高铁酸钾的制备及滤液的回收利用
段东斑
(武汉大学化学与分子科学学院湖北武汉430072)
摘要：
以硝酸铁，次氯酸钠溶液为主要原料，采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钾。实验中使用了单碱法和双碱法制备高铁酸钾，比较了这两种方法的差异和优劣。结果表明，单碱法制备高铁酸钾操作简单，原料单一，产品的产率和纯度较高，适用于工业生产。通过向滤液中加入硝酸钡，可以回收滤液中的高铁酸根离子，提高了利用率。
关键词：
高铁酸钾的制备；次氯酸盐氧化法;回收利用
引言：
高铁酸钾是一种新型多功能水处理剂。它是一种比高锰酸钾、臭氧和氯气的氧化能力还强的氧化剂，适用pH值范围广，可以去除有机和无机污染物，尤其对难降解的有机物具有特殊的功效。它的还原产物铁(Ⅲ)还具有较好的吸附和絮凝效果，在饮用水的深度处理方面具有高效、无毒副作用等优越性。[1]总之，高铁酸钾是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的新型高效多功能绿色水处理剂，具有很好的应用前景。然而，由于其在制备、储存和应用过程中还存在产品稳定性较差、制备方法复杂等问题，目前实验大规模工业化生产有一定困难。针对这种情况，本文对操作简单，易于实现的次氯酸盐氧化法进行探究，比较单碱法和双碱法的优劣，并探讨了滤液的回收利用，为实现工业化生产提供帮助。
实验部分
1.试剂及仪器
1.1实验药品
九水合硝酸钙（AR,武汉申试化工）；氢氧化钠（AR,武汉申试化工）；氢氧化钾（AR，武汉申试化工）；次氯酸钠水溶液（安替福民，有效氯含量>5%）；硝酸钡（AR,武汉申试化工）；乙醚（AR,武汉申试化工）
1.2实验仪器
烧杯，磁子，G4砂芯漏斗，离心管，离心机，烘箱，电子天平。
2.高铁酸钾的制备
2.1双碱法
①除盐
取NaClO （有效氯 >5%）18mL ，置于冰水浴中。在不断搅拌下分批加入12g 粒状NaOH ，氢氧化钠溶解后有大量NaCl 固体析出。用沙芯漏斗滤去NaCl 和多余的NaOH ，得到浅黄色粘稠状液体，即为氢氧化钠饱和的次氯酸钠溶液。
②氧化制备高铁酸钠溶液
将滤液全部倒出，使用水浴控制一定温度。称取5g Fe(NO 3)3 9H 2O 固体，在剧烈搅拌下分批加入滤液中。固体表面随着时间的延长依次变（橙）红、暗紫、紫黑色，表示有高铁酸钠生成。搅拌反应1h 后溶液呈紫黑色。将反应液转移至离心管中，离心10~15min ，直接倾倒得到深紫红色的高铁酸钠清液，留用。
③转化法析出高铁酸钾
向高铁酸钠清中缓慢加入适量KOH 固体，冰水浴保温，促进高铁酸钾沉淀。冰浴保持15min 后，用G4砂芯漏斗抽滤，尽量抽干，再用乙醚洗涤，抽干，得到紫黑色的高铁酸钾固体。
流程图: NaOH Fe(NO 3)3 9H 2O
适量KOH
2.2单碱法
氢氧化钾代替氢氧化钠除盐，得到氢氧化钾饱和的次氯酸钾溶液。通过直接氧化硝酸铁得到高铁酸钾固体，绕过了中间产物高铁酸钠，简化了纯化步骤，大大提高了产率和效率。 流程图: KOH Fe(NO 3)3 9H 2O
3.滤液回收
无论是双碱法还是单碱法，得到固体高铁酸钾后滤液中依然有大量的高铁酸钾。工业上一般会将母液回收重新得到高铁酸钾。本实验中，通过向滤液中加入Ba(NO 3)2，反应生成更加难溶的BaFeO 4沉淀来回收高铁酸钾中的高铁酸根。为了减少滤液的分解，向抽滤瓶中加入少量饱和氢氧化钾溶液稳定FeO 42-。
FeO 42-+Ba 2+＝BaFeO 4↓
实验方法：
将滤液全部倒至烧杯中，份批加入Ba(NO 3)2固体，持续搅拌，有大量的紫红色固体析出，上层溶液逐渐变清。用G4砂芯漏斗抽滤，滤液为无色溶液，表面高铁酸根完全和Ba 2+结合。用乙醚洗涤，抽干，得到紫红色的BaFeO 4沉淀。
实验过程分析：
①除盐的目的及原理
目的 由于工业制得的次氯酸钠溶液中含有大量氯离子，若不除去，得到的高铁酸钠溶液中含有大量的氯化钠，从而影响产品的纯度。
原理 实验中是加入氢氧化钠固体除盐，也就是加入了大量的Na +和OH -。在水溶液中，OH -和Na +一般以水合形式存在（OH -·nH 2O 和Na +·nH 2O)，在高浓度的情况下，水的有效浓度问题就不能不考虑。由于同离子效应，大量的Na +也会降低氯化钠的溶解度。
㈠水合效应 假设OH-和Na +都为一水合状态，通过计算得到饱和氢氧钠溶液（14mol/L ）中水的有效浓度。
22100055.6/181
H O
H O m C mol L M V ===?纯 22--55.621427.6/OH H O Na H O C C C C mol L
-+??==-?=纯强碱水 有效溶剂比：00127.6==49.655.6C K C =强碱水
纯水
在饱和氢氧化钠溶液中，自由水的浓度大大降低，氯化钠的溶解度会随之降低。
㈡同离子效应 假设纯氯化钠在水溶液的溶解度S o =0.5mol/L ，则
200.25
Na Cl C C S +-?==
在饱和氢氧化钠溶液中 2010.250.018/14
Cl Na S S C mol L C -+==== 溶解度比：1200.0187.2%0.25S K S ===
在饱和氢氧化钠溶液中，由于同离子效应，氯化钠的溶解度大大减少。
②高铁酸根生成的条件及其原理
222ClO H O e Cl OH ----++=+ 0.89E V θ=
242345()5FeO H O e Fe OH OH ---++=+
0.72E V θ= 总反应：32422310235Fe ClO OH FeO Cl H O +---
-++=++ 由能斯特公式：310232234[][][]0.0592lg [[]3]F OH E E V F e C eO lO Cl θ
+----=+ 平衡常数与反应电势的关系：ln nF K E RT
= 由反应电势的表达式及平衡常数与电势的关系，可知促进反应进行的方法有
1. 增大OH -的浓度（在碱饱和条件下反应）
2. 减小Cl -的浓度（除盐）
3. ClO -适当过量
③高铁酸钠，高铁酸钾，高铁酸钡的相互转化
不同高铁酸盐 溶解度
高铁酸钠 很大
高铁酸钾 1.8g/L(饱和氢氧化钾溶液中)
高铁酸钡 <0.1g/L(稀碱中)
转化关系 KOH H 2O Ba(NO 3)2
Na 2SO 4、NaOH 混合液
④高铁酸钾的稳定性
高铁酸盐不稳定，易分解，易与还原性的物质反应。
分解方程式：23224+104()834H O Fe OH O FeO H O --=++ 0r m G θ?<
分解过程：FeO 4
2- Fe(Ⅴ) Fe(Ⅳ) Fe(Ⅲ)
高铁酸钾的分解是自发的，但反应速率很慢，所以可以保存很长时间。很多物质都会催化FeO 42-的分解，最常见的有Fe 3+，为了得到稳定的产物，在制备过程中需要尽可能将Fe 3+氧化完全（次氯酸钠过量，反应时间反应温度恰当）。得到的K 2FeO 4固体越纯净，催化反应越慢，则越稳定。[2]
