K2FeO4是極好的氧化劑。具有高效的消毒作用，為一種新型非氯高效消毒劑。
基本介紹
- 中文名：高鐵酸鉀
- 外文名：potassium ferrate
- 性質：氧化劑
- 優點：高效的消毒作用
- 地位：新型非氯高效消毒劑
- 分子式：K2FeO4
作用,名稱,分子式,分子量,形態,用途,製備,
作用
主要用於飲水處理。化工生產中用作磺酸、亞硝酸鹽、亞鐵氰化物和其他無機物的氧化劑，在煉鋅時用於除錳、銻和砷，菸草工業用於香菸過濾嘴等。
名稱
高鐵酸鉀 potassium ferrate
分子式
K2FeO4
分子量
198.05
形態
純品為暗紫色有光澤粉末。乾燥時純品為暗紫色有光澤粉末，在80℃以下穩定，易溶於水。
用途
1、高鐵酸鉀已成為新型的綠色環保水處理材料
高鐵酸鉀是含有FeO42-的一種化合物，其中心原子Fe以六價存在，在酸性條件下和鹼性條件下的標準電極電勢分別為E0FeO42-/Fe3+=2.20V，E0FeO42-/Fe(OH)3=0.72V, 因此，無論在酸性條件，還是鹼性條件下高鐵酸鹽都具有極強的氧化性，可以廣泛用於水和廢水的氧化、消毒、殺菌。因此，高鐵酸鹽是倍受關注的一類新型、高效、無毒的多功能水處理劑。在飲用水的處理過程中，集氧化、吸附、絮凝、沉澱、滅菌、消毒、脫色、除臭等八大特點為一體的綜合性能，是其他水處理劑不可比擬的。PH在6-6.5時，每升水加K2FeO46mg-10mg，常溫下30分鐘即可殺滅水體中致病菌、大腸桿菌、傷寒桿菌及病毒去除率為99.5%-99.95%以上，無異味適口性好，達安全飲用標準。為此本產品在水處理系列產品中顯示出超強的優勢。
2、高鐵酸鉀用於工業廢水與城市生活污水的處理
K2FeO4對於廢水中的BOD、COD、鉛、鎘、硫等具有良好的去除作用，10mg—20mg/L的高鐵酸鉀氧化96%的BOD，去除86%的氨氮和75%的磷，PH5.5時，原水濁度為28度（沉後余濁）條件下，30mg/L的高鐵酸鉀，可將水中三氯乙烯去除85.6%，萘的去除率達100%，高鐵酸鉀良好的絮凝作用，表現在水中與污染物作用的過程中，經過一系列反應，由六價降至三價，帶有不同電荷的中間態如：Fe(Ⅴ)/Fe(Ⅵ)等，並逐步被還原成具有絮凝作用的Fe(Ⅲ)。在印染、製革、印刷、造紙、製藥、石油工業、石化工業等均具有較好套用潛力。該產品在水體淨化中的獨特效果是同時發揮氧化、吸附、絮凝、沉澱、滅菌、消毒、脫色、除臭的協同作用，並不產生任何有毒、有害的物質。用多功能的複合藥劑強化與拓寬現行常規給水處理工藝的淨水效能，可以不改變現有工藝流程，不增加大的附屬設施，適合我國國情的飲用水消毒技術，具有廣闊的研究開發前景，並可能成為消毒技術研究的一個主要方向。
3、高鐵酸鉀用於魚塘水產養殖類水處理
K2FeO4可增加水體的溶氧量對水體中氨氮、亞硝酸鹽、水藻類具有良好的去除效果，用於清除水中富里酸、懸浮物，淡水中富營養現象。水體滅菌、消毒、淨化效果獨特。
4. 高鐵酸鉀用於海洋防污治理
有關資料報導，K2FeO4在海洋環境淨化方面的套用，以K2FeO4和過氧化物混合使用，作為無毒無害化的海洋防污劑，當他們的質量分別在2×10-8和3×10-7時，幾乎顯示出100%的防污效果，其良好的協同功能大大優於單獨使用的效果，可用於近海養殖場及近海環境的淨化。
5、高鐵酸鉀用於游泳池水的再生使用
