[高铁酸钾的制备

高铁酸钾的制备与性质探究

摘要：

用次氯酸盐法在冰水浴的环境中制取高铁酸钾，在制取过程中首先要除去NaCl的干扰，其次在实验过程要注意KOH的用量，当量过多时，产品的粘稠度会增加，不易烘干，产率偏高；在检验性质时，利用化学反应检验强氧化性，另外高铁酸钾是一种绿色的净水剂，可以用污水与之反应检验絮凝性

关键词：

高铁酸钾制备氧化性净水能力

引言：

高铁酸钾的制备方法通常有高温氧化法, 电解法和次氯酸钠法, 其中以次氯酸钠法工艺较成熟；本实验拟通过次氯酸盐法制备高铁酸钾，高铁酸钾在水处理效果方面比一些普通无机絮凝剂更有效, 它具有氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭等多种功能, 并且在反应过程中不会产生二次污染和其他有毒副产物。

试剂及仪器：

·NaClO

·Fe(NO3)3·9H2O

·NaOH

·KOH

·砂芯漏斗、滤瓶、铁架台、烧杯、电炉、玻璃棒、表面皿

实验部分

1·1实验原理：次氯酸盐氧化法的制备原理：

3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH====2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O

Na2FeO4+4KOH====K2FeO4+2 NaOH

1·2取NaClO（有效氯）5%）20.00mL，加入NaOH固体12.07g（使NaOH溶液近饱和，析出次氯酸钠中的NaCl）。NaOH加入过程在冰浴中完成，使体系温度不致升高，并加入电磁子不断搅拌。加入后期置于室温，增加NaOH的溶解度，促进NaCl的析出。1·3砂芯漏斗抽滤，弃去白色沉淀，滤液呈浅黄色，留用（耗时25分钟）。

1·4称取5.04g Fe(NO3)3·9H2O固体，在冰水浴中分批加入2中滤液，电磁子不断搅拌下。固体表面依次变红、暗紫、紫黑色。不断搅拌下，溶液变灰，逐渐向暗紫色、紫红色、紫黑色转变，即有高铁酸钠生成。反应1小时后溶液呈深紫红色。

1·5上步中反应体系中含有胶状Fe（OH）3，难以抽滤。故将其转至离心管中，离心10分钟，留上清液（深紫红色），与沉淀不易分别，直接倾倒。离心管中沉淀因有高铁酸钠溶液，呈紫红色。

1·6称取KOH固体于50ml小烧杯中，加入去离子水，用玻璃棒搅拌促进溶解，配成KOH 饱和溶液，在冰水浴中向4中上清液缓慢加入该饱和溶液，冰浴保持5min；

1·7上步中高铁酸钾沉淀中无白色沉淀，则进行抽滤，滤干后，收集沉淀于小表面皿中，沉淀呈现紫黑色，在烘箱中烘烤45min后取出，称量得产品质量为2.38g；

2性质检验

2·1絮凝性的检验

取20ml东湖水于小烧杯中，加入少量的高铁酸钾，室温下静置10min；但由于水质较干净，无明显现象；

再取一杯含有大量絮状物质的废液，向其中加入所制得的高铁酸钾，振荡，结果絮状物质凝聚在一起，沉入烧杯底部，从而验证了高铁酸钾的絮凝性和净水作用；

2·2强氧化性的检验

取少量的Pb(Ac)2溶液比色管中，向其中加入极少量的K2FeO4，用无Pb(Ac)2高铁酸钾溶液作对比；过了一段时间后，产生了白色沉淀：PbO2

正是由于高铁酸钾具有强氧化性，将+2价的Pb氧化成+4价，形成了白色沉淀PbO2

结论：

经计算，理论产量为2.47g，本次试验所制得的高铁酸钾的产率为2.38/2.47×100%=96.4% 致谢：

薛航婕、刘欲文老师及为本次实验提供帮助的所有老师及同学

参考文献：

1、顾国良·杨文忠高铁酸钾的制备及应用工业水处理2006,26（3）

2、张建·李亚峰高铁酸钾的合成及应用辽宁化工2010,39（2）

3、马荣华·刘春涛高铁酸钾的制备及在水处理中的应用水处理技术2003,29（5）

4、苏凤·张兴·李丽·孙晋方高铁酸钾制备影响因素的实验研究环境科学与管理2010,35

（11）

5、吴耀国·姜向春·吉青杰无机盐高铁酸钾在水处理中的应用无机盐工业2005,37（10）