结果与数据
利用双碱法和单碱法共得到了2份高铁酸钾样品和1份高铁酸钡样品。
表1 原料及产物质量
制备方法 双碱法 单碱法
安替福民 18mL 27mL
Fe(NO 3)3 9H 2O/g 5 8g
NaOH/g 12 0
KOH/g 3.2 25.2
K 2FeO 4/g 1.53（干） 5.02（湿） BaFeO 4/g 滤液全部分解未回收 4.31
由于次氯酸钠溶液始终是过量的，以Fe(NO 3)3 9H 2O 的量计算产率
()243239 1.53404/100%100%62.4%198/5K FeO Fe NO H O n g g mol n g mol g ω=
?=??=双碱法 ()2
43239 5.02404/100%100%128%198/8K FeO Fe NO H O n g g mol n g mol g ω=?=
??=单碱法 双碱法的到的K 2FeO 4中含有较多KOH ，产率应低于实验值。
单碱法纯度较高，但由于含有水没有除去，计算产率超过100%。
样品定性分析
取少量产品，加少量水溶解，溶液呈紫黑色，取少量溶液做以下实验
1. 向溶液中滴加6mol/L 盐酸
2. 向溶液中滴加硫化钠溶液
现象与解释：
1. 紫黑色溶液的立即变为黄色，有大量气体生成，气体能使带火星的木条复燃。
24322+10H 4453FeO Fe H O O ++-=++
2. 紫黑色溶液变为墨绿色浊液
碱性条件下高铁酸根先将S 2-氧化为SO 32-，过量的S 2-与Fe 3+反应生成难溶的Fe 2S 3
总反应方程式24222233+4S 2510H O Fe S S FeO O OH ----+=++
结论：
1. 以硝酸铁，次氯酸钠溶液为主要原料，采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钾，装置简单，
易于操作,但样品的组成和性质极易受条件的影响。
2. 利用单碱法制备高铁酸钾产率高，过程更为简单，得到的产品经过重结晶后纯度较高，
适用于工业生产。
3. 利用硝酸钡可以将大部分滤液回收，转化为BaFeO 4沉淀，提高了利用率。但钡为重金属，需要考虑环境及人体安全问题，实用性不大。
参考文献：
[1]贺素姣，高铁酸钾的制备及测定研究进展，河南化工职业学院，2010,(11),39-04
[2] 王善杨，吴黎平．新型高效水处理剂——高铁酸钾,河南化工，1994，(2)：22．23．
Preparation and filtrate recycling of
Potassium ferrate
Duan Dong-ban
( Department of chemistry, Wuhan University, Wuhan 430072) Abstract: Using ferric nitrate, sodium hypochlorite solution as the main raw material, hypochlorite oxidation method was used to prepare potassium ferrate. Experiments using potassium ferrate was prepared by single alkali method and double alkali, compares the differences between these two methods and quality. The results showed that, single alkali preparation of potassium ferrate is simple, single raw material, product yield and purity, suitable for industrial production. Adding barium nitrate to the filtrate can recovery FeO42- ,improved the utilization rate.
Key word:
Potassium ferrate preparation; hypochlorite oxidation method; recycling
高铁酸钾的制备及滤液的回收利用 段东斑 (武汉大学化学与分子科学学院湖北武汉430072) 摘要： 以硝酸铁，次氯酸钠溶液为主要原料，采用次氯酸盐氧化法制备高铁酸钾。实验中使用了单碱法和双碱法制备高铁酸钾，比较了这两种方法的差异和优劣。结果表明，单碱法制备高铁酸钾操作简单，原料单一，产品的产率和纯度较高，适用于工业生产。通过向滤液中加入硝酸钡，可以回收滤液中的高铁酸根离子，提高了利用率。 关键词： 高铁酸钾的制备；次氯酸盐氧化法;回收利用 引言： 高铁酸钾是一种新型多功能水处理剂。它是一种比高锰酸钾、臭氧和氯气的氧化能力还强的氧化剂，适用pH值范围广，可以去除有机和无机污染物，尤其对难降解的有机物具有特殊的功效。它的还原产物铁(Ⅲ)还具有较好的吸附和絮凝效果，在饮用水的深度处理方面具有高效、无毒副作用等优越性。[1]总之，高铁酸钾是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的新型高效多功能绿色水处理剂，具有很好的应用前景。然而，由于其在制备、储存和应用过程中还存在产品稳定性较差、制备方法复杂等问题，目前实验大规模工业化生产有一定困难。针对这种情况，本文对操作简单，易于实现的次氯酸盐氧化法进行探究，比较单碱法和双碱法的优劣，并探讨了滤液的回收利用，为实现工业化生产提供帮助。 实验部分 1.试剂及仪器 1.1实验药品 九水合硝酸钙（AR,武汉申试化工）；氢氧化钠（AR,武汉申试化工）；氢氧化钾（AR，武汉申试化工）；次氯酸钠水溶液（安替福民，有效氯含量>5%）；硝酸钡（AR,武汉申试化工）；乙醚（AR,武汉申试化工） 1.2实验仪器 烧杯，磁子，G4砂芯漏斗，离心管，离心机，烘箱，电子天平。
