Андрей Смирнов
Время чтения: ~17 мин.
Просмотров: 0

Ферраты

Феррат

Феррат ( У) калия KsPeOi ( к) — черный; кобальтат ( У) калия КзСоО4 ( к) — темно-синий.

Ферраты — соли железной кислоты H2FeO4, которая в свободном вице не получена. Соединения железа ( VI) проявляют сильные окислительные свойства.

Ферраты и ферриты получаются из гидроксида трехвалентного ( Fe ( OH) 3) и гидроксида двухвалентного железа ( Fe ( OH) 2), соответственно. Феррат калия представляет собой черный порошок, растворяющийся в воде с образованием красной жидкости.

Ферраты, в которых железо находится в степени окисления ( VI), также проявляют сильные окислительные свойства.

Ферраты 131 Ферриты иттриевые 70 Феррованадий.

Ферраты можно получить окислением гидроксида железа ( III) хлором, бромом и другими сильными окислителями, а также сплавлением ее с КОН и KNOS. Раствор феррата калия в воде красно-фиолетового цвета и устойчив только при очень низких температурах. При нагревании он разлагается с выделением кислорода, железо же переходит из 6 — в 3-валентное. Соли щелочноземельных металлов получаются взаимодействием феррата калия с солями соответствующего металла. Они более устойчивы; очень трудно растворяются в воде.

Феррат ( У1) — ион FeOf можно получать окислением суспензии Fe2O3 — nH2O в концентрированной щелочи хлором, а также анодным окислением металлического железа концентрированной щелочью. Пурпурно-красный ион феррата ( У1) легче всего осаждается ионом бария. Известны также хорошо растворимые соли натрия и калия.

Феррат бария, BaFe04 — H20, образуется в виде фиолетового осадка при обработке K2Fe04 концентрированным раствором хлорида бария. Соединение BaFe04 — H20 хранят без доступа влаги, поскольку оно ступенчато разлагается во влажном воздухе.

Феррат бария BaFeO4 во влажном воздухе постепенно разлагается. Хранить его следует в плотно закрытой склянке или в запаянной пробирке.

Феррат бария во влажном воздухе постепенно разлагается. Поэтому хранить его следует в плотно закрытой склянке или запаянным в трубке.

Феррат бария во влажном воздухе постепенно разлагается. Хранить его следует в плотно закрытой склянке или запаянным в трубке.

Все ферраты являются сильными окислителями.

Вообще ферраты — соединения непрочные, легко разлагаются. В то же время они сильные окислители, что в своей основе имеет высоко выраженные электроноакцепторные свойства частицы ( квазииона) Fe e, входящей в их состав.

Почему щелочные ферраты, сравнительно устойчивые в сухом состоянии, разлагаются в водном растворе.

Растворы ферратов имеют интенсивную ( красно-фиолетовую окрас-ску, свойственную анионам FeO4, и осаждают при дбВавке соли Ва 4 феррат бария — характерную для железной кислоты / ее мало растворимую соль. Таким образом, в шестивалентном состояний железо утрачивает свойства металла и приобретает сходство с неметаллами, в частности с шестивалвнтной серой.

Карбонилы железа

Железо образует чрезвычайно своеобразные летучие соединения с окисью углерода, называемые карбонилами железа. Пентакарбонил железа Fе(СО)5 представляет собой бледножелтую жидкость удельного веса 1,5, сильно преломляющую лучи света и кипящую при 100°. Он получается при пропускании окиси углерода над мелко раздробленным железом под давлением и при повышенной температуре. Пентакарбонил железа нерастворим в воде, но растворяется во многих органических растворителях. При 250° он разлагается на окись углерода и совершенно чистое железо.

