Wasser-Wissen


Eisen

(iron)

Stoffsystem

Eisen ist wohl das bekannteste Schwermetall mit der größten Einsatzbreite.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Aussehen  silberfarben Schmelzpunkt 1535 °C
Geruch Siedepunkt 2750 °C
Molmasse  55,85  g/mol Dichte  ( °C) 7,874 g/cm³
Zustand bei 20 °C fest Löslichkeit in Wasser (20 °C) unlöslich

Für weitere Stoffdaten siehe auch Übersicht der Elemente.

Herstellung und Anwendung

Eisen wird aus Eisenerzen gewonnen. In Form von Stählen findet es in fast allen Industriebereichen Anwendung. 

Umwelteinfluss und Gesundheit

Eisen ist in geringen Konzentrationen ein  lebensnotwendiges Element. Eine zu hohe Eisenkonzentrationen bewirkt Wassertrübungen.

Abwasserreinigung/Trinkwasseraufbereitung

Eisen tritt in seinen Verbindungen in praktisch allen Abwässern in irgendeiner Form auf. Da es nicht unmittelbar giftig ist, sind höhere Grenzwerte (ca. 20 mg/l) im gereinigten Abwasser zulässig. 

Trinkwasser darf nach der Trinkwasserverordnung einen Anteil von 0,2 mg/L Eisen haben. Bei größeren Anlagen (1000 Kubikmeter pro Jahr) sind bis 0,5 mg/L erlaubt. Die Reduktion von Eisen in Trinkwasser erfolgt meist zusammen mit Mangan.

Als Fällungsmittel wird es u.a. als Eisensulfat zur Phosphatfällung eingesetzt. Der Grund dafür liegt darin, dassl es in großen Mengen bei der Titandioxid-Produktion (Pigment für weiße Wandfarbe) als Abfall anfällt und deshalb für die Klärwerke zu einem sehr günstigen Preis zu beziehen ist. Im Wasser werden die Eisen(II)-Kationen durch den Sauerstoff der eingeblasenen Luft zu Eisen(III)-Kationen oxidiert.

Abwasserbehandlungsverfahren, bei denen Eisen eingesetzt wird:

  • Ferrobionverfahren
  • Eisen-III-Chlorid (FeCl3) wird zur Bindung von Schwefelwasserstoff, zur Phosphatfällung und allgemein bei der mechanischen Abwasserreinigung als z.B. Flockungsmittel eingesetzt.
  • Eisen-II-Sulfat (FeSO4) ist ebenfalls ein Fällungs- und Flockungsmittel; dient auch zur Reduktion stark oxidierender Substanzen (Chromat).
  • Eisenchloridsulfat (FeClSO4) entsteht bei einigen chemisch-technischen Prozessen als Nebenprodukt und wird teilweise auch als kostengünstiges Fällmittel verwendet.