高铁酸钾

一、高铁酸钾：

1841年美国学者Fremy首次合成了高铁酸钾，用于水处理中。高铁酸钾是20世纪70年代以来继臭氧、过氧化氢、二氧化氯之后的一种新型水体处理剂，集氧化、吸附、絮凝为一体的消毒净水剂，产生的氢氧化铁胶体具有良好的絮凝效果，与氯消毒剂相比，不会产生三氯甲烷、氯酚等有害副产物，被誉为“环境友好型氧化剂”。

高铁酸钾的氧化性。高铁酸钾在水溶液中不稳定，与水分子反应如下：  

4K2FeO4+10H2O-----4Fe(OH)3+8KOH+3O2

1、酸性条件下：pH值低于5时，高铁酸钾分解很快，氧化能力很高，高于臭氧（氧化还原电位：高铁酸钾2.20V；臭氧2.076 V）。    FeO4^2-+8H⁺+3e-----Fe³⁺+
4H₂O

2、碱性条件下：高铁酸钾稳定性提高（氧化还原电位0.72V），pH 10～11较稳定，pH<7.5稳定性急剧下降。                    FeO₄^2-+4H₂O +3e------Fe(OH)₃+5OH^－

高铁酸钾在酸性和碱性条件下，氧化性明显高于相应条件下的高锰酸钾和重铬酸钾，是应用于水处理的氧化剂中氧化性能最强的。

制备：湿法是目前制备高铁酸盐最常用的方法。其原理是利用次氯酸盐在浓碱溶液（氢氧化钠）中氧化三价铁（氯化铁、硝酸铁）生成高铁酸盐。湿法制备的成本较低，制备条件容易达到，是最有工业推广价值的方法。

氧化机理：研究表明高铁酸盐除去有机物的机理是：FeO₄^2-首先在水中质子化，然后与有机物形成复合体，并激发有机物的O-H键和C-H键，发生电子的转移，形成初级产物。反应过程中Fe(IV)依次被还原成Fe(V)、Fe(III)、Fe(II)，有机物则被降解成各种中间产物。

二、高铁酸钾的作用

1、消毒杀菌：高铁酸钾在水中被还原成5价铁，比高铁酸盐本身的6价铁的反应性高3～5个数量级，杀菌消毒效果显著。但由于稳定性差，在水产养殖中的使用效果极易受到影响。

2、絮凝沉淀：高铁酸钾在水中反应生成氢氧化铁胶体，可以吸附水体中的悬浮物质澄清水质；同时还可以吸附水体中的重金属，具有一定的解毒作用。

虽然高铁酸钾的氧化性易受损失，但仍具有良好的絮凝和吸附作用，其絮凝效果优于氯化铁和聚铝，基于绿色环保性，在澄清水质方面具有良好的发展前景。

3、降低耗氧：高铁酸钾易溶于水，在水中能迅速扩散，氧化分解水体中的有机质，减少水体溶氧的消耗。

三、高铁酸钾使用的注意事项

案例：使用过程中有养殖户发现，高铁酸钾干洒效果明显好于溶解后泼洒。

原因分析：在泼洒前溶液制备时已经发生部分氧化分解。

1、高铁酸钾与水反应放出大量的热，溶液温度升高，促进了高铁酸钾的氧化分解。

2、高铁酸钾与水反应生成的的三价铁离子可以催化反应进程，加剧了高铁酸钾的反应速率，降低其使用效果。

对策：防止或减少泼洒前高铁酸钾的氧化分解。

1、配制高铁酸钾泼洒溶液时，可适量加入碱性物质，使其pH值达到10以上，提高其溶液的稳定性。

2、使用腐殖酸钠或解毒净水宁等与高铁酸钾混合后泼洒，减缓高铁酸钾泼洒前氧性能力的损失。