Вы читаете, статья на тему Свойства железа

Получение

Fe+3KNO3+2KOH →400−420oC K2FeO4+3KNO2+H2O{\displaystyle {\mathsf {Fe+3KNO_{3}+2KOH\ {\xrightarrow {400-420^{o}C}}\ K_{2}FeO_{4}+3KNO_{2}+H_{2}O}}}

Электролиз концентрированного раствора едкого кали с железным анодом:

Fe+2KOH+2H2O →e− K2FeO4+3H2↑{\displaystyle {\mathsf {Fe+2KOH+2H_{2}O\ {\xrightarrow {e^{-}}}\ K_{2}FeO_{4}+3H_{2}\uparrow }}}

Окисление галогенами суспензии оксида железа(III) в щелочном растворе:

Fe2O3+3Cl2+10KOH →45−55oC 2K2FeO4+6KCl+5H2O{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}O_{3}+3Cl_{2}+10KOH\ {\xrightarrow {45-55^{o}C}}\ 2K_{2}FeO_{4}+6KCl+5H_{2}O}}}

Окисление гипохлоритом калия суспензии гидроксида железа(III) в сильнощелочной среде:

2Fe(OH)3+4KOH+3KOCl → 2K2FeO4+3KCl+5H2O{\displaystyle {\mathsf {2Fe(OH)_{3}+4KOH+3KOCl\ {\xrightarrow {\ }}2K_{2}FeO_{4}+3KCl+5H_{2}O}}}

Феррит — натрий

Тепло, затраченное на разложение феррита натрия.

Очень большие отрицательные числа означают, что феррит натрия не может существовать в присутствии свободной извести и что вытеснение окиси натрия из феррита окисью кальция должно сопровождаться большим экзотермическим эффектом. Для высоких температур первый из приведенных выводов можно было сделать и из относительной летучести окиси натрия, которая уже поэтому должна вытесняться нелетучей окисью кальция.

Ферритный способ производства NaOH заключается в получении феррита натрия Na2O Fe2O3 и последующем разложении феррита водой или слабыми оборотными щелочами. Феррит натрия образуется при спекании кальцинированной соды с окисью железа при высокой температуре.

По данным других исследователей44, степень разложения тонко измельченного феррита натрия после обработки в течение 30 мин.

При взаимодействии сульфида или хлорида кальция с ферритом натрия могут идти обменные процессы ( 2) — S2 — и ( 2) — С1 — с образованием, монокальцийферрита и сульфида или хлорида натрия.

При спекании соды с окисью железа скорость образования феррита натрия по реакции ( а) резко возрастает при повышении температуры более 851 С, т.е. температуры плавления соды ( более легкоплавкого компонента шихты), и продолжает расти с дальнейшим повышением температуры. Помимо температуры, на скорость реакции ( а) влияют размер частиц реагента, свойства применяемой окиси железа, соотношение между количеством соды и окиси железа в исходной шихте.

Ввиду отсутствия в литературе каких-либо данных для энтропии феррита натрия определим эту величину с помощью грубо приближенного метода. Как показал В. А. Киреев , энтропия хромитов, ферритов и алюминатов элементов второй группы периодической системы может быть получена аддитивно из энтропии окислов. Распространяя это обобщение В. А. Киреева на интересующий нас в данном случае феррит натрия, приравниваем энтропию этого соединения сумме энтропии окисей натрия и железа.

Примеси в руде отрицательно влияют на процесс образования феррита натрия и его выщелачивание, а также на последующие стадии производства-выпарку щелоков и плавку едкого натра. В процессе обжига смеси при плавлении с содой примеси SiO2, A12O3, FeO, SOs и др. образуют легкоплавкие соединения, прилипающие к футеровке ферритных печей в виде колец. Соединения кальция и магния и другие невыщелоченные примеси остаются в окиси железа. В результате окись железа постепенно загрязняется всеми этими соединениями и теряет свою активность. В производственных условиях степень загрязнения окиси железа не должна превышать 6 — 8 %; при большем содержании примесей окись железа обновляется. В процессе производства окись железа изменяет свою физическую структуру.

Тери и Коллонг указывают на наличие у феррита натрия ромбоэдрическо-ромбических превращений при 760, сопровождающихся значительным расширением.