中国高铁核心技术 高速铁路从技术体系上讲大致可以分为这样一个板块：公路工程，牵引供电、运行控制与通信、高速列车、客运服务、综合维修、安全防灾和应急处理、工务工程。1、工务工程。工务工程一般包括轨道结构、路基、桥梁、隧道、房建工程等各个子系统，我国铁路建设在公路工程方面主要依靠技术创新。我们国家的高速铁路一般采用全线高架、无砟轨道、高速道和超长无缝钢轨等技... 高速铁路从技术体系上讲大致可以分为这样一个板块：公路工程，牵引供电、运行控制与通信、高速列车、客运服务、综合维修、安全防灾和应急处理、工务工程。 1、工务工程。工务工程一般包括轨道结构、路基、桥梁、隧道、房建工程等各个子系统，我国铁路建设在公路工程方面主要依靠技术创新。我们国家的高速铁路一般采用全线高架、无砟轨道、高速道和超长无缝钢轨等技术。京津城际采用CRTS-II型板式无渣轨道结构，6.5米轨道板纵向连接，专业化制造，加工机施工安装精度高。运营一年表明，无砟轨道京都高稳定性好，刚组均匀。我们的无缝线路，采用60公斤/米、100米定尺、U71Muk高性能钢轨。现场焊接、弹性扣件、轨温锁定技术。跨区间超长无缝路线。 高速道岔。大号码高速道岔，直向通过速度350km/h，侧向通过速度120-250km/h。 中国高铁技术适应复杂地形。日本国土面积小，铁路所跨越的地区气候和地质条件比较类似。而中国国土面积大，地形复杂，横跨多个不同的气候和地质区域，因此在高铁的实际建设中完全照搬引进日法德的技术显然行不通，技术必须进行创新。因此，作为应对复杂地形方面，贯穿辽阔国土面积的中国高铁，在设计上自然有更多的实际经验，技术上也比日本具有更多的优势。 铁道部总工程师何华武就指出，中国京津、武广、郑西高速铁路非常典型：京津城际是软土路基，武广高铁是岩溶路基，郑西高铁是黄土湿陷性路基，这样的地质条件下建铁路，尤其是建高速铁路，需要处理好地基以及路基的填入技术。而日本、法国、德国都没有这样的地质条件。 “中国的综合能力超过他们。”许克亮表示：“如果说中国的‘线上’（主要指机车）是走‘引进、消化、吸收’之路，那么线下工程（主要指土建）则是由中国人自己创造的一个完整系统的标准。中国高铁经过的地方地质难度较大，要穿越水下60米深的浏阳河，还要从70多米高的地方跨越山谷等，地质的难度，决定了中国高铁的线下功夫。” 2、牵引供电。由电力、接触网、变电、供电、远动等构成。外电110kv/22Okv接入变
水处理剂高铁酸钾的定量分析及水中含量的测定 发表时间：2012-02-07T16:08:54.020Z 来源：《素教教师》2011年14期供稿作者：魏孔武 [导读] 高铁酸钾作为饮用水处理剂其优越性毋庸置疑，其研制和应用也日趋受到人们的关注。 □ 魏孔武 摘要：针对高铁酸钾制备条件严苛、稳定性差的特点，论文初步研究了碱度、高铁酸钾母液中K2SO4、FeCl3等杂质及外加掺杂离子对高铁酸钾溶液稳定性的影响。碱度越高，高铁酸钾溶液的稳定性越强；K2SO4 可使高铁酸钾溶液的稳定性略有降低，而三价铁盐的存在能促进高铁酸钾溶液的快速分解。 关键词：高铁酸钾水处理剂 随着社会经济的发展、城市规模的扩大和人口的不断增长，人类对水的需求日益加大。一方面，人类将大量工业废水、生活污水等未经处理直接排入水体，水污染现象严重;另一方面，人们对水质的要求也越来越高。因此，改善水质和治理污水势在必行。水处理剂是工业给水、生活饮用水和工业废水处理过程中所必须使用的化学药剂，新型高效多功能绿色水处理剂的开发和应用具有重要的社会意义、经济意义和环境意义。高铁酸钾是一种安全性很高的水处理剂，用于饮用水消毒、污水处理都不会产生有害的金属离子和有害的衍生物。高铁酸钾在整个pH值范围内均具强氧化性，可有效去除水中难降解有机污染物及氰化物、硫化物，且无重金属污染，其分解产生新生态Fe3+具良好的絮凝助凝作用。此外，高铁酸钾能有效去除生物淤泥中的硫化氢、甲硫醇、氨等恶臭物质。高铁酸钾集氧化、杀菌、吸附、絮凝、助凝、脱色、除臭等功能于一体，在水处理方面显示出良好的应用前景。 一、高铁酸钾的结构与性质高铁酸钾的结构式为 2-具有正四面体结构，是构成高铁酸钾晶胞的基本结构单元。每个晶胞中含有4个K2FeO4分子。高铁酸钾属正交晶系，与K2SO4、K2CrO4和K2MnO4异质同晶。纯高铁酸钾是具有黑紫色光泽的微细结晶粉末，含杂质(如KCl、KOH)的高铁酸钾呈灰黑色。干燥的高铁酸钾在198℃以下是稳定的，受热分解为氧化铁、金属氧化物和氧。高铁酸钾极溶于水，形成类似于高锰酸钾溶液紫红色的溶液。此溶液极不稳定，数分钟后明显分解，变为棕黄色浑浊溶液，这是因为高铁酸钾有很高的标准电极电势的缘故: 所以，含水分的高铁酸钾产品容易失效，其水溶液也不稳定。但溶液的pH 大小对K2FeO4的分解有影响，pH=11.5～13.5时，FeO42-比较稳定，几乎不分解。pH 越低，FeO42-分解越快。 研究表明，Fe、Ni、Co、Hg、V、Cr、Pb 及铂系金属的高价离子和还原性的杂质，将促进高铁酸钾的分解。而I-、PO43-、SiO32-、Cu2+离子有助于高铁酸钾的稳定。另外发现，在较低温度下，用H2O2除去还原性杂质后的水配制K2FeO4溶液保存时间更长。 二、高铁酸钾的作用与效果 研究表明，高铁酸钾作水处理剂时，适宜pH为7.0～8.5，高铁酸钾分解快，产生原子态的氧，具有强的杀菌、灭藻能力。高铁酸钾分解后生成的Fe(OH)3对各种阴阳离子有吸附作用，对杂质有絮凝作用。据报道:水样细菌总数为21600个/mL时，加入K2FeO4(6.5～ 7.5)mg/L，消毒20min，细菌总数降为(11～17)个/mL，大肠杆菌由23800个降为3 个。水样藻类总数为2.4×107个/L，投加 K2FeO41.2mg/L，与PAC联用，藻类总数降为5.2×105个/L，达到饮用水标准。K2FeO4用量为20mg/L时，CODCr去除率大于90%。水样中邻氯苯酚含量为4mg/L 时，加入60mg/LK2FeO4，氧化10min，去除率可达99.3%。水中S2-为25.33mg/L时，加入45mg/L K2FeO4，30min后，S2-可降至0.5mg/L;当CN-为10.3mg/L时，加K2FeO475mg/L，可去除99.15%。高铁酸钾对水体中的金属离子如Mn2+、Cu2+、Pb2+、Cr3+也有很强的去除能力。 三、合成高铁酸钾的意义 高铁酸钾实验合成方法复杂，操作严苛，产品的纯度和产率偏低，稳定性差。但是，随着社会经济的发展、城市规模的扩大和人口的不断增长，人类对水的需求日益加大。改善水质和治理污水势在必行，新型高效多功能绿色水处理剂的开发和应用具有重要意义。 高铁酸钾是一种安全性很高的水处理剂，用于饮用水消毒、污水处理都不会产生有害的金属离子和有害的衍生物。高铁酸钾适用于整个pH范困，因而可广泛适用于各类水质处理。K2FeO4是一种比KMnO4、03和Cl2的氧化能力还强的强氧化剂，杀菌力高，速度快。而且，高铁酸钾不会像氯源水处理剂如液氯、漂白粉、漂白精那样会产生致癌、致畸的三氯甲烷，无二次污染，安全性好。高铁酸钾作水处理剂，使用方便，适宜pH 范围宽（pH=7.0～8.5），是一种理想的绿色水处理剂。此外，高铁酸钾能迅速有效地除去生物污泥中产生的硫化氢、甲硫醇、氨等恶臭物质。 四、高铁酸钾的使用方法 高铁酸钾的使用方法比较简单，可直接投入水中，快速搅拌;也可配成水溶液，在几分钟内用泵加入源水抽水管中，连续加入。实践表明，高铁酸钾与絮凝剂如聚合氯化铝(PAC)联用，可大大提高高铁酸钾杀菌、灭藻、去浊、脱臭的效果。 五、结束语 高铁酸钾作为饮用水处理剂其优越性毋庸置疑，其研制和应用也日趋受到人们的关注。但是，高铁酸钾的制备手续复杂，腐蚀性强，产品稳定性差，特别是工业化生产进展缓慢，其应用也受到限制。所以，为加快高铁酸钾的生产与应用，尽快开发出高效、低耗、无污染
