Ferrates

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 4 februari 2022; kontroller kräver 3 redigeringar .

Ferrater är salter som innehåller ferratanjonen FeO 4 2- (Fe (VI)). Motsvarar järnsyra H 2 FeO 4 , som inte finns i fri form. Oftast färgad lila.

Egenskaper

Ferrater är starka oxidationsmedel. När det reduceras passerar järn genom de mellanliggande oxidationstillstånden +5 och +4, som är mycket instabila. Redoxpotentialen för ferratjonen:

{\mathsf {FeO_{4}^{2-}+8H^{+}+3e^{-}\rightarrow Fe^{3+}+4H_{2}O\ \ E^{0}= +2.2B}}

{\mathsf {FeO_{4}^{2-}+4H_{2}O+3e^{-}\rightarrow Fe(OH)_{3}+5OH^{-}\ \ E^{0 }=+0,72B}}

[ett]

I en sur miljö sönderfaller ferrater med frigöring av syre: [2] :

{\mathsf {4FeO_{4}^{2-}+20H^{+}\rightarrow 4Fe^{3+}+3O_{2}+10H_{2}O))

Ferrater sönderdelas också långsamt i en neutral miljö:

{\displaystyle {\mathsf {4FeO_{4}^{2-}+10H_{2}O\högerpil 4Fe(OH)_{3}+3O_{2}+8OH^{-))))

Oxidera ammoniak även i kyla:

{\mathsf {2K_{2}FeO_{4}+2NH_{3}+H_{2}O\longrightarrow Fe_{2}O_{3}\cdot H_{2}O+N_{2}\uparrow +4KOH}}

Lösligheten för ferrater är nära den för sulfater. Så, kaliumferrat är lösligt ganska bra, och bariumferrat är olösligt, vilket används för utfällning och efterföljande separation av salt:

{\mathsf {K_{2}FeO_{4}+BaCl_{2}\longrightarrow 2KCl+BaFeO_{4}\downarrow ))

Applikation

Eftersom de är starka oxidationsmedel, oxiderar ferrater lätt organiska föroreningar och har en antiseptisk effekt. Men till skillnad från klor bildar de inte giftiga produkter. Därför används ferrater i allt större utsträckning i vattenrening och vattenrening .

Får

Det finns flera sätt att syntetisera ferrater [3] , [4] .

Den första metoden är oxidation av järn (III) föreningar med klor eller hypoklorit i ett starkt alkaliskt medium:

{\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3Cl_{2}+10OH^{-}\högerpil 2FeO_{4}^{2-}+6Cl^{-}+8H_{2}O} }

{\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3ClO^{-}+4OH^{-}\högerpil 2FeO_{4}^{2-}+3Cl^{-}+5H_{2}O }}

Den andra metoden är elektrolys av en koncentrerad alkalilösning på en järnanod:

{\displaystyle {\mathsf {Fe+2KOH+2H_{2}O\högerpil K_{2}FeO_{4}+3H_{2))))

Det finns också en metod att erhålla genom att värma en blandning av till exempel K202 och Fe2O3 i en syreatmosfär eller i närvaro av KNO3.

Litteratur

↑ Sharma VK (2002) Kaliumferrat (VI): en miljövänlig oxidant. Adv. Environ. Res. 6:143-156
↑ Remy G. Kurs i oorganisk kemi. vol. 2. M., Mir, 1966. S. 309.
↑ Light S., Yu X. Nya framsteg i Fe(VI) Synthesis. I: Sharma VK Ferrates. Syntes, egenskaper och tillämpningar inom vatten- och avloppsvattenrening. American Chemical Society, 2008. s. 2-51.
↑ Brower G. (red.) Guide to inorganic syntes. v. 5. M., Mir, 1985. S. 1757-1757.

Länkar

Sharma VK Ferrates. Syntes, egenskaper och tillämpningar inom vatten- och avloppsvattenrening. American Chemical Society, 2008 .