Что такое кремний в воде и как его очистить

Если вода содержит кремний (Si) - это хорошо или плохо? Что делать, если в воде кремний присутствует в переизбытке? Этот минерал обычно попадает в организм с едой и водой, лучше усваивается из жидкости. Он генерирует костную ткань, способствует работе внутренних органов, входит в состав эпителия, выстилающего стенки кровеносных сосудов и желёз. Но его наличие в организме не должно превышать установленные нормы. Поэтому степень загрязненности питьевой воды имеет большое значение. При чрезмерной концентрации нужно решить, как очистить воду от кремния, выбрать способ его удаления.

Отчего бывает превышение кремния в питьевой воде

Это второй по массовой распространенности природный элемент, содержащийся в земле в большом количестве: 27,6 % от общей доли коры. В чистом виде присутствует крайне редко. Как минерал составляет мельчайшие вкрапления в самородном золоте, в продуктах вулканических испарений. Намного чаще встречается в составе силикатов SiO₄^4-, в виде диоксида SiO₂ (кремнезема). Диоксид кремния в воде присутствует в форме бесцветных твердых кристаллов.

Из земной коры кремнеземы и силикаты попадают в грунтовые и подземные воды. При добыче вод из минеральных источников, из артезианских скважин или колодцев часто наблюдается сильно завышенное содержание кремния в воде. Техногенные процессы вызвали перераспределение природных элементов, спровоцировали появление аномальных зон с высокой концентрацией минералов. В некоторых районах, где сосредоточены добычи руд, производство стекла или камне-перерабатывающие предприятия, вода питьевая с кремнием может быть опасна для здоровья.

Что вызывает присутствие Si в природной и питьевой воде, в какой концентрации он содержится, покажет химический анализ, который можно заказать в сертифицированной лаборатории.

Кремний в питьевой воде - влияние на организм

Чем вредна или полезна вода с содержанием кремния? Минерал влияет на рост соединительных тканей, присутствует в крови, в мышцах, в костях. Участвует в передаче сигналов по нейронам, по нервным волокнам. Улучшает обмен веществ, способствует усвоению поступающих в организм минеральных компонентов. Убивает болезнетворные микробы, нейтрализует хлор, снижает концентрацию вредного холестерина, укрепляет иммунитет. От него зависит состояние костей, сухожилий, суставов.

Суточная потребность организма в Si составляет 20-30 миллиграммов. Детям, беременным женщинам, лицам после операции требуется больше. Минерал содержится в отрубях, злаках, овощах. С возрастом его усвояемость снижается, нужно тщательно регулировать питание, следить за составом напитков. В сочетании с сахаром или газводами Si не усваивается.

Недостаток кремния в организме:

1. Вызывает атеросклероз, хрупкость костей, проблемы со щитовидной железой.
2. Ухудшает работу печени, надпочечников, иммунной системы.
3. Провоцирует развитие варикоза, аллергические реакции, диабет, инсульт.
4. Нарушает обмен веществ.

Что будет, если в воде много кремния? При длительном употреблении воды, перенасыщенной диоксидом, наблюдается отложение солей в суставах, появление почечных камней, фиброз легких, развитие онкологических заболеваний. У диабетиков высокое содержание Si концентрируется в волосах. Опасны соединения кальция и кремния, вызывающие мочекаменную болезнь.

Норма кремния в воде

В ГОСТ и СанПиН определены допустимые концентрации - ПДК на кремний в воде не должна превышать 10 мг на 1 литр (на дм³). В природных водоемах содержание составляет 1-30 миллиграммов на литр. В подземных источниках концентрация может быть намного выше.

Из-за прочной кристаллической решетки минерал контактирует с водой лишь при высокой температуре. В холодной жидкости образуются водорастворимые коллоиды ортокремневой кислоты, которые при стоянии полимеризуются. Без лабораторного анализа определить ПДК по кремнию для воды невозможно.

В зарубежных директивах ВОЗ, ЕС, USEPA нормативы не установлены, удаление Si не производится. Точных данных о токсичности, о влиянии кремнезема на организм нет, а системы очистки дороги в обслуживании. Если в воде много кремния, потребители водопользования за рубежом должны сами позаботиться о фильтрации жидкости перед употреблением.

В России при водоподготовке очистка воды от кремния ионным обменом, обратным осмосом или иными способами является обязательной. Особенно жесткие требования предъявляются к техническим водам, подающимся в паросиловые установки, так как соединения кремния дают прочную накипь, разрушающую металл. Компания Диасел предоставит клиентам оборудование и реагенты для водоочистки.

Как определить содержание кремния воде

Следует отправить образцы на анализ, если вода содержит много кремния. Переизбыток минерала может быть причиной отравления людей.