中国高速铁路发展历程 2010年12月03日 12月3日，中国自主研发的"和谐号"CRH380高速动车组列车在京沪高铁枣庄至蚌埠段试验运行最高时速达486.1公里。这是中国铁路创造的世界纪录，更是世界铁路发展史上值得书写的重要章节，因为，高速铁路是人类文明与智慧的宝贵结晶，是人类社会走向现代化的重要标志和有力支撑。 目前，中国高速铁路建立了较为完善的运营管理体系，确保了运营持续安全，取得了良好的经营业绩，提供了安全、快捷、舒适、经济的运输服务，有力地促进了经济社会又好又快发展。如今，中国铁路每天开行"和谐号"高速动车组列车1000多列，发送旅客近百万人。而且高速铁路开通后，既有铁路通道的货运能力得到了巨大释放，为实现货运增量、丰富货运产品体系、提升货运服务质量奠定了坚实基础。 中国人在建设和发展高速铁路的历史进程中，不仅在技术上取得了重大突破，在营业里程上不断快速扩展，而且锤炼了"勇攀科技高峰，争创世界一流"的高速铁路精神，形成了以"运行高速度、安全高可靠、服务高品质"为基本内涵的高速铁路文化体系。 作为带动性产业、战略性新兴产业，高速铁路不仅大大加快了中国铁路现代化建设进程，而且对国家新兴产业的发展和产业结构的优化产生了积极影响，在加快转变经济发展方式、促进经济社会又好又快发展中发挥了重要作用，对政治、经济、文化、社会等诸多领域产生了重要而深远的意义，是加快实现国家现代化的助推器。 中国高速铁路发展的历史起点 在中国，铁路是国家重要的基础设施、国民经济的大动脉和大众化交通工具，在综合交通运输体系中处于骨干地位。新中国成立以来，尤其是改革开放以来，中国铁路取得了长足进步，为经济建设做出了重要贡献。但与其他行业相比，铁路发展相对滞后，运输能力严重不足，"一票难求、一车难求"的现象十分突出，铁路成为制约经济社会发展的"瓶颈"。 从世界范围看，速度作为交通运输现代化的重要标志之一，往往在很大程度上影响着某种运输方式或某种交通工具的兴衰。铁路自诞生以来，正是由于它在运输速度和运输能力上的巨大优势，才在很长的历史时期内成为世界各国交通运输的骨干，极大地推动着社会进步和历史进程。曾几何时，由于忽视了普遍提高行车速度，铁路在速度方面的优势迅速缩小，甚至消失。速度慢成了阻碍铁路发展的重要因素之一。 20世纪中叶以来，世界铁路以高速客运为突破口开始了新一轮的复兴。高速铁路的问世，使一度被人们称为"夕阳产业"的铁路焕发了青春，出现了新的生机。客运高速化是世界铁路发展的趋势。在许多国家，越来越多的旅客把乘坐舒适便捷的高速列车作为出行的首选。 建设现代化的中国铁路，必须在速度上"突出重围"。高速铁路具有速度快、运量大、节约土地、节能环保等明显优势。发展高速铁路，符合中国经济社会发展需要，对于构建现代综合交通运输体系，实施可持续发展战略，建设创新型国家具有重要作用。 2003年，中国政府从落实科学发展观、实现国民经济又好又快发展的战略全局出发，做出了加快发展铁路的重要决策，中国铁路进入加快推进现代化的历史阶段。 七年来，铁路系统自觉践行科学发展观，立足中国国情和路情，着眼快速扩充铁路运输能力、快速提升铁路技术装备水平，中国铁路现代化建设取得了重大进展，高速铁路、机车车辆、高原铁路、既有线提速、重载运输等技术迈入世界先进行列，运输效率世界第一，为经济社会发展作出了重要贡献。这其中，最大的亮点就是高速铁路的发展成就。中国铁路坚持原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，推动我国高速铁路发展取得了举世瞩目的成就，实现了由追赶者到引领者的历史性跨越。
高铁酸钾处理水的原理 篇一:《高铁酸钾氧化性在水净化中应用》 高铁酸钾氧化性在水净化中的应用 【摘要】论述了高铁酸钾本身具有的强氧化性在水处理中的应用前 景及反应原理。研究表明，高铁酸钾能够有效地净化水中微生物、无机以及有机污染物，且污染物的净化效果与高铁酸钾投加当量、溶液ph、反应时间等有关。 【关键词】高铁酸钾；氧化性；应用水；净化 随着研究的深入，高铁酸钾的强氧化性在水处理领域得到广泛的重视。feo4（fe （vi））以五价的高酸铁根的形式存在于水溶液中，五价高酸铁的氧化性极强。在酸性条件下氧化电位表现为+2.20 v，而碱性 条件下还原电位+0.72 v。尤其是在酸性条件下，高铁酸钾的氧化能 力很高，同目前水处理过程中使用的消毒剂相比其氧化能力强10倍 以上，它能迅速杀灭水中的各种细菌和病毒，而且氧化过程中不生成三氯甲烷、氯酚等危害人体健康的水处理副产物，还原产物 fe3+或 fe（oh）3是无害的无机絮凝剂。高铁酸钾的强氧化性时期成为氧化、吸附、助凝、絮凝、除臭、杀菌一体的有效净化水的高效多功处理剂，
处理后的水无菌、无色、无嗅、无味。研究表明，为了充分利用高铁酸钾的氧化性在水处理中的作用效果，需要研究高铁酸钾对水处理杂质的类型及作用机理，这对于更好的将高铁酸钾应用于水处理有重要的意义。 1.杀菌作用 高铁酸钾在进入水体后，其氧化性会可破坏细菌细胞壁、细胞膜及细胞结构中的一些酶等物质，进而抑制或阻碍了蛋白质和核酸的 篇二:《题目abc939687e21af45b307a88b》 一、整体解读 试卷紧扣教材和考试说明，从考生熟悉的基础知识入手，多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力，立足基础，先易后难，难易适中，强调应用，不偏不怪，达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内，几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容，体现了“重点知识重点考查”的原则。 1．回归教材，注重基础
高铁酸钾的制备及性质检验实验方案一．研究小组成员：陈喆然，刘伦飞，王森。二．课题选择及意义： 高铁酸钾(KzFe04)是一种新型高效的多功能水处理剂，它具有氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭等多种功能，并且在反应过程中不会产生二次污染和其他有毒副产物。 但高铁酸钾在溶液中稳定性不好，自身热稳定性差，再加上制备方法复杂、操作困难，一直没有合适的商品面世。目前有关高铁酸钾的合成方法有3种：次氯酸盐氧化法、电解法、高温氧化法。其中次氯酸盐氧化法研究得最早，相对较成熟，但也存在一些不足，如高铁酸钾的不稳定性严重影响产品的纯度，限制其应用的广泛性。故我们组决定对现有的次氯酸盐氧化法进行改进，重点研究了稳定合成高纯度高铁酸钾的优化工艺条件，并对它的强氧化性和净水作用进行验证。 三．基本实验方案的制定： 1.高铁酸钾的制备及优化工艺 ①实验原理及方法： 在强碱条件下加人次氯酸钠、硝酸铁，次氯酸钠将Fe3+氧化成FeO42-：一，生成Na2FeO4。 3NaClO+2Fe(N03)3+10NaOH=2Na2Fe04+3NaCl+6NaNO3+5H2O 利用NaCl、NaNO3等在强碱中的溶解度小，Na2FeO4溶解度大
