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高铁酸钠为何有消毒杀菌作用

高铁酸盐(钠、钾)是六价铁盐,具有很强的氧化性,溶于水中能释放大量的原子氧,从而非常有效地杀灭水中的病菌和病毒。与此同时,自身被还原成新生态的Fe(OH)3,这是一种品质优良的无机絮凝剂,能高效地除去水中的微细悬浮物。实验证明,由于其强烈的氧化和絮凝共同作用,高铁酸盐的消毒和除污效果,全面优于含氯消毒剂和高锰酸盐。更为重要的是它在整个对水的消毒和净化过程中,不产生任何对人体有害的物质。高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂。
高铁酸盐除了具有优异的氧化漂白、高效絮凝、优良的杀菌作用以外,它还迅速有效地去除淤泥中的臭味物质。高铁酸盐除臭主要是氧化掉诸如硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、氨气(NH3)等恶臭物质,将其转化为安全无味的物质。由于高铁酸盐在整个pH值范围都具有极强的氧化性,因而对于淤泥除臭处理是较为理想的方法。

原因

高铁酸钠(Na2FeO4)是一种能氧化、杀菌、脱色、除臭的新型高效水处理剂,其中铁元素的化合价是+6
高铁酸盐除了具有优异的氧化漂白、优良的杀菌作用以外,它还迅速有效地去除淤泥中的臭味物质。高铁酸盐除臭主要是氧化掉诸如硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、二甲基硫[(CH3)2S]、氨气(NH3)等恶臭物质,将其转化为安全无味的物质。由于高铁酸盐在整个PH值范围都具有极强的氧化性,因而对于淤泥除臭处理是较为理想的方法。
高铁酸钠Na2FeO4,是一种新型净水剂,由于过多使用氢氧化铝会导致老年痴呆,故用它
杀菌作用: (FeO4)2- + 8H+ + 3e→ Fe3+ + 4H2O 把细菌氧化起到杀菌作用
还原产物Fe3+可以水解生成Fe(OH)3胶体,吸附杂质净水:
Fe3+ +3H2O→ Fe(OH)3+3H+

制备方法

电解法制备

以铁为工作电极,通过电解NaOH溶液(12.0mol·L^-1)制备高铁酸钠,在体系温度为20-50℃,电流密度为500-2000A·m^-2条件下,探讨了超声作用对高铁酸钠反应速率的影响.实验结果表明,超声能够提高高铁酸钠的生成速率;超声作用的效应随着操作电流密度的增加而增强,在实验条件下,40℃时超声作用对高铁酸钠生成的影响最大.

次氯酸盐氧化法制备

采用次氯酸盐氧化法,在10.00 mL质量分数为8%的次氯酸钠溶液中加入5.5 g氢氧化钠和0.70 g硫酸铁,可制备摩尔浓度(物质的量浓度)为0.01 mol/L的高铁酸钠。结果表明,以硫酸铁为水处理剂,不能有效去除废水中的锰离子;废水经2 mg/L高铁酸钠处理后,剩余锰离子质量浓度降至0.097 mg/L,去除率为90%,达到了国家饮用水水质标准(GB 5749—85)。

工业制法

工业上先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH就可制得高铁酸钾.制备高铁酸钠的两种方法的主要反应原理如下:
湿法制备——2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
干法制备——2FeSO4 +6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
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其他制法

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