鉅大LARGE | 點擊量：3756次 | 2019年08月11日
鐵電池高鐵酸鹽的制備方法
鐵電池高鐵酸鹽的制備方法
Fe3++3OH-=Fe(OH)3
2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
FeO42-+2K+=K2FeO4
Fe+3Na2O2=Na2FeO4+2Na2O
Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH
陽極反應(yīng):Fe+8OH-=FeO42-+4H2O+6e
陰極反應(yīng):2H2O+2e=H2+2OH-
總反應(yīng):Fe+2OH-+2H2O=2FeO42-+3H2
FeO42-+2K+=K2FeO4
該法反應(yīng)過程容易控制,不需要任何化學(xué)氧化劑,是一種綠色無污染的方法.但是對電解槽和隔膜的材質(zhì)要求較高,金屬鐵在陽極易鈍化,高鐵酸鈉的不穩(wěn)定,以及電流密度、電解溫度、電解時間等因素都會影響電流效率。
為了改進(jìn)制備方法工業(yè)自動化網(wǎng)，最近一些專家提出一種電解-電滲方法制備高鐵酸鉀。電解電滲法制備K2FeO4,以14mol/L的NaOH為電解液,白口鑄鐵在陽極室被電解生成Na2FeO4,Fe+2OH-+2H2O=FeO42-+3H2.然后在外加直流電場作用下,利用多孔陶瓷膜的電滲性能,使生成的Na2FeO4溶液濃縮,并進(jìn)一步與KOH反應(yīng)得到K2FeO4。
高鐵酸鹽是一種由六價鐵酸根與金屬離子組成的鹽類,其通式為MxFeO4.高鐵酸鹽的放電產(chǎn)物為Fe(OH)3和水合氧化鐵,對環(huán)境無污染并能起到凝絮作用,保護(hù)環(huán)境.原料鐵資源豐富,價格低廉,故可稱其為新型“高能綠色環(huán)?！彪姵亍?/p>
高鐵酸鹽的制備方法
高鐵酸鹽的制備方法主要分為化學(xué)法和電化學(xué)法兩種。化學(xué)法又可分為次氯酸鹽氧化法、過氧化物氧化法。電解法主要是利用電化學(xué)方法合成。
１、次氯酸鹽氧化法
該方法是使用鐵鹽在堿性溶液中生成氫氧化鐵,再用次氯酸鈉將Fe3+氧化成高鐵酸鈉,除去沉淀,加入過量的氫氧化鉀,再經(jīng)分離、洗滌純化、干燥即可得到所需產(chǎn)品。
該法以次氯酸鹽為氧化劑,容易產(chǎn)生有毒的氯氣,而且工藝條件需嚴(yán)格控制,程序繁瑣,無法實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
2、過氧化物氧化法
該方法又稱為熔融法,是將堿金屬的過氧化物與鐵、鐵鹽或氧化鐵混合在500～1000℃中熔融,反應(yīng)生成高鐵酸鹽。
該法反應(yīng)溫度較高,成本較大,干燥環(huán)境不易控制。
3、電解氧化法
該方法是鐵陽極在濃堿溶液中電解發(fā)生氧化反應(yīng)生成高鐵酸鹽,再加入KOH使之轉(zhuǎn)化為K2FeO4沉淀下來。
FeO42-+2K+=K2FeO4