的特点，除盐得到Na2FeO4。 最后加入KOH，由于强碱中K2FeO4的溶解度小于 Na2FeO4。，所以K2Fe04沉淀析出。 Na2Fe04+2KOH=K2Fe04+2NaOH (2) ②实验过程1．合成Na2Fe04 NaClO溶液中依次加入NaOH、Fe(NO，)。·9H：O和自制复合稳定剂等，温度分别设定为0℃，20℃，40℃，用磁力搅拌器搅拌1．5 h左右，溶液呈深紫红色，即生成Na2FeO4。2．除盐 往上述反应液中加入固体NaOH至饱和，保持水温20℃，继续搅拌0．5 h。将反应液放料、离心，用真空泵抽滤。取滤液，即为较纯净的Na2Fe04溶液。 3. 合成K2Fe04 将饱和KOH溶液加入到上述溶液中，保持溶液20℃，并不停搅拌15 min，可见烧杯壁有黑色沉淀物生成，抽滤，滤渣为K2Fe04。；滤液为Na2FeO4溶液，可循环使用。 4. 后处理 后处理包括重结晶、有机物洗涤纯化、真空干燥。 滤渣用30 mL的3 m01．L—KOH溶液溶解，再加入饱和KOH 溶液中，冰水冷却下K2Fe04又析出，抽滤，滤渣为K2Fe04。 将滤渣先用lO mL苯洗涤去除水分，再用95％乙醇洗涤去除碱，最后用乙醚洗涤去除水和乙醇。有机物洗涤后，立即对其真空
高铁酸钾的制备与性质探究 摘要： 用次氯酸盐法在冰水浴的环境中制取高铁酸钾，在制取过程中首先要除去NaCl的干扰，其次在实验过程要注意KOH的用量，当量过多时，产品的粘稠度会增加，不易烘干，产率偏高；在检验性质时，利用化学反应检验强氧化性，另外高铁酸钾是一种绿色的净水剂，可以用污水与之反应检验絮凝性 关键词： 高铁酸钾制备氧化性净水能力 引言： 高铁酸钾的制备方法通常有高温氧化法, 电解法和次氯酸钠法, 其中以次氯酸钠法工艺较成熟；本实验拟通过次氯酸盐法制备高铁酸钾，高铁酸钾在水处理效果方面比一些普通无机絮凝剂更有效, 它具有氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭等多种功能, 并且在反应过程中不会产生二次污染和其他有毒副产物。 试剂及仪器： ·NaClO ·Fe(NO3)3·9H2O ·NaOH ·KOH ·砂芯漏斗、滤瓶、铁架台、烧杯、电炉、玻璃棒、表面皿 实验部分 1·1实验原理：次氯酸盐氧化法的制备原理： 3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH====2Na2FeO4+3NaCl+6NaNO3+5H2O Na2FeO4+4KOH====K2FeO4+2 NaOH 1·2取NaClO（有效氯）5%）20.00mL，加入NaOH固体12.07g（使NaOH溶液近饱和，析出次氯酸钠中的NaCl）。NaOH加入过程在冰浴中完成，使体系温度不致升高，并加入电磁子不断搅拌。加入后期置于室温，增加NaOH的溶解度，促进NaCl的析出。1·3砂芯漏斗抽滤，弃去白色沉淀，滤液呈浅黄色，留用（耗时25分钟）。 1·4称取5.04g Fe(NO3)3·9H2O固体，在冰水浴中分批加入2中滤液，电磁子不断搅拌下。固体表面依次变红、暗紫、紫黑色。不断搅拌下，溶液变灰，逐渐向暗紫色、紫红色、紫黑色转变，即有高铁酸钠生成。反应1小时后溶液呈深紫红色。 1·5上步中反应体系中含有胶状Fe（OH）3，难以抽滤。故将其转至离心管中，离心10分钟，留上清液（深紫红色），与沉淀不易分别，直接倾倒。离心管中沉淀因有高铁酸钠溶液，呈紫红色。 1·6称取KOH固体于50ml小烧杯中，加入去离子水，用玻璃棒搅拌促进溶解，配成KOH 饱和溶液，在冰水浴中向4中上清液缓慢加入该饱和溶液，冰浴保持5min； 1·7上步中高铁酸钾沉淀中无白色沉淀，则进行抽滤，滤干后，收集沉淀于小表面皿中，沉淀呈现紫黑色，在烘箱中烘烤45min后取出，称量得产品质量为2.38g；
电解法制备高铁酸钾的合成研究 摘要 高铁酸钾具有很强的氧化性、选择性以及环境友好特性。人们发现高铁酸钾可以作为一种高效、无毒的环境友好型多功能水处理剂；高铁酸钾具有很好的选择性，还可用于有机合成；此外，高铁酸钾还可以用作高能的“超铁”电池的电极材料。因此，高铁酸钾在以上几个领域具有很好的应用前景。但是高铁酸钾的稳定性差，制备和提纯工艺复杂，合成条件苛刻；至今尚未得到公认的成熟的生产工艺。本文主要研究直接电解法制备高铁酸钾。 研究电解法制备高铁酸钾的最佳工艺条件，研究电解质溶液的浓度、温度、电流密度、电解时间等工艺参数对高铁酸钾的产量的影响。提高NaOH的浓度可以增加高铁酸钾的产量，当浓度增加到16mol/L时，产量会下降。升高温度对高铁酸钾产量的提高非常显著，随温度升高在30℃出现高铁酸钾产量最大值，随后产量急剧下降。同样电流密度、电解时间对高铁酸钾产量的影响都是先增大再减小，中间存在一个最大值，分别为53mA/cm2，6h。 实验表明：根据对单因素实验数据进行正交实验处理得出64.2mA/cm2，14mol/LNaOH，30℃，6h为最佳的工艺参数。 关键词：固体高铁酸钾；电解合成；电流密度
Study on Electrochemical Process Preparation of Potassium Ferrate（VI） Abstract The iron(VI) derivation, potassium ferrate(VI)(Fe(VI)) has properties such as oxidizing power,selectivity, and a non-toxic by-product Fe(III),that make potassium ferrate(VI) an environmentally friendly oxidant for several applications. Potassium ferrate has been considered for years to treat with natural waters and wastewaters, because of its environmental friendly properties and its high efficiency. Fe(VI) is also a selective oxidant for a large number of organic compounds with Fe(III) as a by-product.Fe(VI) therefore has a role in greener technology for organic synthesis.Moreover,Ferrate has also been recently used in a new class of “super-iron”batteries，referred to as super-iron batteries, there use the Fe(VI)/Fe(III) system as anode material.In