高铁酸钾（新型非氯高效消毒剂）

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更新时间：2023-05-20
高铁酸钾
新型非氯高效消毒剂
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。
基本信息
中文名
高铁酸钾
外文名
potassium ferrate、Potassium ferrite、Potassium iron oxide
化学式
K2FeO4
分子量
198.05
外观
暗紫色有光泽粉末
作用
高效的消毒作用
水溶性
极易溶于水
应用
炼锌等
收起
性状
高铁酸钾纯品为暗紫色有光泽粉末。198℃以下干燥空气中稳定。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（即氧化铁）。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。具有高效的消毒作用。比高锰酸钾具有更强的氧化性。
【质量标准】
指标名称指标
高铁酸钾（
）/%　≥98.58
氯化物（NaCl)/%≤0.46
重金属（Pb)/%≤0.001
砷（As)/%≤0.0001
水不溶物/%≤0.2
干燥失重（150℃）/%≤1.0
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
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
/
=2.20V，
/
=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
6mg-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
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。
3、高铁酸钾用于鱼塘水产养殖类水处理
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，
在海洋环境净化方面的应用，以
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
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
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
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<0.01mg/L的要求。
对氰离子
有很好的去除效果。当水溶液中的
质量浓度为10mg/L时，用
75mg/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
，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
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）。
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
，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。反应方程式为：