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高鐵酸鉀（新型非氯高效消毒劑）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-20

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高鐵酸鉀

新型非氯高效消毒劑

高鐵酸鉀是極好的氧化劑。具有高效的消毒作用，為一種新型非氯高效消毒劑。主要用于飲水處理。化工生產(chǎn)中用作磺酸、亞硝酸鹽、亞鐵氰化物和其他無機物的氧化劑，在煉鋅時用于除錳、銻和砷，煙草工業(yè)用于香煙過濾嘴等。

基本信息

中文名	高鐵酸鉀
外文名	potassium ferrate、Potassium ferrite、Potassium iron oxide
化學式	K2FeO4
分子量	198.05
外觀	暗紫色有光澤粉末
作用	高效的消毒作用
水溶性	極易溶于水
應用	煉鋅等

收起

性狀

高鐵酸鉀純品為暗紫色有光澤粉末。198℃以下干燥空氣中穩(wěn)定。極易溶于水而成淺紫紅色溶液，靜置后會分解放出氧氣，并沉淀出水合三氧化二鐵（即氧化鐵）。溶液的堿性隨分解而增大，在強堿性溶液中相當穩(wěn)定，是極好的氧化劑。具有高效的消毒作用。比高錳酸鉀具有更強的氧化性。

【質(zhì)量標準】

指標名稱指標

高鐵酸鉀（

）/%　≥98.58

氯化物（NaCl)/%≤0.46

重金屬（Pb)/%≤0.001

砷（As)/%≤0.0001

水不溶物/%≤0.2

干燥失重（150℃）/%≤1.0

用途

1、高鐵酸鉀已成為新型的綠色環(huán)保水處理材料

高鐵酸鉀是含有

的一種化合物，其中心原子Fe以六價存在，在酸性條件下和堿性條件下的標準電極電勢分別為

=2.20V，

=0.72V，因此，無論在酸性條件，還是堿性條件下高鐵酸鹽都具有極強的氧化性，可以廣泛用于水和廢水的氧化、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、沉淀、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

6mg-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(chǎn)品在水處理系列產(chǎn)品中顯示出超強的優(yōu)勢。

2、高鐵酸鉀用于工業(yè)廢水與城市生活污水的處理

對于廢水中的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（沉后余濁）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(xiàn)在水中與污染物作用的過程中，經(jīng)過一系列反應，由六價降至三價，帶有不同電荷的中間態(tài)如：Fe（Ⅴ）/Fe（Ⅵ）等，并逐步被還原成具有絮凝作用的Fe（Ⅲ）。在印染、制革、印刷、造紙、制藥、石油工業(yè)、石化工業(yè)等均具有較好應用潛力。該產(chǎn)品在水體凈化中的獨特效果是同時發(fā)揮氧化、吸附、絮凝、沉淀、滅菌、消毒、脫色、除臭的協(xié)同作用，并不產(chǎn)生任何有毒、有害的物質(zhì)。用多功能的復合藥劑強化與拓寬現(xiàn)行常規(guī)給水處理工藝的凈水效能，可以不改變現(xiàn)有工藝流程，不增加大的附屬設施，適合中國國情的飲用水消毒技術，具有廣闊的研究開發(fā)前景，并可能成為消毒技術研究的一個主要方向。

3、高鐵酸鉀用于魚塘水產(chǎn)養(yǎng)殖類水處理

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，用于清除水中富里酸、懸浮物，淡水中富營養(yǎng)現(xiàn)象。水體滅菌、消毒、凈化效果獨特。

4. 高鐵酸鉀用于海洋防污治理

有關資料報導，

在海洋環(huán)境凈化方面的應用，以

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(zhì)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(xié)同功能大大優(yōu)于單獨使用的效果，可用于近海養(yǎng)殖場及近海環(huán)境的凈化。

5、高鐵酸鉀用于游泳池水的再生使用

由于

對水體凈化的優(yōu)越性能，可將其應用到游泳池水的循環(huán)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，并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于游泳池水的消毒凈化再生使用，是非常合適的。

6. 高鐵酸鉀用于放射性廢水的治理和用于去除砷、氰離子

在處理放射性廢水時有優(yōu)良的性能，以高鐵酸鉀處理含镅、钚廢水，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

以二步處理過程將總α射線從37000Pci/L降到40 Pci/L。實際應用證明，高鐵酸鉀的性能優(yōu)于目前流行的放射性廢水的治理方法，處理水濃度大大低于排放標準。

高鐵酸鉀和其他除砷原料相比，具有簡便、效果好、產(chǎn)生污泥量少，無二次污染等優(yōu)點，對于高砷飲用水，只要高鐵酸鉀投量與原水砷濃度達到15：1以上，處理后的水樣中砷殘留量都可以達到國家飲用水衛(wèi)生標準<0.01mg/L的要求。

對氰離子

有很好的去除效果。當水溶液中的

質(zhì)量濃度為10mg/L時，用

75mg/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

，其殘余濃度為0.082mg/L —0.062mg/L去除率可達到99.18%—99.38%以上。顯示使用本產(chǎn)品在含氰廢水治理中具有良好的應用效果。

7、高鐵酸鉀應用的廣泛性

在水處理中由于功能獨特，其應用研究繼續(xù)深入。而潛在的用途包括在化學工業(yè)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，造氧化淀粉用于紙張表面施膠及紡織品的精整。冶煉鋅時用于除錳、銻和砷。在煙草工業(yè)中用于過濾嘴的制造（可氧化尼古丁變?yōu)橄沩嵵叮?/span>

在電子與國防工業(yè)中潛在的應用不斷擴展，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(jù)有關資料記載的報導，可用其制成高效消毒凈化劑，使軍隊在作戰(zhàn)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(zhì)達到飲用級。實驗發(fā)現(xiàn)，它具有除有機物，強化去除水中藻類，強化助凝控制剩余鋁以及去除水中重金屬等多種功能。

制備或來源

可由氯氣與氫氧化鈉反應生成飽和次氯酸鈉濃堿液，再用硝酸鐵氧化，經(jīng)氫氧化鉀溶解而得。也可電解三氯化鐵和氫氧化鈉溶液后，再與氫氧化鉀反應制得。

由于目前制備工藝還不成熟，至今高鐵酸鉀在市場上比較少，在實驗室制備的流程如下：

濕法

⒈準備一個研缽

⒉加入次氯酸鈉溶液

⒊加入固體NaOH直至不再溶解，冷卻

⒋加入適量三氯化鐵或硝酸鐵固體，用力研磨至紫紅色

⒌用砂芯漏斗抽濾

⒍加入適量飽和KOH溶液

⒎抽濾

電解法

電解液采用14M到16M的氫氧化鈉溶液，陽極采用比表面積較大的鐵絲網(wǎng)電極，陰極采用石墨電極，電源采用直流穩(wěn)壓電源，槽電壓3~7V，表觀電流密度

，電解槽采用有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，易于實驗室制備，缺點是純度低，產(chǎn)品中含有氫氧化鐵等副產(chǎn)物。

化學氧化法

將氯氣通入氫氧化鈉溶液生成飽和次氯酸鈉濃堿溶液，緩慢加入硝酸鐵氧化反應生成高鐵酸鈉，用氫氧化鉀轉(zhuǎn)化成高鐵酸鉀，抽濾得粗品，再用氫氧化鉀溶解，重結晶，用苯和95%乙醇進行脫堿、乙醚洗滌，干燥制得高鐵酸鉀產(chǎn)品，可立即使用或儲存于隔絕空氣的容器中。反應方程式為：

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