this paper we reported an electrochemical method generation of ferrate. Study prepared by electrolysis of potassium ferrate optimum conditions to study the concentration of electrolyte solution, temperature, current density, electrolysis time of processing parameters on the production of potassium ferrate impact. NaOH to raise the concentration of potassium can increase the output of the high-speed railway, when the increased concentration of 16mol / L, the output will be dropped. Elevated temperature on the production of potassium ferrate was significantly improved, with the temperature at 30 ℃Ferrate high production value, followed by sharp decline in production. The same current density, electrolysis time on the high yield of Ferrate are further reduced to increase the middle there is a maximum, respectively 53mA/cm2, 6h. Experiments show that, single factor experiment based on orthogonal experimental processing data obtained 64.2mA/cm2, 14mol/LNaOH, 30 ℃, 6h the technical parameters for the best Keywords：Potassium ferrate(VI)；Electrochemical Method；current density
干货详解高速铁路七大技术体系 2016-05-08 转自RT轨道交通 地铁二三事 导读本文介绍高速铁路七大技术体系。高速铁路从技术体系上讲大致可以分为这样一个板块：公路工程，牵引供电、运行控制与通信、高速列车、客运服务、综合维修、安全防灾和应急处理、工务工程。1、工务工程工务工程一般包括轨道结构、路基、桥梁、隧道、房建工程等各个子系统，我国铁路建设在公路工程方面主要依靠技术创新。我们国家的高速铁路一般采用全线高架、无砟轨道、高速道和超长无缝钢轨等技术。京津城际采用CRTS-II型板式无渣轨道结构，6.5米轨道板纵向连接，专业化制造，加工机施工安装精度高。运营一年表明，无砟轨道京都高稳定性好，刚组均匀。我们的无缝线路，采用60公斤/米、100米定尺、U71Muk 高性能钢轨。现场焊接、弹性扣件、轨温锁定技术。跨区间超长无缝路线。高速道岔。大号码高速道岔，直向通过速度350km/h，侧向通过速度120-250km/h。中国高铁技术适应复杂地形。日本国土面积小，铁路所跨越的地区
气候和地质条件比较类似。而中国国土面积大，地形复杂，横跨多个不同的气候和地质区域，因此在高铁的实际建设中完全照搬引进日法德的技术显然行不通，技术必须进行创新。因此，作为应对复杂地形方面，贯穿辽阔国土面积的中国高铁，在设计上自然有更多的实际经验，技术上也比日本具有更多的优势。铁道部总工程师何华武就指出，中国京津、武广、郑西高速铁路非常典型：京津城际是软土路基，武广高铁是岩溶路基，郑西高铁是黄土湿陷性路基，这样的地质条件下建铁路，尤其是建高速铁路，需要处理好地基以及路基的填入技术。而日本、法国、德国都没有这样的地质条件。“中国的综合能力超过他们。”许克亮表示：“如果说中国的?线上?（主要指机车）是走引进、消化、吸收? 之路，那么线下工程（主要指土建）则是由中国人自己创造的一个完整系统的标准。中国高铁经过的地方地质难度较大，要穿越水下60米深的浏阳河，还要从70多米高的地方跨越山谷等，地质的难度，决定了中国高铁的线下功夫。” 2、牵引供电由电力、接触网、变电、供电、远动等构成。外电110kv/22Okv接入变电所，通过接触网为高速列车供电。 A2β27.5kv的AT供电方式，供电距离60km，比直供延长1倍。通过SCADA系统实现远程监测、控制与调节、实现保护、控制一体化和越区供电。我国高铁采取综合接地、防雷、融冰雪技术。自动过分相，端点过分相：利用列车惯
浅谈复合型水处理剂高铁酸钾的制备及应用摘要高铁酸钾是一种集消毒、氧化、氧化絮凝、吸附于一身的多功能绿色水处理药剂。本文介绍了高铁酸钾的性质、制备方法及其有水处理领域的应用，以及其在保障供水安全方面发挥的重要作用。 关键词高铁酸钾氧化剂消毒剂助凝剂绿色水处理 1.概述 我国水资源总量为27701×108m3，位居世界第六，但由于人口众多，人均水量只有2300m3左右，居世界第88位，约为世界平均水平的1/4。据统计，全国已有29%的人在饮用不良水，7000万人在饮用高氟水。从地域上来看，西北、华北和沿海地区受水资源匮乏的影响较严重；从缺水点来看，主要是城市缺水现象十分严重。全国333座城市不同程度缺水，110座城市严重缺水。年缺水约1000亿m3，每年影响工业产值约2000亿元。 近几十年来，随着工农业生产的发展，湖泊、水库水的富营养化日趋严重，地表水源普遍受到污染。水污染的加剧严重影响了饮用水的净化，甚至直接导致了水质的下降。目前，我国绝大多数水厂饮用水的处理采用混凝、沉淀、过滤和加氯消毒的常规净水工艺。而采用常规净水工艺处理受污染的水源水，虽能有效去除原水浊度、杀灭水中微生物、防止水介疾病的传染，但也存在一些局限性。大量的生产实践表明，常规净水工艺对水中有害微量污染物的去除能力有限，而水源水中日益增加的有机物和藻类对水处理工艺的影响越来越严重，使采用常规处理工艺的净水厂出厂水质经常不能达标。对含藻量高的原水，常常会产生嗅味问题，且沉淀水中的残余藻类会堵塞滤池，缩短滤池的工作周期增加滤池反冲洗水量；对于受污染原水，还常常存在高氨氮问题，由于氮在水厂处理工艺过程中的转
Q 南京金优生物科技有限公司企业标准 Q/320102NJJY031 水产用高铁酸钾 2019-12-25发布2019-12-25实施南京金优生物科技有限公司发布
