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词条 k2feo4
释义

是极好的氧化剂。具有高效的消毒作用,为一种新型非氯高效消毒剂。主要用于饮水处理。化工生产中用作磺酸、亚硝酸盐、亚铁氰化物和其他无机物的氧化剂,在炼锌时用于除锰、锑和砷,烟草工业用于香烟过滤嘴等。

名称

高铁酸钾 potassium ferrate

结构或分子式

K2FeO4

分子量

198.05

形态

纯品为暗紫色有光泽粉末。干燥时纯品为暗紫色有光泽粉末,在80℃以下稳定,易溶于水。

用途

1、高铁酸钾已成为新型的绿色环保水处理材料

高铁酸钾是含有FeO42-的一种化合物,其中心原子Fe以六价存在,在酸性条件下和碱性条件下的标准电极电势分别为E0FeO42-/Fe3+=2.20V,E0FeO42-/Fe(OH)3=0.72V, 因此,无论在酸性条件,还是碱性条件下高铁酸盐都具有极强的氧化性,可以广泛用于水和废水的氧化、消毒、杀菌。因此,高铁酸盐是倍受关注的一类新型、高效、无毒的多功能水处理剂。在饮用水的处理过程中,集氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭等八大特点为一体的综合性能,是其他水处理剂不可比拟的。PH在6-6.5时,每升水加K2FeO46mg-10mg,常温下30分钟即可杀灭水体中致病菌、大肠杆菌、伤寒杆菌及病毒去除率为99.5%-99.95%以上,无异味适口性好,达安全饮用标准。为此本产品在水处理系列产品中显示出超强的优势。

2、高铁酸钾用于工业废水与城市生活污水的处理

K2FeO4对于废水中的BOD、COD、铅、镉、硫等具有良好的去除作用,10mg—20mg/L的高铁酸钾氧化96%的BOD,去除86%的氨氮和75%的磷,PH5.5时,原水浊度为28度(沉后余浊)条件下,30mg/L的高铁酸钾,可将水中三氯乙烯去除85.6%,萘的去除率达100%,高铁酸钾良好的絮凝作用,表现在水中与污染物作用的过程中,经过一系列反应,由六价降至三价,带有不同电荷的中间态如:Fe(Ⅴ)/Fe(Ⅵ)等,并逐步被还原成具有絮凝作用的Fe(Ⅲ)。在印染、制革、印刷、造纸、制药、石油工业、石化工业等均具有较好应用潜力。该产品在水体净化中的独特效果是同时发挥氧化、吸附、絮凝、沉淀、灭菌、消毒、脱色、除臭的协同作用,并不产生任何有毒、有害的物质。用多功能的复合药剂强化与拓宽现行常规给水处理工艺的净水效能,可以不改变现有工艺流程,不增加大的附属设施,适合我国国情的饮用水消毒技术,具有广阔的研究开发前景,并可能成为消毒技术研究的一个主要方向。

3、高铁酸钾用于鱼塘水产养殖类水处理

K2FeO4可增加水体的溶氧量对水体中氨氮、亚硝酸盐、水藻类具有良好的去除效果,用于清除水中富里酸、悬浮物,淡水中富营养现象。水体灭菌、消毒、净化效果独特。

4. 高铁酸钾用于海洋防污治理

有关资料报导,K2FeO4在海洋环境净化方面的应用,以K2FeO4和过氧化物混合使用,作为无毒无害化的海洋防污剂,当他们的质量分别在2×10-8和3×10-7时,几乎显示出100%的防污效果,其良好的协同功能大大优于单独使用的效果,可用于近海养殖场及近海环境的净化。

5、高铁酸钾用于游泳池水的再生使用

由于K2FeO4对水体净化的优越性能,可将其应用到游泳池水的循环再生使用,它不仅消毒杀菌,去除人体带入的污物和悬浮固体,并对人体无任何伤害与刺激,安全无异味,投加方便,因此以它取代氯气用于游泳池水的消毒净化再生使用,是非常合适的。

