高铁酸钾是一种非氮新型高效消毒剂,用于饮用水处理(杀菌、除重金属、脱色除臭等);冷凝循环水控制生物黏垢;处理含酚、氰化镀镉废水;制备氧化淀粉用于纸张表面施胶及纺织品精整;化工生产中氧化磺酸、亚硝酸盐等无机物;炼锌时除锰、锑和砷;烟草工业用于香烟过滤嘴。
水处理; 化工; 炼锌; 烟草; 造纸; 纺织
路线1:化学氧化法
- 步骤:将氯气通入氢氧化钠溶液生成次氯酸钠浓碱溶液;缓慢加入硝酸铁氧化生成高铁酸钠;用氢氧化钾转化为高铁酸钾,抽滤得粗品;重结晶后用苯和95%乙醇脱碱、乙醚洗涤,干燥得产品。
- 反应式:2NaOH+Cl₂→NaClO+NaCl+H₂O;Fe(NO₃)₃+3NaOH→Fe(OH)₃+3NaNO₃;2Fe(OH)₃+3NaClO+4NaOH→2Na₂FeO₄+3NaCl+5H₂O;Na₂FeO₄+2KOH→K₂FeO₄+2NaOH。
路线2:电解法
- 步骤:三氯化铁和氢氧化钠溶液在隔膜型电解槽中,以铁阳极电解氧化生成高铁酸钠;用50%氢氧化钾溶液按摩尔比3:1反应生成高铁酸钾,抽滤后用异丙醇脱碱、洗涤,干燥得产品。
- 条件:电解生成高铁酸钠浓度50~80g/L。
路线3:次氯酸盐氧化法
- 步骤:NaOH溶解后通氯气得次氯酸钠溶液;滴加Fe(NO₃)₃溶液氧化至Fe³⁺<0.5mg/ml;加40%水溶液除NaCl;加50%KOH反应2h析出K₂FeO₄;过滤后用冰水和丙三醇洗涤,真空干燥。
- 条件:反应温度20~30℃。
路线4:高温过氧化钠法
- 步骤:过氧化钠与硫酸亚铁按3:1(mol)投料,氮气流中700℃反应1h得Na₂FeO₄;溶于NaOH溶液过滤后加等摩尔KOH固体析出K₂FeO₄结晶;95%乙醇洗涤,真空干燥得产品。