg/l, a vas-szulfid 6 mg/l, a vas-vitriol pedig még 295 g/l. Sok vasat tartalmazó kelátvegyület vízben is könnyen oldódik.
Általában meg lehet különböztetni az oldható Fe 2+ vegyületeket és az általában oldhatatlan Fe 3+ vegyületeket. Ez utóbbiak csak nagyon savas oldatokban oldódnak, de bizonyos körülmények között Fe 2+ szintre redukálódhatnak, és ezáltal növelhetik az oldhatóságot.
Az EU és Németország ivóvíz-normái 0,2 mg/l maximális vas-koncentrációt határoznak meg.