前言 鉴于目前尚无《水产用高铁酸钾》的国家标准、行业标准，我公司根据国内有关技术资料，结合该产品的特点，本着技术先进、经济合理的原则，制定了本企业标准，用以指导企业生产、检验和销售。 本标准表述和编写格式按GB/T1.1《标准化工作导则》第1部分：《标准的结构和编写规则》的规定执行。 本标准由南京金优生物科技有限公司提出并负责起草。 本标准主要起草人：耿韬、朱崇淼、庄宁建、许波。 本标准于2019年12月首次发布。
水产用高铁酸钾 1范围 本标准规定了水产用高铁酸钾的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于以高铁酸钾为原料，用于鱼、虾、蟹等水产动物育苗或养殖过程中，改善水质的产品。 本标准中的指标不得违反国家法律、法规、规章、强制性标准中的有关规定。否则，该指标无效，并应执行国家法律、法规、规章、强制性标准中的有关规定。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T601化学试剂标准滴定溶液的制备 GB/T602化学试剂杂质测定用标准溶液的制备 GB/T603化学试剂试验方法中所用制剂及制品的制备 GB/T6283化工产品中水分含量的测定卡尔.费休法（通用方法） GB/T6678化工产品采样总则 GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 JJF1070定量包装商品净含量计量检验规则 国家质量监督检验检疫总局令第75号（2005）《定量包装商品计量监督管理办法》 3技术要求 3.1感官 本品为紫红色或红色颗粒，无机械杂质。 3.2理化指标 理化指标应符合表1的要求。 表1理化指标 项目指标 高铁酸钾含量，%≥4 水分，%≤20 3.3净含量允差 按国家技术监督局第75号令执行。 4试验方法 本标准中所用试剂和水,在没有注明其它要求时均指分析纯试剂和GB/T6682中规定的三级水。试验中所需标准溶液、制剂及制品,在没有其它规定时均按GB/T601、GB/T602、GB/T603规定制备。 4.1感官 目测。 4.2高铁酸钾含量测定
高铁酸钾专题 K 2FeO 4 纯品为暗紫色有光泽粉末。198℃以下稳定。极易溶于水而成浅紫红色溶液，静置后会分解放出氧气，并沉淀出水合三氧化二铁。溶液的碱性随分解而增大，在强碱性溶液中相当稳定，是极好的氧化剂。具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。主要用于饮水处理。化工生产中用作磺酸、亚硝酸盐、亚铁氰化物和其他无机物的氧化剂，在炼锌时用于除锰、锑和砷，烟草工业用于香烟过滤嘴等。 氧化剂
活动一：高铁酸钾的化学性质 K2FeO4 在水溶液中易水解：4FeO42—+10H2O4Fe(OH)3+8OH—+3O2↑ 1. 在粗K2FeO4提纯中采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用溶液（填序号）。 A．H2O B．CH3COONa、异丙醇 C．NH4Cl、异丙醇 D．Fe(NO3)3、异丙醇 2. 为探究高铁酸钾的某种性质，进行如下两种实验： 实验一：将适量K2FeO4分别溶解于pH为4.74、7.00、 11.50的水溶液中，配的FeO42—浓度为1.0m mol·L—1的 试样，分别静置800min，考查初始pH不同的水溶液对 K2FeO4某种性质的影响，结果见图1。 ①实验1的目的是 ②由图1可知，800min时，初始pH=11.50的溶液中， 高铁酸钾的最终浓度比pH=4.74的溶液中高， 主要原因是。 答案：2.○1探究高铁酸钾在不同pH溶液中的稳定性（或与水反应的速率） ○2pH=11.50溶液中OH-离子浓度大，不利于高铁酸钾与水反应正向进行 实验二：将适量K2FeO4溶解于pH=4.74的水溶液中，配制成 FeO42—浓度为1.0m mol·L—1的试样，将试样分别置于20℃、 30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，考查不同温度对K2FeO4某 种性质的影响，结果见图2。 ③实验2可得出的结论是 答案：在溶液中温度越高，高铁酸钾越不稳定。高铁酸钾与 水反应的△H ＞0 。 3.高铁酸钾（K2FeO4）具有极强的氧化性，是一种优良的水 处理剂。其水溶液中FeO42－在水溶液中的存在形态如图所示。下列说法正确的是。A．不论溶液酸碱性如何变化，铁元素都有4种存在形态 B．向pH＝10的这种溶液中加硫酸至pH＝2，HFeO4－的分布分数逐渐增大 C．向pH＝6的这种溶液中加KOH溶液，发生反应的离子方程式为：HFeO4－＋OH－＝FeO42－＋H2O D．pH＝2的这种溶液中存在如下等式关系：2c(K+)=c(H3FeO4+)+c(H2FeO4)+c(HFeO4－) E．pH＝8的这种溶液中存在如下等式关系：c(K+)+c(H+)=c(OH－)+c(HFeO4－)+2c(FeO42－) F．H2FeO4的某些性质与H2O相似
高铁酸钾在水处理方面的应用 高铁酸盐具有很强的氧化性，氧化能力优于氯和臭氧，溶于水中能有效杀灭水中的微生物和藻类，还能氧化分解各种有机、无机污染物，如酚、有机氮、硫化物、氰化物等，而且在整个净化过程中不会产生三氯甲烷、氯代酚等二次污染物[1]。研究表明，与PAC 单独投加相比，复合高铁酸盐溶液与PAC 联合投加对水体中的氨氮、COD、细菌、浊度、藻细胞等的去除效果更好，且达到同样处理效果所需药剂量少[2]。与传统水处理剂相比，高铁酸钾不仅能快速杀灭水中的细菌、病毒，而且能去除水中的部分有机物、重金属离子和藻类等污染物，其分解产物Fe（OH）3胶体，可以吸附去除水中有机及无机污染物，对重金属有特殊功效，还能起脱色除臭作用，Fe（OH）3还具有絮凝作用，且对水体无二次污染[3]。本文旨在对国内外高铁酸钾在水处理方面的应用进行总结，为水处理技术提供理论基础和技术支持。 1 高铁对微生物的去除 1．1 杀菌消毒作用 高铁酸钾具有强氧化性，加入水体后可破坏细菌的某些结构（如细胞壁、细胞膜）及细胞结构中的一些物质（如酶等），抑制和阻碍蛋白质及核酸的合成，使菌体的生长和繁殖受阻，起到杀死菌体的作用。首次发现高铁酸钾具有明显的灭菌作用是在1974 年，试验的两种细菌被完全去除[4]。少量的高铁酸钾即可达到良好的杀菌效果，研究表明，质量浓度为10 ～40 mg·L-1 的高铁酸钾在反应5 min 后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等细菌的杀灭率即可达100%，对真菌的杀灭率也高于99．5%[5]。高铁酸钾对温和气单胞菌（Aeromonas sobria）、河弧菌（Vibrio f lurialis）、弧菌I 组淡水亚组弧菌（Vibrio group I freshwater subgroup）的抑制效果良好，施以高铁酸钾溶液作用1 h 后，对以上两种弧菌亦表现出很强的杀灭效果[6]。后来的研究证实，高铁酸钾对大肠杆菌有良好的灭活作用，其灭活效率随pH 降低而升高[7]。