高铁酸钾

中文名称    高铁酸钾

中文同名    高铁(VI)酸钾

英文名称    potassium ferrate

化学式       K2FeO4

分子量       198.04

CAS编号   39469-86-8

质检信息

质检项目       指标值

含量,％         ≥98%

熔点 ?4 °C(lit.)

沸点 59 °C(lit.)

密度 1.596 g/mL at 25 °C(lit.)

蒸气压 269 hPa (30 °C)

折射率 n20/D 1.275(lit.)

闪点 4,4°C

化学特性

高铁酸钾为暗紫色有光泽粉末。198℃以下稳定。极易溶于水而成浅紫红色溶液，静置后会分解放出氧气，并沉淀出水合三氧化二铁。溶液的碱性随分解而增大，在强碱性溶液中相当稳定，是极好的氧化剂。

产品用途

1.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。

2.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。

3.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。

4.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。

5.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。

6.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，适合中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。

7.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。

8.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。

9.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。

10.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。

12.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

 

储藏措施

1.储存于阴凉、通风的库房。

2.应与氧化剂、食用化学品分开存放，切忌混储。

3.保持容器密封。

4.远离火种、热源，防止阳光直射。

5.库房必须安装避雷设备。

6.排风系统应设有导除静电的接地装置。

7.采用防爆型照明、通风设置。

8.禁止使用易产生火花的设备和工具。

9.储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

10.防止粉尘和气溶胶生成。

急救措施 

【食入】摄入不可能。但是，如果摄入，获得紧急医疗照顾。

【吸入】如果克服被曝光，将受害人转移到空气新鲜处。给予吸氧或人工呼吸。获得紧急医疗照顾。迅速采取行动是至关重要的。

【皮肤】立即脱去污染的衣着。彻底清洗皮肤，用温和的肥皂/水。W /温水冲洗15分钟。如果是粘的，首先使用无水清洁。寻求医疗照顾，如果不良影响或刺激。

【眼睛】眼睛接触的情况下，立即用清水冲洗20-30分钟。经常收回眼皮。获得紧急医疗照顾。

生产方法

次氯酸盐氧化法

将NaOH加入反应釜中，加水溶解后冷却到20℃，通氯气充分饱和。然后过滤，除去固体NaCl。滤液备用（波浪为有效氯含量为70%～80%的次氯酸钠溶液）。

将滤液转移到氧化反应釜中，在20～30℃下一边搅拌一边滴加Fe(NO3)3溶液。反应一段时间后取样测终点。当反应液中[Fe3+}＜0.5mg/ml时即为氧化终点。到达终点后再继续搅拌一小时。然后加入40%的水溶液，静止后将析出的NaCl过滤除去。滤液备用。

将滤液转移至转化釜中，加入50%的KOH水溶液，在20～30℃下反应2h。析出的褐紫色沉淀便是K2FeO4。过滤，用冰水和丙三醇洗涤滤饼，真空干燥，包装即可。

高温过氧化钠法 将过氧化钠和硫酸亚铁依次投入反应釜中，其投料比为3︰1（mol）。密闭反应器，在氮气流中，加热反应，在700℃下反应一小时。得到Na2FeO4粉末，将其溶于NaOH溶液，快速过滤。滤液转移至转化釜中，加入等摩尔KOH固体，析出K2FeO4结晶。用95%乙醇洗涤，真空干燥得成品。

化学氧化法将氯气通人氢氧化钠溶液生成饱和次氯酸钠浓碱溶液，缓慢加入硝酸铁氧化反应生成高铁酸钠，用氢氧化钾转化成高铁酸钾，抽滤得粗品，再用氢氧化钾溶解，重结晶，用苯和95%乙醇进行脱碱、乙醚洗涤，干燥制得高铁酸钾产品，可立即使用或储存于隔绝空气的容器中。其

2NaOH+Cl2→NaCIO+NaCl+H2O

Fe(N03)3+3NaOH→Fe(OH)3+3NaNO3

2Fe(OH)3+3NaClO+4NaOH→2Na2FeO4+3NaCI+5H2O

Na2FeO4+2KOH→K2FeO4+2NaOH

电解法将三氯化铁和氢氧化钠溶液，在隔膜型电解槽，以铁阳极电解氧化，先生成铁的氧化一氢氧化物络合物，在卤素离子存在下，电化学转化为高铁酸盐离子，与Na+>^结合成高铁酸钠，含量可达50～80 g/L。用50%氢氧化钾溶液，按氢氧化钾与高铁酸钠摩尔比值3：1反应生成高铁酸钾，抽滤，用异丙醇脱碱、洗涤，经干燥制得高铁酸钾，放入密闭干燥器中保存。其

