Органическое железо в воде

     Органические примеси, обуславливающие цветность воды, находятся в коллоидном и истинно растворенном состоянии. Коллоидная фракция имеет высокую степень дисперсности. Например, при фильтровании цветной воды только 5% окрашивающих веществ задерживается на фильтре с размером пор 0,45 мкм, и 13% - на фильтре с размером пор 10 нм.
     Вымываемый водами гумус, содержание которого в почвах достигается 75%, представляет собой сложный комплекс органических соединений – продуктов физико-химических и биологических процессов превращения остатков растительного происхождения. Удельный вес гумуса равен приблизительно 1,4 г/см3. Гумусовые вещества являются продуктом конденсации ароматических соединений фенольного типа с аминокислотами и протеинами. Они сходны по строению и свойствам, но отличаются молекулярным весом и соотношением функциональных групп. Удельная поверхность частиц почвенного гумуса составляет в среднем 1900 м2/г, катионнообменная емкость достигает нескольких сот мг-экв/л. Гуминовые вещества составляют от 45 до 90% почвенного гумуса и представлены кислотами и их солями. В коллоидном состоянии находится лишь часть из них.
     Коллоидная фракция торфяной воды состоит преимущественно из частиц размером 0,5-1 мкм, имеющих форму, близкую к сферической, и не обладающих заметной пористостью. Удельная поверхность таких частиц достигает 6000 м2/г.
     Гуминовые кислоты по данным электронно-микроскопического анализа представлены мельчайшими сферическими частицами, склонными к объединению в цепные агрегаты. Размер ассоциатов гуминовых кислот составляет ~50 Å. По своему составу гуминовые кислоты – сложные ВМВ, в молекулах которых имеются ароматические кольца изо- и гетероциклического строения, а также карбоксильные и фенольные группы. Большинство специалистов подчеркивает карбоксильный характер гуминовых кислот, однако единого мнения об их природе и строении до сих пор не выработано. Это объясняется не только  большим разнообразием кислот, но и аналитическими трудностями.
     По исследовательским данным эквивалентный вес гуминовых кислот составляет 68-240. Их элементарный состав следующий: 52-62% углерода; 30-39% кислорода; 2,9-5,4% водорода; около 4% азота. Молекулярный вес гуминовых кислот колеблется в пределах от 300-400 до нескольких тысяч, мицелярный вес достигает 3700-8270. Растворы гуминовых кислот обладают сильно выраженным кислотным характером. Они осаждаются катионами Са2+, Со2+, Ni2+, Mg2+. Этим объясняется меньшая окраска жестких вод.
     Помимо гуминовых кислот, среди окрашивающих соединений воды выделяют коллоидные и истинно растворенные фульвокислоты (креновые и апокреновые кислоты), обладающие повышенной устойчивостью к действию сорбентов и окислителей. В фульвокислотах содержание углерода ниже, а водорода несколько выше, чем в гуминовых кислотах. Однако, как объяснить различие в поведении гуминовых и фульвокислотных фракций в процессе коагуляции различием химического состава и строения или размером частиц – пока не вполне ясно. Изучение строения этих компонентов методом ИК-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа привело к выводу о разном строении функциональных групп в молекулах. Хроматографически выделено четыре вида фульвокислот, имеющих разное строение. Отмечается более высокая степень дисперстности фульвокислот по сравнению с гуминовыми кислотами.
     Хлор и другие окислители разрушают гидрофильные органические соединения, стабилизирующие дисперсные примеси воды, и облегчают условия протекания коагуляции. Особенно эффективно применение окислителей при обработке цветных вод.