Схема установки спекания соды с окисью железа и получением феррита натрия ( рис. 24) состоит из цилиндрической электрической печи /, в которую помещают железную или фарфоровую лодочку 2 с навеской смеси из соды и окиси железа.

Процесс образования феррита натрия по длине печи.

На рис. 19 показано изменение степени каустификации при образовании феррита натрия по длине печи. На графике приведены результаты обследований печи, из которых видно, что интенсивный процесс каустификации протекает только на расстоянии 2 — 4 м от места выгрузки феррита из печи.

При этом окиси алюминия и железа связываются в алюминат и феррит натрия и частично кальция; двуокиси титана и частично кремния образуют нерастворимые титанат и силикат кальция, часть SiC2 остается в растворимой форме силиката натрия. Получаемый из печи спек охлаждают, размалывают и выщелачивают водой. В раствор переходят алюминат и силикат натрия; феррит натрия разлагается, оставляя в осадке гидроокись железа.

Кинетика процесса образования феррита натрия при различных. температурах прокаливания ( соотношение NaaCO3 и Fe03 сте-хиометрическое.

Поэтому в производственных условиях для увеличения скорости разложения соды образование феррита натрия ведут при температуре около 1000 С.

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕСОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ФЕРРАТ»По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС7722397252

О компании:
ООО «ФЕРРАТ» ИНН 7722397252, ОГРН 1177746430498 зарегистрировано 26.04.2017 в регионе Москва по адресу: 109518, г Москва, улица Грайвороновская, дом 4 СТРОЕНИЕ 6, ПОМЕЩЕНИЕ IX Ч. КОМН 1 ОФИС 7. Статус: Действующее. Размер Уставного Капитала 250 000,00 руб.

Руководителем организации является: Генеральный Директор — Григорьева Людмила Петровна, ИНН . У организации 1 Учредитель. Основным направлением деятельности является «капиталовложения в уставные капиталы, венчурное инвестирование, в том числе посредством инвестиционных компаний».

Рейтинг организации: Средний  подробнее
Должная осмотрительность (отчет) ?

Статус: ?
Действующее

Дата регистрации: По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

?
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

26.04.2017

Фонд оплаты труда / Средняя заработная плата Доступно в Премиум Доступе ?

ОГРН 
?
 
1177746430498   
присвоен: 26.04.2017
ИНН 
?
 
7722397252
КПП 
?
 
772201001
ОКПО 
?
 
15476748
ОКТМО 
?
 
45395000000

Реквизиты для договора 
?
 …Скачать

Проверить блокировку cчетов 
?

Контактная информация
?

Отзывы об организации 
?: 0   Написать отзыв

Юридический адрес: ?
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
109518, г Москва, улица Грайвороновская, дом 4 СТРОЕНИЕ 6, ПОМЕЩЕНИЕ IX Ч. КОМН 1 ОФИС 7
получен 26.04.2017
зарегистрировано по данному адресу:
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
Руководитель Юридического Лица
 ?По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
Генеральный Директор
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

Григорьева Людмила Петровна

ИНН ?

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

действует сПо данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
26.04.2017

Учредители ? ()
Уставный капитал: По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
250 000,00 руб.

100%

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «АКМ-КАПИТАЛ» По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

250 000,00руб., 11.10.2019 , ИНН

Основной вид деятельности: ?По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
64.99.3 капиталовложения в уставные капиталы, венчурное инвестирование, в том числе посредством инвестиционных компаний

Дополнительные виды деятельности:

Единый Реестр Проверок (Ген. Прокуратуры РФ) ?

Реестр недобросовестных поставщиков: ?
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

не числится.

Данные реестра субъектов МСП: ?

Критерий организации  По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
Микропредприятие

Налоговый орган ?
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
Инспекция Федеральной Налоговой Службы № 22 По Г.москве
Дата постановки на учет: По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
26.04.2017

Регистрация во внебюджетных фондах

ФондРег. номерДата регистрации
ПФР 
?
 
