新型净水剂高铁酸钾简谈.ppt

新型净水剂高铁酸钾
净水剂的发展
随着全球工业化高度发展,全世界对水的需求量也越来越大,从而导致对水体的污染也越来越严重。水污染已经严重影响了人们的健康和生活,水污染治理已成为世界环境治理尤为关注的问题之一, 人们迫切需要一些新型高效的水处理剂以满足在饮用水处理中的应用。
在过去的近一个世纪中,***系消毒剂是水处理中主流产品,同时铝系净水剂在净化絮凝工艺中起主导。然而近年来的研究发现,***系消毒剂在使用过程会与水中微量有机物反应,生成具有“三致”效应(致畸、致癌、致突变作用)的多种有害物质;而长期使用铝系净水剂则可能导致老年性痴呆症等疾病。高铁酸盐作为一种有开发前途的多功能绿色高效水处理剂,已逐渐受到环保工作者的重视,并且也开始走向市场化。
HClO、ClO2
聚合硫酸铝、聚合***化铝
净水剂的发展
高铁酸钾是一种非***型高效饮水消毒剂和水处理剂,国内外均做过较多的报道。例如,高铁酸钾用作饮水消毒剂时,具有杀菌力强、快速,且不产生三***甲烷等有害成分的特点,以其独特的环境友好特性受到人们越来越多的重视,其应用前景十分诱人。
另外,其适用的pH范围比含***药剂宽,处理后的水无臭无味,口感好,而且成本低于其他净水剂
高铁酸钾
分子式:K2FeO4
高铁酸钾的性质
高铁酸钾是铁的六价化合物,是一种深紫色有光泽的晶体粉末,其水溶液呈紫红色。干燥的高铁酸钾在常温下可以在空气中长期稳定存在,198℃以上开始分解。但含水的高铁酸钾热稳定性明显下降,80℃时迅速分解为Fe(OH)3
物理性质
化学性质
稳定性:
不稳定,活泼。高铁酸钾溶于水后产生氧气和氢氧化铁沉淀4K2FeO4+10H20=4Fe(OH)3+8KOH+30O2
氧化性:
高铁酸钾不溶于通常的有机溶剂(如醚、***仿、苯和其他一些有机溶剂),也不溶于含水量小于20% 的乙醇,当含水量超过这个限度,它可迅速地将乙醇氧化成相应的醛和***。
高铁酸钾具有极强的氧化性,在酸性和碱性水溶液中的电极反应如下:
酸性介质:FeO4 2-+8H++3e→Fe3++4H2O
碱性介质:FeO42-+4H2O+3e →+Fe(OH)3↓+5OH-
过氧化物氧化法制备(干式氧化法)
将碱金属的过氧化物与铁盐或铁的氧化物按一定比例在一定条件下混匀,高温使发生反应生成高铁酸钾

反应式:
2FeSO4+6Na202= 2Na2FeO4+2Na2O +2Na2SO4+O2
Na2FeO4+2KOH =K2FeO4+2NaOH
FeSO4、Na202在氮气流中加热至700℃时,反应lh能够得到Na2FeO4粉末
将粉末用5 mol/L的氢氧化钠溶液溶解,然后
经离心、过滤,即可得到高铁酸钠溶液
此时在低温环境下,加入氢氧化钾直至饱和,当有高铁酸钾结晶析出,过滤后再经苯洗一醇洗一醚洗,真空干燥即得成品。
熔融法反应物少,副反应少,最终产品高铁酸钾的纯度很高,而且反应的产率较高。但反应需在高温、密封、干燥的环境下进行,再加上反应有过氧化物参与,有一定的危险性,因而须严格控制操作条件,以免引起爆炸,该法工业化生产较难实现。
次***酸盐氧化法
实验原理:
3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH==2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O
Na2FeO4+4KOH==K2 FeO4+2 NaOH
其生产机理为:在强碱性溶液中加人次***酸钠和***铁,次***酸钠将Fe3+氧化成FeO4 2-,生成高铁酸钠,然后加入氢氧化钾置换,由于高铁酸钾的溶解度小于高铁酸钠,故在低温下可析出高铁酸钾晶体。