Ferraatit

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 4. helmikuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 3 muokkausta .

Ferraatit ovat suoloja, jotka sisältävät ferraattianionia FeO 4 2- (Fe (VI)). Vastaa rautahappoa H 2 FeO 4 , jota ei ole olemassa vapaassa muodossa. Yleensä väriltään violetti.

Ominaisuudet

Ferraatit ovat voimakkaita hapettimia. Pelkistettynä rauta kulkee välihapetusasteiden +5 ja +4 läpi, jotka ovat erittäin epävakaita. Ferraatti-ionin redox-potentiaali:

{\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 }=+0,72 B}}

[yksi]

Happamassa ympäristössä ferraatit hajoavat hapen vapautuessa: [2] :

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

Ferraatit myös hajoavat hitaasti neutraalissa ympäristössä:

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

Hapettaa ammoniakkia myös kylmässä:

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

Ferraattien liukoisuus on lähellä sulfaattien liukoisuutta. Joten kaliumferraatti liukenee melko hyvin, ja bariumferraatti on liukenematon, jota käytetään saostukseen ja myöhempään suolan erottamiseen:

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

Sovellus

Voimakkaina hapettimina ferraatit hapettavat helposti orgaanisia epäpuhtauksia ja niillä on antiseptinen vaikutus. Toisin kuin kloori , ne eivät kuitenkaan muodosta myrkyllisiä tuotteita. Siksi ferraatteja käytetään yhä enemmän vedenkäsittelyssä ja vedenkäsittelyssä .

Haetaan

On olemassa useita tapoja syntetisoida ferraatteja [3] , [4] .

Ensimmäinen menetelmä on rauta(III)-yhdisteiden hapetus kloorilla tai hypokloriitilla voimakkaasti emäksisessä väliaineessa:

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

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

Toinen menetelmä on väkevän alkaliliuoksen elektrolyysi rauta-anodilla:

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

On olemassa myös menetelmä saada aikaan kuumentamalla esimerkiksi K202:n ja Fe203:n seosta happiatmosfäärissä tai KNO3:n läsnä ollessa.

Kirjallisuus

↑ Sharma VK (2002) Kaliumferraatti (VI): ympäristöystävällinen hapetin. Adv. Ympäristö. Res. 6:143-156
↑ Remy G. Epäorgaanisen kemian kurssi. osa 2. M., Mir, 1966. S. 309.
↑ Light S., Yu X. Viimeaikaiset edistysaskeleet Fe(VI)-synteesissä. Julkaisussa: Sharma VK Ferrates. Synteesi, ominaisuudet ja sovellukset veden ja jäteveden käsittelyssä. American Chemical Society, 2008. s. 2-51.
↑ Brower G. (toim.) Epäorgaanisen synteesin opas. v. 5. M., Mir, 1985. S. 1757-1757.

Linkit

Sharma VK Ferrates. Synteesi, ominaisuudet ja sovellukset veden ja jäteveden käsittelyssä. American Chemical Society, 2008 .