087501016536
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
27.04.2017
ФСС 
?
 
771308084077131
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
28.04.2017

Уплаченные страховые взносы за 2018 год (По данным ФНС):

Коды статистики

ОКАТО 
?
 
45290590000
ОКОГУ 
?
 
4210014
ОКОПФ 
?
 
12300
ОКФС 
?
 
16

Финансовая отчетность ООО «ФЕРРАТ» (по данным РОССТАТ) ?

 ?

Финансовый анализ отчетности за 2019 год
Коэффициент текущей ликвидности:

0.6

Коэффициент капитализации:

6637.6

Рентабельность продаж (ROS):
Подробный анализ…

В качестве Поставщика:

,

на сумму

В качестве Заказчика:

,

на сумму

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

Судебные дела ООО «ФЕРРАТ» ?

найдено по ИНН: По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

найдено по наименованию (возможны совпадения): По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

Исполнительные производства ООО «ФЕРРАТ»
?

найдено по наименованию и адресу (возможны совпадения): По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

Лента изменений ООО «ФЕРРАТ»
?

Не является участником проекта ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС ?

Ферроцианид калия, или железистосинеродистый калий

K4[Fe(CN)6] • 3Н2O кристаллизуется в виде больших светложелтых призм. Эта соль называется также желтой кровяной солью, так как прежде приготовлялась накаливанием высушенной крови с поташом и железом. При растворении в воде соль диссоциирует на ионы К• и чрезвычайно устойчивые комплексные ионы »». Практически такой раствор совершенно не содержит ионов Fe•• и не дает ни одной реакции, характерной для двухвалентного железа.

Ферроидшниду калия соответствует железистосинеродистая кислота H4[Fe(CN)6]— белое твердое вещество, образующее, кроме калийной соли, много других солей.

Замечательно. что ферроцианид калия, несмотря на содержание в нем железа, может служить чувствительным реактивом на ионы трёх валентного железа, так как ионы »»,встречаясь в растворе с ионами Fe•••, соединяются с ними и образуют нерастворимую в воде железную соль железистосинеродистой кислоты — ферроцианид железа Fe43, характерного синего цвета; эта соль получила название берлинской лазури:

4Fe••• + 3[Fe(CN)6]»» = |↓Fe4[Fe(CN)6]3

Берлинская лазурь применяется в качестве краски. Щелочи разлагают ее с образованием гидрата окиси железа и освобождением ионов [Fe(CN)6]»»:

Fe4[Fe(CN)6]3 + 12OН’=↓4Fe(OH)3 + 3[Fe(CN)6]»»

При действии хлора или брома на раствор желтой кровяной соли анион ее окисляется, переходя из четырехвалентного в трехвалентный:

2[Fe(CN)6]»» + Сl2 = 2[Fe(CN)6]’» + 2Сl’

Соответствующая этому аниону калийная соль К3[Fе(СN)6]называется феррицианидом калияили железосинеродистым калием,а также красной кровяной солью. Она кристаллизуется в тёмнокрасных безводных кристаллах. Раствор ее со—держит анионы [Fe(CN)6]»’ такого же состава, как и анионы желтой соли, но несущие не четыре, а три отрицательных заряда и поэтому обладающие иными свойствами, чем ионы

[Fe(CN)6]»»

Если подействовать красной кровяной солью на раствор двухвалентного железа, то получается синий осадок так называемой турнбулевой сини, внешне очень похожей на берлинскуюлазурь, но имеющей иной состав:

3Fe•• + 2[Fe(CN)6]’» = ↓Fe3[Fe(CN)6]2

С солями трехвалентного железа К3[Fе(СN)6]дает бурый раствор.