Fe+8OH->^[Cl->^]→[FexOy?n H2O]^[Cl->^]→FeO42->^+4H2O+6e<->^

FeCl3+8OH->^^[Cl->^]→[FexOy?n H2O] ^[Cl->^]→FeO42->^+4H2O+3Cl->^+3e->^

6Na+>^6H2O+6e→6NaOH+3H2↑

Na2FeO4+2KOH→K2FeO4+2NaOH

制备方法

一、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比较少，在实验室制备的流程如下：

湿法

⒈准备一个研钵

⒉加入次氯酸钠溶液

⒊加入固体NaOH直至不再溶解，冷却

⒋加入适量三氯化铁或硝酸铁固体，用力研磨至紫红色

⒌用砂芯漏斗抽滤

⒍加入适量饱和KOH溶液

⒎抽滤

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。

化学氧化法

将氯气通入氢氧化钠溶液生成饱和次氯酸钠浓碱溶液，缓慢加入硝酸铁氧化反应生成高铁酸钠，用氢氧化钾转化成高铁酸钾，抽滤得粗品，再用氢氧化钾溶解，重结晶，用苯和95%乙醇进行脱碱、乙醚洗涤，干燥制得高铁酸钾产品，可立即使用或储存于隔绝空气的容器中。

二、针对背景技术中的问题，本发明提出了一种制备高铁酸钾的方法:1)配制含有次氯酸钠和氢氧化钠的第一混合溶液；2)向第一混合溶液中加入硝酸铁固体，获得含有高铁酸钠的第二混合溶液；3)在0°·C条件下向第二混合溶液中加入氢氧化钾固体，获得含有高铁酸钾的第三混合溶液，随着氢氧化钾固体的加入，第三混合溶液中的高铁酸钾含量逐渐升高，高铁酸钾从第三混合溶液中析出；4)对析出的高铁酸钾进行洗涤、干燥即可获得成品高铁酸钾；

在进行步骤2 )、3 )操作的过程中，对第二混合溶液和第三混合溶液进行持续电解操作，次氯酸钠分解生成的氯化钠在电解作用下，与氢氧化钠发生反应，重新生成次氯酸钠，从而提高次氯酸钠的利用率。其化学原理是:用次氯酸钠作为原料制备高铁酸钾时，次氯酸钠自身分解会产生大量的氯化钠，并导致溶液中次氯酸钠的浓度降低；采用本发明方案后，本发明的电解操作可使水中的氯化钠发生电解，2NaCl+4H20 — 2Na0H+Cl2+02+3H2，产生的Cl2又与NaOH发生反应，2Na0H + Cl2 ^ NaClO + NaCl + H2O, Cl2 与 NaOH 反应生成的 NaClO 又使溶液中的 NaClO浓度得到提高，有利于溶液中NaClO浓度保持在较高的水平,从而提高次氯酸钠的利用率，降低高铁酸钾的制备成本。为了进一步提高反应系统中高铁酸根离子的浓度，本发明还作了如下改进:所述电解操作采用铁作为阳极。基于前述方案，本发明还提出了如下的优选参数:所述第一混合溶液中，次氯酸钠含量为1.r1.5 mol/L (有效氯浓度为8°/Γ 2%)，氢氧化钠过量。本发明的有益技术效果是:NaC10分解生成的氯化钠被电解后，可重新生成NaClO,对NaClO分解导致的浓度下降起到一定的补偿效果，提高

NaClO的利用率，降低生产成本。一种制备高铁酸钾的方法，I)配制含有次氯酸钠和氢氧化钠的第一混合溶液；2)向第一混合溶液中加入硝酸铁固体，获得含有高铁酸钠的第二混合溶液；3)在0°C条件下向第二混合溶液中加入氢氧化钾固体，获得含有高铁酸钾的第三混合溶液，随着氢氧化钾固体的加入，第三混合溶液中的高铁酸钾含量逐渐升高，高铁酸钾从第三混合溶液中析出；4)对析出的高铁酸钾进行洗涤、干燥即可获得成品高铁酸钾；在进行步骤2 )、3 )操作的过程中，对第二混合溶液和第三混合溶液进行持续电解操作，次氯酸钠分解生成的氯化钠在电解作用下，与氢氧化钠发生反应，重新生成次氯酸钠，从而提高次氯酸钠的利用率。进一步地，所述电解操作采用铁作为阳极。进一步地，所述第一混合溶液中，次氯酸钠含量为1.r1.5 mol/L，氢氧化钠过量。 实施例:配制第一混合溶液，其中次氯酸钠含量为1.476mol/L，氢氧化钠是过量的；启动电解装置，同时，向第一混合溶液中缓慢加入硝酸铁固体，在添加硝酸铁固体时，缓慢搅拌，反应温度控制在24 3(TC ;反应持续1.5小时以上后，向溶液内加入氢氧化钾固体至过量，缓慢搅拌，添加氢氧化钾的同时，将环境温度调节为0°

概述

高铁酸钾是极好的氧化剂。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。

产品信息
[重量]	100g
[颜色]	紫色
危险性类别
[危险性类别]	非危险品