高鐵酸鉀殺菌滅藻劑的制備
2014-12-20 18:46:53
天緯化學(xué)
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濕法工藝中氧化劑除常用的NaCl0、KC10和Ca( Cl0)2外，曾有以H2 02和HSO5-作為氧化劑來制備高鐵酸鹽的報道。最近有報道以純度要求較高的新制α-Fe2 03與由Ca( ClO)2、Ca(OH)2、NaOH、Na2S04組成的懸浮液反應(yīng)，制備出通式為M(Fe，X) 04的高鐵酸復(fù)鹽。據(jù)稱這種復(fù)鹽的穩(wěn)定性較高。
濕法工藝表面看起來比較簡單，而實際上該工藝操作程序繁瑣，需控制在較低溫度下緩慢反應(yīng)。一般需要提純?nèi)舾纱?，?jīng)多次過濾，而且過濾時時效又非常低，K2 Fe04的收率也較低。
方法一：NaCl0與硝酸鐵合成高鐵酸鉀。
Na2 Fe04的合成：向NaCl0溶液中依次加入NaOH、Fe (N03)3•
9H2O和自制復(fù)合穩(wěn)定劑等，溫度控制在20℃，用磁力攪拌器攪拌1.5h左右，溶液呈深紫紅色，即生成了Na2 Fe04。
除鹽：向上述反應(yīng)液中加入固體的NaOH至飽和，保持水溫20℃，繼續(xù)攪拌0. 5h。將反應(yīng)液放料、離心，真空泵抽濾。取濾液，即為較純凈的Na2 Fe04溶液。
K2 Fe04合成：將飽和KOH溶液加入到上述溶液中，保持溶液溫度20℃，并不停攪拌15 min，可見燒杯壁有黑色的沉淀物生成，抽濾，濾渣為K2 Fe04。濾液為Na2 Fe04溶液，可循環(huán)使用。
后處理：后處理包括重結(jié)晶、有機(jī)物洗滌純化、真空干燥。濾渣用30mL的3mol/L KOH溶液溶解，再加入到飽和KOH溶液中，冰水冷卻下K2 Fe04又析出，抽濾，濾渣即為K2 Fe04。將濾渣先用lOmL的苯洗滌去除水分，再用95%的乙醇洗滌去除堿，最后用乙醚洗滌去除其中的水和乙醇。有機(jī)物洗滌后，立即對其進(jìn)行真空干燥，使水分、有機(jī)物得以揮發(fā)，從而保證K2 Fe04的穩(wěn)定性。
原料的質(zhì)量比理論應(yīng)為：m[Fe (N03)3•9H20]：m(NaOH)：
m(NaCl0):m(KOH)=20. 20：10. 00：5.59：5.60。由于FeO42-在堿性溶液中才能穩(wěn)定存在，所以NaOH應(yīng)過量。此外，NaCl0在這個放熱反應(yīng)中要自身分解一部分，所以NaCl0也應(yīng)過量。
方法二：以含鐵廢料為原料，合成高鐵酸鉀。
將廢鐵屑置于一定濃度的硫酸溶液中，反應(yīng)后析出FeS04晶體。加入一定量的催化劑，在堿性條件下，用空壓機(jī)通入空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，當(dāng)Fe2全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3時反應(yīng)終止。
在堿性條件下，將Fe(OH)3逐漸加到次氯酸鈉中，加入NaOH溶液至飽和狀態(tài)，取樣分析c(Fe3+)<0. 5mg/mL時，即達(dá)氧化反應(yīng)的終點。在充分?jǐn)嚢鑜h后即可得含鹽高鐵酸鈉。在氧化液中加入過量的NaOH，升溫至70～80℃，攪拌下加入2～3滴濃NaOH，以不再析出細(xì)小沉淀（鈉鹽）為止。離心脫鹽后，即得高鐵酸鈉。
在溫度為80～85℃時，快速攪拌，并往高鐵酸鈉中加入飽和KOH溶液，析出高鐵酸鉀產(chǎn)物。取樣，以加KOH溶液后不再產(chǎn)生高鐵酸鉀晶體為轉(zhuǎn)化終點。粗品先用KOH溶液洗滌數(shù)次，再用苯和乙醇液洗滌，干燥而得高鐵酸鉀。
以工業(yè)廢料鐵屑為起始原料，采用次氯酸鹽氧化法制備高鐵酸鉀，可降低產(chǎn)品成本60% - 70%，并達(dá)到以廢治廢的目的。在產(chǎn)品中添加穩(wěn)定劑，可有效地提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。