-----广告-----
-----广告，也是一种资讯-----
新一代底质改良原料——高铁酸钾文/图潍坊市卓能生物科技有限公司张建桥、天津德恩鑫源水环境工程技术有限公司卢岩、天农生物工程研究（天津）有限公司蔡玉勇
年开始人们注意到高铁酸钾（K2FeO4）可作为一种高效、无*的强氧化剂，可用于饮用水、工业水处理中做为良好的的氧化消*剂和净水剂，从70年代至今不断有关于高铁酸钾的合成与应用的研究报道，并做了大量关于水处理方面的研究工作。但目前明确报道实现工业化生产的厂家国内仅有一家，即山东得和集团旗下潍坊泰兴生物化工有限公司。
高铁酸钾是一种高效多功能的新型非氯绿色消*剂，为暗紫色有光泽粉末，极易溶于水而成暗紫红色溶液。溶水后，会快速反应，释放出大量氧气并沉淀出水合三氧化二铁。静置后PH值在11-12左右。
高铁酸钾容易与高锰酸钾相混淆，两种物质的氧化还原电位、抑菌性能及颜色都有比较大的差异，尤其是溶水后的颜色差异较大，比较直观。具体见下图：
#1
碱性的高铁酸钾
高铁酸钾溶于水后呈现碱性，与传统氧化剂溶水后PH值比较，高铁酸钾pH最高，高于过碳酸钠，相对过硫酸氢钾的酸性溶液更容易做好区分。高铁酸钾在氧化剂中属于pH较高的一种，高铁酸钾原粉pH值可以达到12.4，pH值越高，保存越稳定。一般片剂高铁酸钾也可以达到10左右的pH。
表1，不同氧化剂的pH
氧化剂
添加量
PH值
高铁酸钾
1g加入ml蒸馏水
12.4
高锰酸钾
6.16
过硫酸氢钾
2.95
固体过氧化氢
6.47
过碳酸钠
9.44
#2
强氧化性
高铁酸钾于年由Fremy和Phillips首次合成。相较于当前常见的水处理剂具有较高的氧化还原电位，Ψa0=2.20(V)。高铁酸钾可以氧化很多物质，如氨氮、硫化氢、余氯等无机化合物和胺、羟酮、吲哚等有机化合物。就氧化性这一指标而言，高铁酸钾优于行业常见其他消*剂和氧化剂。
表2，不同氧化剂的pH氧化还原电位
水处理剂
反应方程式
E0/V
高铁酸钾
FeO42-+8H++3e-→Fe3++4H2O
2.20
臭氧
O3+2H++2e-→O2+H2O
2.
双氧水
H2O2+2H++2e-→2H2O
1.
高锰酸钾
MnO4-+4H++3e-→MnO2+2H2O
1.
MnO4-+8H++5e-→Mn2++4H2O
1.
次氯酸盐
HClO+H++2e-→Cl-+H2O
1.
高氯酸盐
ClO4-+8H++8e-→Cl-+4H2O
1.
氯气
Cl2(g)+2e-→2Cl-
1.
ClO-+H2O+2e-→Cl-+OH-
0.84
溶解氧
O2+4H++4e-→H2O
1.
二氧化氯
ClO2(aq)+e-→ClO2-
0.
#3
净水能力强
高铁酸根还原产物为具有高度吸附活性的絮状氢氧化铁：
4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+8KOH+3O2
产生的Fe(OH)3可以作为吸附剂，吸附各种阴阳离子，起到净水作用，比起目前使用的各种净水剂如：Al2(SO4)3、Al2(OH)mCln、Fe2(SO4)3具有很强的优越性。其他净水剂只是具有单纯的吸附、絮凝功能，脱色、除气味能力差，难以有效的降低水体的BOD(生物需氧量)、COD(化学需氧量)，几乎不具备灭菌功效。与目前环保方面常用的二氧化锰、高锰酸钾、三氯化铬、重铬酸钾比高铁酸钾无重金属污染；与氯源消*剂相比，高铁酸钾不会产生致癌致畸的二氯甲烷、三氯甲烷化合物，也不会产生有异味的氯酚化合物，也无游离氯对水生物呼吸作用的不良影响。高铁酸盐的高氧化还原电位，可以快速的杀灭水体的有害菌，如大肠杆菌、气单胞菌、弧菌等，从而达到水体消*的效果，同时高铁酸钾进行水体消*后不会对水体产生次级污染。高铁酸钾与水反应后，在碱性条件下，仅产生氧气、钾盐、聚合铁盐(酸性条件下产生Fe3+)等对水体有益物质。高铁酸钾是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的绿色水处理剂。
#4
降低氨氮、亚硝酸盐
高铁酸钾具备极强的氧化型，能够将池底氨氮、亚硝酸盐氧化成无害的硝酸盐，降低池塘氨氮和亚硝酸盐水平。实验证明使用后2-3天池塘氨氮和亚硝酸盐水平降低至较低值，减少对养殖动物的*害作用。池塘的氨氮、亚硝酸盐初始值越高，效果越明显。具体数据见下图：
#5
增氧功能
高铁酸钾溶液静置后会逐渐分解放出氧气,并析出具有高度吸附活性的絮状氢氧化铁，其化学反应式如下：
4K2FeO4+10H2O=4Fe(OH)3+8KOH+3O2
高铁酸钾溶于水后会有大量细小起泡产生，放样时间会持续2-3小时以上，对水体起到增氧作用。
#6
抑菌作用
高铁酸钾浓度在2mg/L左右时，一般细菌起始细菌数量个/mL，可杀灭到个/mL以下，对大肠杆菌的杀灭效果更好；当水源中细菌总数在10万～30万个/mL以下，杀灭率高于99.5%，可达到国内外饮用水的标准。使用传统的氯系氧化剂处理水的过程中，水中的藻类与氯作用形成三氯甲烷等多种有害副产物。高铁酸钾利用其强氧化性，可有效去除水中的过剩藻类，具有投加量少、见效快、无残留*性和不对饮用水造成二次污染的优点。
#7
抑制有害藻类
高铁酸盐溶解时释放的强氧化物质对水中的有害藻类可以进行有效抑制，高铁酸钾在水中可以氧化破坏藻类细胞的表面鞘套，使细胞壁溶解并使其细胞内容物质外泄，导致有害藻类死亡。高铁酸钾在水体释放的高活性的氢氧化铁胶体沉淀在细胞表面，降低了藻类细胞的稳定性，从而大大增强了去除藻类的效果。
#8
改底、除臭
池塘底质恶化，底泥发黑发臭，发酸发热，会减弱池塘生态系统的缓冲能力，底泥呈还原态，大量还原型细菌滋生，各种有*有害物质滋生，如果底质管理不善，修复不及时，池塘生产力会大大下降，严重时会导致养殖失败。二价金属硫化物的生成，是造成底质发黑的主要原因。底泥中生成的H2S（硫化氢）、CH3SH（硫化甲烷）和NH3等物质是底泥发生臭味的主要原因。高铁酸钾利用其强氧化性与池底有害物质反应，可以有效分解底泥附着有机质、除黒除臭、控制病菌、防止冒底等功能。
潍坊泰兴生物化工有限公司为国内首家取得高铁酸钾资质的化工企业，并已取得高铁酸钾生产工艺的发明专利。本篇文章撰写过程中参照了南开大学王永龙博士、哈尔滨工业大学刘玉蕾、马维超博士、浙江大学张敏东博士、徐志花博士等博士论文中的一些数据及观点，在此，作者表示衷心的感谢。
水产前沿视频号
另种方式看前沿的水产资讯
码上