Eisen

Was ist Eisen?

Eisen (Symbol Fe, Ordnungszahl 26, Atommasse 55,85 g/mol ) gehört mit Sauerstoff, Silicium und Aluminium zu den häufigsten Elementen in der Erdkruste (Anteil 5 %). Charakteristisch für Eisen ist die braune Farbe, welches Eisen in Verbindung mit Sauerstoff besitzt. Es ist ein unedles Metall, wodurch es stark zur Korrosion neigt. Eisen tritt im Wasser häufig in Kombination mit Mangan auf.

In welcher Form kommt Eisen in der Erdkruste vor?

Eisen als Element in der Natur anzutreffen ist unmöglich, da Eisen sofort Sauerstoff bindet. Dadurch liegt Eisen in der Regel immer als Eisenoxid (FeO) oder (durch Reaktionen mit Schwefel) als Eisensulfide (FeS) vor. Je nach Reaktion gibt es verschiedene Oxidationsstufen von Eisen. Die häufigsten sind: Eisen¹⁺, Eisen²⁺ oder Eisen³⁺.

In Meteoriten aus dem Weltall liegt Eisen als Element vor.

Wie gelangt Eisen ins Wasser und in welcher Konzentration liegt es dort vor?

Im Wasser findet sich Eisen als Eisenoxidhydrate wieder. Die gelöste Form des Eisens im Wasser hat immer die Oxidationsstufe Fe²⁺.

Eisen gelangt durch folgende Vorgänge in das Wasser:

• Tierische Stoffwechselprodukte
• Durch den Menschen
• Reduktion von dreiwertigen Eisenverbindungen
• Oxidation von Eisensulfiden (Bsp.: Pyrit FeS₂)

Ausscheidungsprodukte der Tiere enthalten Eisen. Das gelangt dann als Spurenelemente durch Seevögel an Land.

Der Mensch erzeugt jährlich ca. 2 Milliarden Tonnen Staub. Dieser Staub gelangt durch den Wind auf die Seen bzw. ins Meer und wird von dort weitergeleitet.

Die Reduktion gelingt, indem der pH-Wert auf < 5 gesenkt wird, und die Oxidation erfolgt durch Nitrat oder Sauerstoff.

Im Oberflächenwasser wird zwischen dem gesamten Eiseninhalt und Eisen²⁺ unterschieden. Eisen²⁺ macht 67 % des gesamten Eiseninhaltes im Oberflächenwasser aus.

Warum muss Eisen aus dem Wasser entfernt werden?

Um die ungewollte Reaktion zwischen Eisen und Sauerstoff im Wasser zu verhindern, muss das Eisen entfernt werden. Eisenoxid würde zu Korrosion in den Leitungen führen und das Wasser gelblich bis braun verfärben.

Auch wenn Eisen wichtig für den menschlichen Körper ist, schadet zu viel Eisenaufnahme.