Реакция образования турнбулевой сини широко используется при печатании копий с чертежей, сделанных на кальке. Печатание основано на том, что некоторые соли трехвалентного железа и органических кислот восстанавливаются под действием света в соли двухвалентного железа. Бумага, служащая для печатания, покрывается обычно смесью К3[Fе(СN)6] с аммонневожелезной солью лимонной кислоты. Если наложить на такую бумагу чертеж, сделанный на кальке, и подвергнуть его интенсивному освещению, то трехвалентное железо восстанавливается в двухвалентное во всех местах, кроме закрытых линиями чертежа. После этого бумагу опускают в воду. На освещенных местах в порах бумаги осаждается турнбулева синь; места же, защищенные от света, остаются белыми. В результате получается белый чертеж на синем фоне.

Соединения шестивалентного железа. Если нагревать железные опилки или окись железа с селитрой и едким кали, то образуется сплав, содержащий калиевую соль железной кислоты Н2FeO4 так называемый феррат калия К2FeO4

Fe2О3 + 4КОН + 3KNO3 = 2KiFeО4 + 3KNO2 + 2Н2О

При растворении сплава в воде получается красно-фиолетовый раствор, из которого действием хлористого бария можно осадить нерастворимый в воде феррат бария BaFeО4.

Все ферраты — очень сильные окислители, превосходящие в этом отношении перманганаты. Соответствующая ферратам железная кислота H2FeО4 и ее ангидрид FeО3в свободном состоянии не получены.

Получение

Существует несколько способов синтеза ферратов,.

Первый способ — окисление соединений железа (III) хлором или гипохлоритом в сильнощелочной среде:

2Fe(OH)3+3Cl2+10OH−→2FeO42−+6Cl−+8H2O{\displaystyle {\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3Cl_{2}+10OH^{-}\rightarrow 2FeO_{4}^{2-}+6Cl^{-}+8H_{2}O}}}
2Fe(OH)3+3ClO−+4OH−→2FeO42−+3Cl−+5H2O{\displaystyle {\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3ClO^{-}+4OH^{-}\rightarrow 2FeO_{4}^{2-}+3Cl^{-}+5H_{2}O}}}

Второй способ — электролиз сильного раствора щелочи на железном аноде:

Fe+2KOH+2H2O→K2FeO4+3H2{\displaystyle {\mathsf {Fe+2KOH+2H_{2}O\rightarrow K_{2}FeO_{4}+3H_{2}}}}

Феррат — натрий

Феррат натрия растворим, что ухудшает защитные свойства пленки и интенсифицирует коррозионное растрескивание.

Свойства ферратов натрия были изучены в работах

Тритартрато ( Ш) феррат натрия 15, 33, 149 ел.

Тритартрато ( П1) феррат натрия 15, 33, 149 ел.

В горячих концентрированных растворах щелочей наблюдается межкристаллитная коррозия железа ( щелочная хрупкость); она связана с образованием феррата натрия.

Окрашивание продолжается 2 — 3 мин, после чего следует промывка, во время которой гексациано — ( П) феррат натрия вымывается из эмульсионного слоя.

Перекись натрия легко окисляет соединения низшей валентности, например соли трехвалентного хрома до хромата и соли двухвалентного марганца до двуокиси марганца; железный порошок при этом превращается непосредственно в феррат натрия Na. Окись или закись азота реагируют при температуре около 150 с перекисью натрия с образованием нитрита натрия, причем из закиси азота выделяется свободный азот.

Известен целый ряд комплексных соединений, в которых имеется 5 ионов ( CN) -, а шестой заменен или другим отрицательным ионом, или нейтральной молекулой СО, NO и др. Такие соединения носят общее название пруссидов; например Na2 2Н2О называется нитропруссидом натрия, или нитрозил-пентациано — ( Ш) феррат натрия.

Последующим процессом является взаимодействие воды непосредственно с незащищенным металлом. Так же, как и кислотная, щелочная коррозия может протекать циклически, так как в результате термического разложения феррата натрия вновь происходит образование гидрохлорида натрия, и процесс взаимодействия с магнетитом повторяется. Чаще всего подобного рода явления имеют место на поверхностях нагрева в местах скопления отложений.

