氢氧化钠、硝酸铁、氯化铁、磷 酸钠

FeO ₂ ^{- 4} 离子在碱性水溶液中稳定性的研究

摘要 研究了在碱性(p H 值为 9. 40) 水溶液中 , K2 FeO4 初始浓度、温度以及加入其它不同盐 类对 FeO 2 - 4 稳定性的影响。结果表明 ,随着 K2 FeO4 初始浓度和温度的升高 ,FeO 2 - 4 稳定性下降。 Fe 3 + 能促使 FeO 2 - 4 快速分解 ,使其稳定性迅速降低 ,但加入氯化铁的 FeO 2 - 4 比加入硝酸铁的 FeO 2 - 4 稳定。氯化钾、氯化钠、醋酸钠能不同程度地增强 FeO 2 - 4 的稳定性 ,其中氯化钾的效果最好。

关键词 :高铁酸钾 稳定性 醋酸钠 氯化物 

1 前 言

K2 FeO4 是 20 世纪 70 年代以来开发的新型多 功能材料 ,是一种具有较强氧化能力的绿色化学药 剂。在有机合成方面 , K2 FeO4 在较宽 p H 值范围 内都具有良好的氧化性和选择性 ,且还原产物不污 染环境[1 ] ;在水处理方面 , K2 FeO4 能快速除去水 中的细菌、病毒、藻类、含氮或含硫化合物、有毒重 金属、非金属和一些难降解的有机污染物质 ,且不 引起二次环境污染[224 ] ; 在电池材料应用方面 , K2 FeO4 可以替代传统的锌阳极 ,用于高性能、无 污染的“绿色”电池的制造[5 ] 。

因此 , K2 FeO4 越来 越受到人们的重视。但是 ,由于 K2 FeO4 在任意温 度下 ,当ΔG < 0 时 ,具有明显的热力学不稳定性 , 这使得 K2 FeO4 的用途都受到限制。科学研究人员在其稳定性方面进行了深入研究 ,找出若干提高 其稳定性的方法 ,如 :提高 K2 FeO4 的纯度[6 ] 、选择 合适的存放条件、添加合适的稳定剂、制备包裹型 高铁酸钾等[7 ] 。K2 FeO4 在 p H 值为 9. 40～9. 70 范围内高铁酸根的分解速度最低[8 ] ,因而有必要对 K2 FeO4 在此 p H 范围内稳定性进行研究。

本课题 系统地研究了 K2 FeO4 在 p H 值为 9. 40 水溶液中 的稳定性 ,并对如何提高 K2 FeO4 的稳定性进行了 探讨。

2 实 验

2. 1 主要试剂和仪器 K2 FeO4 ,自制 ;氢氧化钠、硝酸铁、氯化铁、磷 酸钠、草酸钠、醋酸钠、氯化钾、氯化钠、溴化钾、溴 化钠、碘化钾均为市售分析纯试剂。p HS23 型精 密 p H 计 ;恒温水浴加热器 ; 722 型光栅分光光度 计及 UV300 紫外/ 可见分光光度计与 IBM 计算机