查看“︁高铁酸钾”︁的源代码

{{NoteTA
|G1 = Chemistry
}}
{{chembox
|   Name = 高铁酸钾
|   CustomizedImage = [[File:2.svg|x35px|2 ·]] [[File:K+.svg|x35px|钾离子]] [[File:Ferrate ion.svg|130px|高铁酸根离子]] 
|   IUPACName = Potassium ferrate(VI)
|   IUPACNameZh = 鐵(VI)酸鉀
|   OtherNames = 铁酸钾
| Section1 = {{Chembox Identifiers
| CASNo = 39469-86-8
| CASNo_Ref = {{cascite|correct|CAS}}
}}
| Section2 = {{Chembox Properties
|   Formula = K<sub>2</sub>FeO<sub>4</sub>
|   MolarMass = 198.0392
|   Appearance = 深紫色固体
|   Density = 2.829 g/cm<sup>3</sup>
|   Solubility = 溶于1M [[氢氧化钾|KOH]]
|   Solvent = 其他溶剂
|   SolubleOther = 与多数溶剂反应
|   MeltingPt = >198 °C (分解)
  }}
| Section3 = {{Chembox Structure
|   Coordination = 四面体
|   CrystalStruct = K<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>
|   Dipole = 0 [[德拜|D]]
  }}
| Section7 = {{Chembox Hazards
|   ExternalMSDS =
|   EUClass = 氧化性 ('''O''')
|   RPhrases = {{R8}}
|   SPhrases = {{S17}}, {{S36}}
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| Section8 = {{Chembox Related
|   OtherAnions = [[锰酸钾]]<br />[[铬酸钾]]
|   OtherCations = [[高铁酸钠]]<br />[[高铁酸钡]]
  }}
}}
'''高铁酸钾'''是一种无机物，化学式为{{化學式|鉀|2|鐵|氧|4}}。

==性质==
纯品为暗紫色有光泽粉末。极易溶于水生成浅紫红色溶液，静置时会逐渐分解放出[[氧气]]并沉淀出[[三氧化二铁]]的水合物，一般写作[[氢氧化铁]]，分解过程也会使溶液的[[pH]]值升高。
:<math>\ 4K_2FeO_4+10H_2O\rightarrow 4Fe(OH)_3+8KOH+3O_2\uparrow</math>
高铁酸钾在198°C以下和在强碱性溶液中稳定，其稳定性随着溶液pH的升高而增加。

表： 高铁酸钾溶液在不同条件下的稳定性<ref>王瑰丽. 关于高铁酸钾的性能及处理工业废水的研究[D]. 中国石油大学（华东）. 2009</ref>
{| class="wikitable"
|-
! 介质 !! 1h分解率 !! 4h分解率
|-
| 2 mol·L<sup>-1</sup> KOH || 37% || 80%
|-
| 6 mol·L<sup>-1</sup> KOH || 8% || 34%
|-
| 10 mol·L<sup>-1</sup> KOH ||  || 11%
|}

磷酸根、硼酸根、Fe<sup>3+</sup>、氢氧化铁、二氧化锰、二氧化铅会加速高铁酸钾分解，而Zn<sup>2+</sup>对高铁酸钾有稳定作用。

高铁酸钾结晶为[[正交晶系]]，[[晶格常数]] a = 76.9 pm，b = 103.3 pm，c=58.6 pm，[[空间群]] Pnam，与[[硫酸钾]]和[[铬酸钾]]同晶型。<ref>M. L. Hoppe, E. O. Schlemper, R. K. Murmann: ''Structure of Dipotassium Ferrate(Vl)'', in: Act. Cryst., 1982, B38, 2237–2239, {{DOI|10.1107/S0567740882008395}}</ref>

它是极好的[[氧化剂]]，有高效的[[消毒]]作用。密封干燥储存。

==历史==
德国化学家[[格奥尔格·恩斯特·施塔尔]]（1660～1734）首先发现[[硝酸钾]]与[[铁]]粉混合点燃后生成的残渣，可溶于水而成紫色溶液。此后，法国化学家[[埃德蒙·弗雷米]]（1814～1894）发现[[三氧化二铁]]与[[氢氧化钾]]共熔融反应后，得到可溶于水的产物，且产物组成与[[高锰酸钾]]相类似。

==制备==
1、用[[次氯酸钠]]浓碱溶液将[[硝酸铁]]氧化为[[高铁酸钠]]，然后用[[氢氧化钾]]转化为高铁酸钾。抽滤得粗品，并用氢氧化钾溶液溶解，重结晶，用[[苯]]和95％[[乙醇]]进行脱碱、[[乙醚]]洗涤，干燥，制得高铁酸钾产品。
:<math>\ 2NaOH+Cl_2\rightarrow NaClO+NaCl+H_2O</math>
:<math>\ Fe(NO_3)_3+3NaOH\rightarrow Fe(OH)_3+3NaNO_3</math>
:<math>\ 2Fe(OH)_3+3NaClO+4NaOH\rightarrow 2Na_2FeO_4</math><math>\ +3NaCl+5H_2O</math>
:<math>\ Na_2FeO_4+2KOH\rightarrow K_2FeO_4+2NaOH</math>
<br />

2、在隔膜型电解槽中，以铁为阳极材料，对[[三氯化铁]]和[[氢氧化钠]]溶液进行电解氧化。经铁的氧化-氢氧化物络合物，铁被氧化为高铁酸根离子。然后，加入[[氢氧化钾]]将其转化为高铁酸钾。抽滤，用[[异丙醇]]脱碱、洗涤，经干燥，制得高铁酸钾。
:<math>\ Fe + 8OH^- \ \xrightarrow {Cl^-} \ </math><math>\ \; [ Fe_2O_3 \cdot \mathit{n} H_2O ] \ \xrightarrow {Cl^-} </math><math>\ FeO_4^{2-}+4H_2O+6e^-</math>
:<math>\ FeCl_3+8OH^- \ \xrightarrow {Cl^-} \ [Fe_3O_4\cdot \mathit {n} H_2O] \ \xrightarrow {Cl^-} </math><math>\ \; FeO_4^{2-}+4H_2O+3Cl^-+3\mathit{e} ^-</math>
:<math>\ 6Na^++6H_2O+6\mathit{e} ^-\rightarrow 6NaOH+3H_2\uparrow</math>
:<math>\ Na_2FeO_4+2KOH\rightarrow K_2FeO_4+2NaOH</math>

==用途==
高铁酸钾是一种新型的非氮高效氧化剂和消毒剂且为公认的绿色消毒剂，用于饮用水处理，可快速杀死水中的细菌和病毒，除去水中的一些有机污染物和重金属离子，脱色除臭，其特点是水处理后生成的氧化铁副产物对环境没有危害。化工和有机合成中，用作氧化剂，用于氧化[[亚硝酸盐]]、[[磺酸]]、[[亚铁氰化物]]和其他无机物以及在炼锌时除去锰、锑和砷。有机合成中，则可用于氧化[[醇]]类、含氮化合物、[[烃]]类等化合物，其优点为反应绿色、选择性高、活性高。此外，在烟草工业中，高铁酸钾也用作香烟过滤嘴。

==参考资料==
{{reflist}}

{{Iron compounds}}

[[Category:钾化合物]]
[[Category:高铁酸盐]]
[[Category:缺少物质图片的化学品条目]]

{{鉀化合物}}