Если вести электролиз 40 % — ного раствора едкого натра при 70, то железо при малых плотностях тока растворяется с образованием ионов — двувалентного железа. При повышении плотности тока до 0 13 а / см — электрод покрывается слоем бархатно-черного окисла, а раствор окрашивается в фиолетовый цвет, вследствие отщепления в него ионов шестивалентного железа, которые со щелочью образуют феррат натрия.

Оксид азота проявляет склонность к образованию комплексных соединений. Типичными комплексными соединениями оксида азота являются нитрозо-железо ( II) сульфат SO4 — темно-бурого цвета, получаемый при действии оксидов азота на раствор сульфата железа ( II) и нитро-пруссид или нитрозо-пентациано — ( Ш) феррат натрия Na.

Затем к раствору добавляют при взбалтывании 7 мае. Раствор охлаждают до 20 С и выпавший осадок соли отфильтровывают. К раствору гипохлорита натрия добавляют отдельными порциями — при взбалтывании 25 мае. К раствору феррата натрия для осаждения прибавляют отдельными порциями 15 мае.

Вода, слабощелочная вследствие присутствия едкого натрия и достаточно освобожденная от кислорода, солей магния, кальциевых солей и Мадла, может рассматриваться, как не вызывающая коррозии в условиях низкого давления; однако ири высоком давлении возникают новые затруднения. Котельная коррозия с выделением водорода может происходить не только в кислых водах, но также в высокощелочных. Низкая концентрация щелочи предупреждает опасную коррозию железа, и в данном случае имеется сначала некоторое выделение водорода, но кривые Тиля и Лукмана2 указывают, что выделение это постепенно прекращается по мере образования защитной пленки. Горячий концентрированный раствор едкого натрия легко растворяет железо в виде феррата натрия NazFeOa; образование комплексных анионов благоприятствует коррозии так же, как при растворении цинка щелочью. Двууглекислый натрий, который может присутствовать почти во всякой воде, смягченной при помощи цеолитового процесса, и присутствующий иногда и при других способах обработки воды, легко теряет углекислоту, давая углекислый натрий, который начинает разлагаться при высокой температуре современных котлов высокого давления. В дальнейшем углекислота удаляется вместе с паром, оставляя едкий натрий, концентрация которого постепенно увеличивается, особенно в швах, заклепочных щелях или в каких-либо других зазорах, до тех пор, пока концентрация эта ие сделается столь высокой, что вызовет коррозию. В тех местах, где сталь находится в напряженном состоянии, коррозия имеет интеркристаллитный характер, подобно случаю воздействия аммиака на медь при наличии внутренних напряжений. Заклепочные головки также могут быть настолько повреждены, что они растрескиваются при легком ударе молотком или даже самопроизвольно.

Получение

Существует несколько способов синтеза ферратов,.

Первый способ — окисление соединений железа (III) хлором или гипохлоритом в сильнощелочной среде:

2Fe(OH)3+3Cl2+10OH−→2FeO42−+6Cl−+8H2O{\displaystyle {\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3Cl_{2}+10OH^{-}\rightarrow 2FeO_{4}{2-}+6Cl^{-}+8H_{2}O}}}
2Fe(OH)3+3ClO−+4OH−→2FeO42−+3Cl−+5H2O{\displaystyle {\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3ClO^{-}+4OH^{-}\rightarrow 2FeO_{4}^{2-}+3Cl^{-}+5H_{2}O}}}

Второй способ — электролиз сильного раствора щелочи на железном аноде:

Fe+2KOH+2H2O→K2FeO4+3H2{\displaystyle {\mathsf {Fe+2KOH+2H_{2}O\rightarrow K_{2}FeO_{4}+3H_{2}}}}

Свойства

Ферраты являются сильными окислителями. При восстановлении железо проходит через промежуточные степени окисления +5 и +4, которые очень нестабильны. Окислительно-восстановительный потенциал феррат-иона:

FeO42−+8H++3e−→Fe3++4H2O  E=+2,2B{\displaystyle {\mathsf {FeO_{4}^{2-}+8H^{+}+3e^{-}\rightarrow Fe^{3+}+4H_{2}O\ \ E^{0}=+2,2B}}}
FeO42−+4H2O+3e−→Fe(OH)3+5OH−  E=+,72B{\displaystyle {\mathsf {FeO_{4}^{2-}+4H_{2}O+3e^{-}\rightarrow Fe(OH)_{3}+5OH^{-}\ \ E^{0}=+0,72B}}}

В кислой среде ферраты разлагаются с выделением кислорода::

4FeO42−+20H+→4Fe3++3O2+10H2O{\displaystyle {\mathsf {4FeO_{4}^{2-}+20H^{+}\rightarrow 4Fe^{3+}+3O_{2}+10H_{2}O}}}

Также ферраты медленно разлагаются в нейтральной среде:

4FeO42−+10H2O→4Fe(OH)3+3O2+8OH−{\displaystyle {\mathsf {4FeO_{4}^{2-}+10H_{2}O\rightarrow 4Fe(OH)_{3}+3O_{2}+8OH^{-}}}}

Растворимость ферратов близка к растворимости сульфатов. Так, феррат калия растворим довольно хорошо, а феррат бария — нерастворим, что используется для осаждения и последующего отделения соли:

K2FeO4+BaCl2⟶2KCl+BaFeO4↓{\displaystyle {\mathsf {K_{2}FeO_{4}+BaCl_{2}\longrightarrow 2KCl+BaFeO_{4}\downarrow }}}

Методы получения

Взаимодействие желтой кровяной соли, соляной кислоты и гидроксида натрия

Уравнение реакции:

K4[Fe(CN)6] + 4HCl = H4[Fe(CN)6]↓ + 4KCl
H4[Fe(CN)6] + 4NaOH = Na4[Fe(CN)6] + 4H2O

Для получения грамм гексацианоферрата(II) натрия требуется грамм гексацианоферрата(II) калия и грамм гидроксида натрия или грамм соляной кислоты.
В емкость с раствором желтой кровяной соли небольшими порциями при перемешивании вливают раствор соляной кислоты. Выпадает большое количество малорастворимого осадка. Его несколько раз отделяют отстаиванием с последующей промывкой от растворимых примесей.В емкость с концентрированным горячим раствором гидроксида натрия небольшими порциями при перемешивании добавляют выпавший осадок. Смесь кипятят в течение нескольких минут для завершения прохождения реакции. После завершения реакции для очистки от избытка гидроксида в раствор добавляют большое количество холодного этанола, ацетона или растворителя 646, соль осаждается на дно в виде мелких кристаллов или порошка. Осадок отфильтровывают, промывают небольшим количеством того же холодного растворителя, растворяют в воде, после чего раствор используют для выращивания кристаллов.

Взаимодействие берлинской лазури и гидроксида натрия

Уравнение реакции:

Fe4[Fe(CN)6]3 + 12NaOH = 3Na4[Fe(CN)6] + 4Fe(OH)3

Для получения грамм гексацианоферрата(II) натрия требуется грамм гидроксида натрия и грамм берлинской лазури.
В емкость с берлинской лазурью добавляют небольшое количество воды до образования густой суспензии. Затем при интенсивном перемешивании в него вливают разбавленный раствор гидроксида. Смесь меняет цвет с темно-синего на коричневый, сильно нагревается и становится более однородной. Её кипятят в течение нескольких минут для завершения прохождения реакции и фильтруют от осадка гидроксида железа.

Взаимодействие желтой кровяной соли с натриевой катионообменной смолой

Уравнение реакции:

K4[Fe(CN)6] + 4Na+ = Na4[Fe(CN)6] + 4K+

Для получения грамм гексацианоферрата(II) натрия требуется грамм гексацианоферрата(II) калия.
Теплый раствор желтой кровяной соли помещают в колонну с натриевой катионообменной смолой и несколько раз встряхивают.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации