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關于高鐵酸鉀資料查詢高鐵酸鉀是六價鐵化合物,具有很強的氧化能力、優良的絮凝能力和高效的殺菌功效,無二次污染,是一種高效的綠色水處理劑,具有良好的發展前景。但高鐵酸鉀的制備工藝復雜、穩定性差、成本較高,仍沒有實現大規模的工業生產。經前人研究提出了在次氯酸鹽氧化法制備高鐵酸鉀的過程中分步加入穩定劑的思路,研究了次氯酸鹽制備過程中通氯時間、堿濃度、通氯量、反應溫度等影響因素,在最佳工藝條件下,得到有效氯含量在15%左右,同時以熔融態硝酸鐵為鐵源,考察了鐵源加入比、反應溫度、反應時間、添加劑等因素對制備高鐵酸鉀的影響,確定了高鐵酸鉀最佳合成工藝條件。高鐵酸鉀制備工藝流程如下:KOH九水硝酸鐵l 、rKMnQ4;濃鹽酸―a氯氣—?30%KQH-—a次氯酸鉀濾液回收V—|離心過濾|V—高咿液濾渣 Ko"固體1M/LK0H―?飽和KOH―? 廢渣過濾初產品 堿液回收|有,L洗滌真舂燥|—a固體高鐵酸鉀產品圖2J高鐵酸鉀制備工藝流程圖鐵源及加入比:考察了硝酸鐵,氯化高鐵,硫酸鐵,聚合硫酸鐵作為鐵源的影響。實驗現象:氯化高鐵渣多,成泥狀,對過濾造成了嚴重的影響而且產率較硝酸鐵低;聚合硫化鐵產率特別低,不宜采用;硫酸鐵離心分離沒有高鐵酸鉀固體析出。考慮硝酸鐵鐵源加入比例對高鐵產率的影響,隨著鐵源加入比例的增加高鐵酸鉀的產率先增加后減少,最佳的鐵源投加比例是60%(Fe(N03)3與KC10完全反應量的60%)。反應時間的影響:反應開始,隨著反應時間的增加,高鐵酸鉀的產率明顯上升,當反應時間增加到45min時產率達到最高值,進一步延長反應時間,高鐵酸鉀產率反而下降。這是因為反應時間太短,反應不充分,產率不高,隨著反應時間的增加,對于提高產率有幫助,但反應時間進一步延長,在制備過程中會影響效率,而且新生成的氫氧化鐵會加快高鐵酸鉀的分解,從而導致產率降低,因此控制反應時間的長短對高鐵酸鉀的產率影響很大。反應溫度的影響:隨著反應溫度從10°C上升到30'C,高鐵酸鉀產率隨著溫度的升高而增加,并在30C左右產率達到最高值;此后隨著溫度的繼續上升,高鐵酸鉀,產率反而下降。反應溫度高,雖然反應的速度加快,但是溫度太高同時會導致KC1O分解,降低KCIO濃度和氧化能力,導致對Fe3+的氧化不夠充分,氧化不完全的Fe3+對于高鐵酸鉀的分解具有加速催化作用。實驗結果表明,使用水浴控制氧化溫度在30C左右,可以得到最高高鐵酸鉀的產率為67%o洗滌劑的選取:由高鐵酸鉀的穩定性可知:高純度干燥的高鐵酸鉀穩定性很高,低純度含水的產品穩定性很差,會很快分解生成Fe(OH)3同時放出02。因此高鐵酸鉀生成后應該馬上進行脫水除雜處理。文獻報道一般選用苯、乙醇(或異丙醇)和乙醚為溶劑進行洗滌,而苯致癌性物質,異丙醇去除雜質的能力又較差,甲醇對于無機溶劑的溶解能力較乙醇好,因此選用正戊烷代替苯,乙醚等有機溶劑洗滌產品。高鐵酸鉀在水處理中的應用1、殺菌消毒作用高鐵酸鹽能夠破壞細菌的細胞壁、細胞膜、以及細胞結構中的酶,抑制蛋自質及核酸的合成,阻礙菌體的生長和繁殖,起到殺菌消毒的作用據報道,高鐵酸鉀濟液質量濃度為10?40mg/L時,接觸5min即對細菌繁殖體,如大腸桿菌、金黃色葡萄球菌具有較強的殺火作用,火菌率達100%,對真菌的火菌率也高達99.5%賈反森等報道,使用濃度為5人6mg/L的高鐵酸鉀濟液處理30min,可殺滅水源中99.9%以上的大腸桿菌,使其達到一般生活用水標準。2、絮凝作用高鐵酸鉀氧化水中的有機物和微生物時,Fe6+被還原成Fe3+的同時生成Fe(OH)3,其具有很強的絮凝作用。利用高鐵酸鉀的氧化絮凝作用,叫一以去除水中藻類物質。經研究表明,高鐵酸鉀氧化性破壞了藻細胞的表面結構使其斷裂,造成藻細胞表面稍套的卷繞,導致胞內物質向周圍介質釋放,從而影響了藻類的正常段殖體繁殖力式,達到殺滅藻類的作用。用高鐵酸鹽預氧化可有效提高藻類的去除率。據報道,用0.14mg/L的高鐵酸鹽能使聚合鋁對含藻類水的混凝去除率從30%提高到60%,且隨著高鐵酸鹽復合藥劑投加量增加,沉降后余藻量進一步降低。3、高鐵酸鉀在廢水處理中的應用高鐵酸鹽用于有機污染物的降解高鐵酸鹽是一種強氧化劑,在酸性條件下高鐵酸鹽離子的氧化還原性質比臭氧還要強,是水處理中使用的最強氧化劑和消毒劑之一。研究表明高鐵酸鹽可有效氧化各種有機物,氧化效率取決于高鐵酸鹽的用量。當高鐵酸鹽與有機物的摩爾比為3:1?15:1時,有機物的氧化效率最高高鐵酸鹽在氧化有機物的同時,還原產物Fe(OH)3具有混凝、吸附性能,也有助于有機物的去除高鐵酸鉀可快速氧化羚胺類有機物,還可將硫代硫酸鹽、苯亞磺酸鹽、蛋氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、絲氨酸、二甲亞颯分別快速氧化成亞硫酸鹽、苯磺酸鹽和對應的颯,高鐵酸鉀去除酚類有機污染物效果明顯,當原始鄰氯苯酚的濃度為4mg/L,加入高鐵酸鉀濃度為60mg/L時,水中鄰氯苯酚的去除率可達99.3%高鐵酸鹽用于無機污染物的降解高鐵酸鹽也可氧化氤化物、氨和硫化氫等無機污染物堿性條件下,在含強毒性物質CN-的廢水中加入75mg/L的高鐵酸鉀,可使水中CN-濃度從10mg/L降至0.085mg/L。而高鐵酸鉀對濃度為8?10mg/L的氨氮的去除率在60%左右。在弱酸性條件下,含S-2廢水中加入濃度為45mg/L的高鐵酸鉀,可使水中S2-濃度從25.33mg/L降至0.33mg/L高鐵酸鹽用于水中(重)金屬的去除在含(重)金屬的廢水中加入10?100mg/L的高鐵酸鉀,可有效去除或降低Fe2+,Fe3+,Mn2+,Cu2+,Pb2+,Cd2+,Cr3+和Hg2+等(有毒)重金屬離子,但高鐵酸鉀對Cr6+,Zn2+的去除沒有顯著效果。在一定條件下,高鐵酸鉀可以將As(III)氧化成As(V),生成沉淀而去除用。2.0mg/L的Fe(VI)可將河水中神的濃度從517g/L降至50g/L。在微酸性條件下,將高鐵酸鉀與Fe2+聯合作用,也可將As(III)氧化成As(V),生成沉淀去除神,使水中神的質量白分數低于2X104%次氯酸鉀的制備將配好的氫氧化鉀溶液(30g氫氧化鉀溶于50m1水中)轉移到四口燒瓶中,將瓶放入25°C的恒溫水浴大燒杯內,燒杯置于磁力攪拌器上。將 75m1濃HCl(12mol/L)在20min內滴入到17gKMn0;的四口燒瓶內,繼續加熱10min,讓生成的氯氣依次通入飽和NaCI溶液和濃H2S0;中除雜吸水,然后通入含氫氧化鉀溶液的燒瓶中。KMn04+8HC1-*MnCl2+5/2C12+4H20+KC1(2-1)
C12+2KOH--}KC10+KC1+H20(2-2)次氯酸鉀的純化:取60m1上述步驟制備的次氯酸鉀溶液于燒杯中,加入攪拌子,將燒杯置于。C的水浴磁力攪拌器中,將45gKOH分批加入到燒杯中,KCl不斷析出,用G4砂芯漏斗真空抽濾,除去析出的KC1和過量的KOH,得到氫氧化鉀飽和的堿性次氯酸鉀溶液。將生成的次氯酸鉀溶液按上述滴定方法(因為溶液呈堿性,加入濃硫酸產生酸性條件)測出其有效氯的含量。將上一步得到的飽和的堿性次氯酸鉀溶液轉移到燒杯中,將燒杯置于300C的水浴磁力攪拌器
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