Для исследования применяются калориметрический, фотометрический или рентгенофлуоресцентый метод определения кремния в воде.

• Массовую концентрацию выявляют фотометрическим методом. На силикаты и кремневую кислоту воздействуют молибдатом аммония, в спектре поглощения измеряют плотность образовавшихся соединений. По их значению проще понять, чем очистить воду от кремния.
• Неорганические соединения и полимеризующиеся формы кремневой кислоты можно привести в однородное состояние простым кипячением воды с добавлением гидроксида натрия.
• Более сложные высоко-полимеризованные соединения кремневой кислоты легко перевести в мономерную форму, выпарив пробу и сплавив остаток с тетраборатом и карбонатом натрия. Это разрушит органические соединения, даст возможность определить содержание водорастворенного Si, его валового присутствия в воде.

Выявили, в каком количестве присутствует водорастворенный кремний в воде - что это даст? Зная точную концентрацию, проще подобрать метод очистки и оборудование.

Как производится очистка воды от кремния

В промышленности очищение воды от кремния производится разными способами. На смену устаревшим вариантам, требующим больших площадей под оборудование, значительных расходов на электроэнергию, высоких трат на покупку реагентов, пришли новые современные технологии.

Как очистить воду от кремния - лучшие способы:

1. Обратный осмос - производительные установки позволяют получить деминерализованную воду, на 98 % очищенную от всех вредных примесей. Для предприятий мы производим промышленные обратноосмотические линии. Частные лица могут у нас купить компактные бытовые установки, которые легко разместить под кухонной раковиной, чтобы в доме постоянно была чистая жидкость, без превышения в воде кремния. Стоимость такой воды будет намного ниже, чем покупной бутилированной. Затраты быстро окупятся.
2. Ионный обмен - способ изменения ионного состава жидкости, деминерализация. Водный раствор пропускается через иониты - мелкозернистые материалы, способствующие ионообмену. Ими наполняют ионные фильтры - специальные резервуары, через которые протекает вода с оксидом кремния. При воздействии с фильтровальными смолами SiO2 образует силикаты. Иониты их поглощают, полностью очищая воду от примесей. После промывки и удаления осевшего субстрата смолы можно использовать вновь.
3. Ультрафильтрация - принцип очистки основан на перепадах давления при прохождении воды через систему фильтрующих элементов. Удаляются микроорганизмы и взвешенные частицы, повышается прозрачность, жидкость становится безопасной. Это отличный способ убрать кремний из воды - улавливается до 95 % коллоидных образований Si. После промывки фильтры вновь готовы к использованию. Метод применяется для предварительной очистки перед умягчением или обратным осмосом.
4. Электродеионизация - глубокая очистка воды с превышением кремния под воздействием электрического тока. Мембранные фильтры наполнены ионообменными смолами. Жидкость непрерывно протекает через мембраны, которые задерживают определенно заряженные ионы. Метод хорош тем, что не требует больших расходов электроэнергии, отлично убирает ненужные примеси. Происходит саморегенерация - обменная способность фильтрующих смол восстанавливается под действием электрического тока.
5. Электрокоагуляция - комплексная очистка для осветления и уменьшения жёсткости применяется, если в воде повышен кремний и иные металлы и примеси. Водный раствор пропускается через электролизер с электродами. Под действием тока происходит анодное растворение элементов и их химическое взаимодействие с водой. В электрополе разрушаются грубодисперсные фракции загрязняющих частиц, агрегируются коллоидные примеси, хлопья выпадают в осадок. Происходит разделение фаз и очистка воды от вредных соединений.

Купить установки для удаления кремния из воды в Diasel Engineering

По нормам российских ГОСТ и СанПиН вода, содержащая кремний, должна быть очищена перед подачей в водопроводные сети, в котельные станции. Частные лица, добывающие воду из артезианских скважин, должны обязательно сдать её на анализ. А после получения лабораторного заключения нужно установить фильтры для очистки. Мы рекомендуем приобрести у нас бытовые и промышленные обратноосмотические установки или блочно-модульные станции. Мы обеспечим компоновку элементов, установку на площадях заказчика, сервисное обслуживание, ремонт.

Наши клиенты вправе выбрать:

• Комплектацию - насос, блоки дегазации, химической мойки, накопительные емкости для очищенных растворов.
• Мощность, производительность, размеры установки.
• Количество и типы фильтров воды от кремния.
• Тип очистки (1-2-3) в зависимости от того, воду какой чистоты нужно получить на выходе.

Все варианты можно обсудить по телефону, в деловой переписке или в офисе ООО "НПК "Диасел". Мы подберем оснащение под нужды заказчика, чтобы нашим клиентам не пришлось платить лишние деньги. Встроим обратноосмотическое оборудование в производственную линию водоподготовки, разместим в частном особняке.