6. 高铁酸钾用于放射性废水的治理和用于去除砷、氰离子

K2FeO4在处理放射性废水时有优良的性能,以高铁酸钾处理含镅、钚废水,在PH值为11.5—12时,可将总α射线从3.0×106Pci/L降至3.0×103Pci/L以下 (1Pci=1012ci) .在美国能源部对放射性废水的治理中,用K2FeO4以二步处理过程将总α射线从37000Pci/L降到40 Pci/L。实际应用证明,高铁酸钾的性能优于目前流行的放射性废水的治理方法,处理水浓度大大低于排放标准。

高铁酸钾和其他除砷原料相比,具有简便、效果好、产生污泥量少,无二次污染等优点,对于高砷饮用水,只要高铁酸钾投量与原水砷浓度达到15:1以上,处理后的水样中砷残留量都可以达到国家饮用水卫生标准<0.05mg/L的要求。

K2FeO4对氰离子CN-有很好的去除效果。当水溶液中的CN-质量浓度为10mg/L时,用K2FeO475mg/L和167mg/L进行除CN处理,在PH为11.2接触10mg可去除大部分的CN-,其残余浓度为0.082mg/L —0.062mg/L去除率可达到99.18%—99.38%以上。显示使用本产品在含氰废水治理中具有良好的应用效果。

7、高铁酸钾应用的广泛性

K2FeO4在水处理中由于功能独特,其应用研究继续深入。而潜在的用途包括在化学工业中利用其强氧化性能,能够氧化磺酸、亚硝酸盐、亚铁氰化物和其他无机物,造氧化淀粉用于纸张表面施胶及纺织品的精整。冶炼锌时用于除锰、锑和砷。在烟草工业中用于过滤嘴的制造(可氧化尼古丁变为香韵之味)。

K2FeO4在电子与国防工业中潜在的应用不断扩展,如:高铁酸钾“纳米电池”是储能密度大、体积小、重量轻、寿命长、高电压、高容量的新型无污染化学电源。功率及放电电流是普通电池的3——10倍。据有关资料记载的报导,可用其制成高效消毒净化剂,使军队在作战条件下饮用水消毒灭菌,处理一些放射性核污染的水,使其放射微粒可通过高铁酸钾的高效絮凝作用而除去,水质达到饮用级。实验发现,它具有除有机物,强化去除水中藻类,强化助凝控制剩余铝以及去除水中重金属等多种功能。

制备或来源

可由氯气与氢氧化钠反应生成饱和次氯酸钠浓碱液,再用硝酸铁氧化,经氢氧化钾溶解而得。也可电解三氯化铁和氢氧化钠溶液后,再与氢氧化钾反应制得。

由于目前制备工艺还不成熟,至今高铁酸钾在市场上几乎没有,在实验室制备的流程如下:

湿法: 1.准备一个研钵 2.加入次氯酸钠溶液 3.加入固体NaOH直至不再溶解,冷却 4.加入适量三氯化铁或硝酸铁固体,用力研磨至紫红色 5.用砂芯漏斗抽滤 6.加入适量饱和KOH溶液 7.抽滤

干法:

一.过氧化钠法(有一定的危险性)

材料:.过氧化钠和无水硫酸亚铁 铁坩锅 酒精喷灯

二硝酸钾法

材料:.硝酸钾、氢氧化钾、还原铁粉 铁坩埚 酒精喷灯 电解法: 电解液采用14M到16M的氢氧化钠溶液,阳极采用比表面积较大的铁丝网电极,阴极采用石墨电极,电源采用直流稳压电源,槽电压3~7V,表观电流密度80mA/cm2,电解槽采用有PVC隔膜的电解槽,电解8h左右,阳极室即可得高铁酸钠溶液,. 本法操作简便,成功率高,易于实验室制备,缺点是纯度低,产品中含有氢氧化铁等副产物。

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更新时间:2024/12/23 18:59:29