由於K2FeO4對水體淨化的優越性能，可將其套用到游泳池水的循環再生使用，它不僅消毒殺菌，去除人體帶入的污物和懸浮固體，並對人體無任何傷害與刺激，安全無異味，投加方便，因此以它取代氯氣用於游泳池水的消毒淨化再生使用，是非常合適的。
6. 高鐵酸鉀用於放射性廢水的治理和用於去除砷、氰離子
K2FeO4在處理放射性廢水時有優良的性能，以高鐵酸鉀處理含鎇、鈽廢水，在PH值為11.5—12時，可將總α射線從3.0×106Pci/L降至3.0×103Pci/L以下 (1Pci=1012ci) .在美國能源部對放射性廢水的治理中，用K2FeO4以二步處理過程將總α射線從37000Pci/L降到40 Pci/L。實際套用證明，高鐵酸鉀的性能優於目前流行的放射性廢水的治理方法，處理水濃度大大低於排放標準。
高鐵酸鉀和其他除砷原料相比，具有簡便、效果好、產生污泥量少，無二次污染等優點，對於高砷飲用水，只要高鐵酸鉀投量與原水砷濃度達到15：1以上，處理後的水樣中砷殘留量都可以達到國家飲用水衛生標準<0.05mg/L的要求。
K2FeO4對氰離子CN-有很好的去除效果。當水溶液中的CN-質量濃度為10mg/L時，用K2FeO475mg/L和167mg/L進行除CN處理，在PH為11.2接觸10mg可去除大部分的CN-，其殘餘濃度為0.082mg/L —0.062mg/L去除率可達到99.18%—99.38%以上。顯示使用本產品在含氰廢水治理中具有良好的套用效果。
7、高鐵酸鉀套用的廣泛性
K2FeO4在水處理中由於功能獨特，其套用研究繼續深入。而潛在的用途包括在化學工業中利用其強氧化性能，能夠氧化磺酸、亞硝酸鹽、亞鐵氰化物和其他無機物，造氧化澱粉用於紙張表面施膠及紡織品的精整。冶煉鋅時用於除錳、銻和砷。在菸草工業中用於過濾嘴的製造（可氧化尼古丁變為香韻之味）。
K2FeO4在電子與國防工業中潛在的套用不斷擴展，如：高鐵酸鉀“納米電池”是儲能密度大、體積小、重量輕、壽命長、高電壓、高容量的新型無污染化學電源。功率及放電電流是普通電池的3——10倍。據有關資料記載的報導，可用其製成高效消毒淨化劑，使軍隊在作戰條件下飲用水消毒滅菌，處理一些放射性核污染的水，使其放射微粒可通過高鐵酸鉀的高效絮凝作用而除去，水質達到飲用級。實驗發現，它具有除有機物，強化去除水中藻類，強化助凝控制剩餘鋁以及去除水中重金屬等多種功能。
製備
可由氯氣與氫氧化鈉反應生成飽和次氯酸鈉濃鹼液，再用硝酸鐵氧化，經氫氧化鉀溶解而得。也可電解三氯化鐵和氫氧化鈉溶液後，再與氫氧化鉀反應製得。
由於目前製備工藝還不成熟，至今高鐵酸鉀在市場上幾乎沒有，在實驗室製備的流程如下：
濕法： 1.準備一個研缽 2.加入次氯酸鈉溶液 3.加入固體NaOH直至不再溶解，冷卻 4.加入適量三氯化鐵或硝酸鐵固體，用力研磨至紫紅色 5.用砂芯漏斗抽濾 6.加入適量飽和KOH溶液 7.抽濾
乾法：
過氧化鈉法(有一定的危險性)
材料:過氧化鈉和無水硫酸亞鐵 鐵坩鍋 酒精噴燈
二硝酸鉀法
材料:硝酸鉀、氫氧化鉀、還原鐵粉 鐵坩堝 酒精噴燈 電解法： 電解液採用14M到16M的氫氧化鈉溶液，陽極採用比表面積較大的鐵絲網電極，陰極採用石墨電極，電源採用直流穩壓電源，槽電壓3~7V，表觀電流密度80mA/cm2，電解槽採用有PVC隔膜的電解槽，電解8h左右，陽極室即可得高鐵酸鈉溶液，. 本法操作簡便，成功率高，易於實驗室製備，缺點是純度低，產品中含有氫氧化鐵等副產物。
