Железо является одним из самых распространенных в природе элементов. Оно присутствует в большинстве вулканических пород, в качестве примеси содержится в песке и глине, и часто в небольших количествах железо присутствует в карбонатных породах, таких как известняк. Таким образом, совсем не удивительно, что железо можно найти во многих наших источниках воды. Это вызывает ряд проблем при использовании воды, как в быту, так и в промышленности. Даже такие низкие концентрации как 0,3 мг/л могут вызвать появление пятен на раковинах, посуде, ткани и других поверхностях.
Слегка более высокие концентрации придают характерный металлический привкус и воздействуют также на вкус и цвет кофе, чая и других напитков. В некоторых случаях даже вкус еды может зависеть от наличия железа. Таким образом, очистка от железа является существенной частью подготовки воды.
Растворенное железо в воде обычно находится в двухвалентном состоянии(Fe+2). Двухвалентное железо при благоприятных условиях легко окисляется до трехвалентного состояния растворенным в воде кислородом. Трёхвалентное железо осаждается в виде очень плохо растворимой гидроокиси железа, красновато-бурого осадка. Вот почему вода, содержащая двухвалентное железо, только что налитая в стакан, совершенно прозрачна, но очень скоро становится мутной с коричневым оттенком, а потом образуется и коричневый осадок.
Из-за доступности кислорода поверхностная вода обычно содержит небольшое количество растворенного железа, хотя иногда оно находится в виде мелкодисперсного осадка (вода мутная) или химически связано в комплексных соединениях.
Подземные воды, однако, отличаются от поверхностных. Дождевая вода, проходя через слои почвы, растворяет двуокись углерода, гуминовую и таниновую кислоты из отложений, а также другие органические вещества и некоторые минералы. Почвенные организмы усваивают кислород и выделяют углекислый газ. Просачиваясь сквозь более глубокие слои и соприкасаясь с различными породами, вода растворяют другие вещества, и теряет большую часть растворенных органических соединений. В этот момент большая часть кислорода истрачена, и вода находится в “восстанавливающем” состоянии. Проходя сквозь отложения, содержащие нерастворимый трехвалентный ион железа (Fe+3), вода восстанавливает его в растворимый двухвалентный ион железа(Fe+2). Так как большая часть грунтовых вод содержит свободную двуокись углерода, двухвалентный ион железа соединяется с ионом бикарбоната (HCO3), образуя бикарбонат железа, который растворим до рН 8,5.