高铁酸钾氧化二级污水处理厂出水时也发现，接触时间和高铁酸钾浓度对灭活f 2 病毒有重要影响，影响程度随pH 而变化，灭活效率高于HClO 和ClO －[8]。带正电的微生物对高铁酸钾抵抗性强于带负电微生物，f 2 病毒对高铁酸钾的抵抗性等于或略低于大肠杆菌E．coli 细菌的抵抗性[9]。 高铁酸钾与其它消毒剂相比，具有无毒副作用功效。自使用氯消毒后消毒副产物的出现以及由此引起的对于人体的潜在危害被越来越多的研究者发现[10]，正努力使用其它工消毒工艺去除天然或合成的有机物从而降低消毒副产物的生成量、或消毒工艺后对消毒副产物加以去除、或者考虑其它的消毒剂（如溴，碘，二氧化氯和臭氧）来代替氯气进行消毒，但是研究结果发现，这些消毒剂也会产生一系列对人体和水生生物有一定毒害的副产物。基于上述原因，可以考虑使用高铁酸钾来替代氯作为水处理的消毒剂，Ames 试验检验致突变物质的初步研究表明，高铁酸钾处理水并没有产生致突变物质，但是仍需要对高铁酸钾处理不同水质时的情况进行深入研究[11-12]。 1．2 去除水中藻类
高铁酸钾在水产养殖中的应用前景 摘要高铁酸钾是一种新型的环境友好型多功能水处理剂。介绍了高铁酸钾 的特性,综述了高铁酸钾在水质的改善及废(污)水处理中的研究与实践所取得的成果,重点讨论了高铁酸钾在水产养殖方面的应用及前景。 关键词高铁酸钾;水处理剂;水产养殖;应用前景 AbstractPotassium ferrate(Ⅵ) is an environmentally friendlly multifunction water treatment agent. The properties of potassium ferrate(Ⅵ) was introduced. The achievements of research and practice in the field of improving the quality of drinking water and waste water treatment were reviewed. The application and prospects of potassium ferrate(Ⅵ) in the aquaculture were emphatically discussed. Key wordspotassium ferrate(Ⅵ);water treatment agent;aquaculture;prospects 高铁酸钾是20世纪70年代以来开发的新型水处理剂。1841年美国学者Fremy首次合成了高铁酸钾,用于水处理中,可同时发挥氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌等作用。高铁酸钾的氧化能力很强,在酸性和碱性条件下的氧化还原电位分别为2.20 V和0.72 V,分解产生的中间产物氢氧化铁胶体是高效吸附絮凝剂,最终产物是铁锈,因此被誉为“环境友好型氧化剂”[1]。 高铁酸钾的制备方法主要有:次氯酸盐氧化法、电解法和高温氧化法等。次氯酸盐氧化法又称湿法氧化,此方法研究较早技术相对比较成熟,生产设备投资少,得到的产品纯度和产率都较高;但操作麻烦,工艺控制严格。电解法是目前研究较多的一种方法,操作简单方便灵活;缺点是耗电多,能耗大,副产物较多,产品纯度不高。高温氧化法即熔融法,其优点是反应物少,发反应少,最终高铁酸钾产品的纯度很高,而且反应的产率较高;但反应需在高温、密封、干燥的环境下进行,再加上反应有过氧化物参与,因而需严格控制操作条件,以免引起爆炸[2-3]。 高铁酸钾的固体为黑紫色晶体,极易溶于水,水溶液呈紫红色。高铁酸钾为 正四面体结构,Fe原子位于四面体中心,4个氧原子位于四面体的4个顶角上,而且4个氧原子等价[4]。干燥的高铁酸钾在常温下可长期稳定存在,198 ℃以上 开始分解。但含水分的高铁酸钾热稳定性明显下降,80 ℃迅速分解为 Fe(OH)3[5]。高铁酸钾中铁离子为+6价,处于铁元素的最高价态,氧化性较强, 高铁酸钾在整个pH值范围内都有很强的氧化性[6]。 1高铁酸钾在水处理中的应用 1.1去除水中有机污染物 高铁酸钾的氧化作用是去除有机污染物的首要功能。朱启安等[7]研究表明,在反应温度为36 ℃、水的pH值约为7的条件下,对2,4,6-三氯酚浓度为10 mg/L的配水采用100 mg/L的高铁酸钾氧化处理5~8 min后,对2,4,6-三氯酚含量降为0.08 mg/L;曲久辉等[8]研究了高铁酸钾对水中微量邻氯苯酚的去除效果,结果表明,邻氯苯酚的质量浓度为4 mg/L时,加入60 mg/L的高铁酸钾氧化 处理10 min,对邻氯苯酚的去除率可达99.3%。此外,高铁酸钾还可用于乙醇
中国高铁核心技术
中国高铁核心技术 高速铁路从技术体系上讲大致可以分为这样一个板块：公路工程，牵引供电、运行控制与通信、高速列车、客运服务、综合维修、安全防灾和应急处理、工务工程。1、工务工程。工务工程一般包括轨道结构、路基、桥梁、隧道、房建工程等各个子系统，我国铁路建设在公路工程方面主要依靠技术创新。我们国家的高速铁路一般采用全线高架、无砟轨道、高速道和超长无缝钢轨等技... 高速铁路从技术体系上讲大致可以分为这样一个板块：公路工程，牵引供电、运行控制与通信、高速列车、客运服务、综合维修、安全防灾和应急处理、工务工程。 1、工务工程。工务工程一般包括轨道结构、路基、桥梁、隧道、房建工程等各个子系统，我国铁路建设在公路工程方面主要依靠技术创新。我们国家的高速铁路一般采用全线高架、无砟轨道、高速道和超长无缝钢轨等技术。京津城际采用CRTS-II型板式无渣轨道结构，6.5米轨道板纵向连接，专业化制造，加工机施工安装精度高。运营一年表明，无砟轨道京都高稳定性好，刚组均匀。我们的无缝线路，采用60公斤/米、100米定尺、U71Muk高性能钢轨。现场焊接、弹性扣件、轨温锁定技术。跨区间超长无缝路线。 高速道岔。大号码高速道岔，直向通过速度350km/h，侧向通过速度120-250km/h。 中国高铁技术适应复杂地形。日本国土面积小，铁路所跨越的地区气候和地质条件比较类似。而中国国土面积大，地形复杂，横跨多个不同的气候和地质区域，因此在高铁的实际建设中完全照搬引进日法德的技术显然行不通，技术必须进行创新。因此，作为应对复杂地形方面，贯穿辽阔国土面积的中国高铁，在设计上自然有更多的实际经验，技术上也比日本具有更多的优势。 铁道部总工程师何华武就指出，中国京津、武广、郑西高速铁路非常典型：京津城际是软土路基，武广高铁是岩溶路基，郑西高铁是黄土湿陷性路基，这样的地质条件下建铁路，尤其是建高速铁路，需要处理好地基以及路基的填入技术。而日本、法国、德国都没有这样的地质条件。 “中国的综合能力超过他们。”许克亮表示：“如果说中国的‘线上’（主要指机车）是走‘引进、消化、吸收’之路，那么线下工程（主要指土建）则是由中国人自己创造的一个完整系统的标准。中国高铁经过的地方地质难度较大，要穿越