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| 高鐵酸鉀的化學性質
高鐵酸鉀是近年代以來開發的一種繼臭氧、 過氧化氫、二氧化氯之后-種新型水處理劑。
它能快速殺滅水中的細菌和病毒,且不會生成三氯甲烷、氯代酚等次級衍生物。
純高鐵酸鉀是一種暗紫色、有金屬光澤的粉末狀晶體，其化學分子式為K2FeO4。
熱穩定性稍差,溶液的pH對其穩定性的影響很大，當pH值為10-11時非常穩定;
當pH值為8-10時,穩定性有所下降;而當pH<7.5時,穩定性明顯下降,其溶液在微酸性(pH值為4-5)條件下很快分解。
放出氧氣,并析出具有高度吸附活性的無機絮凝劑Fe(OH)3。
干燥或溶于強堿溶液的高鐵酸鉀,在室溫下很穩定，高鐵酸鉀氧化還原電位在酸性條件下為2.20 V，堿性條件下為0.72 V。
是一種比高錳酸鉀(1.659 V)和次氯酸鹽(1.49 V)更強的氧化劑。
二、高鐵酸鉀的作用機理
首先,從氧化還原電極電位值可以看出,高鐵酸鹽有很強的氧化能力。
可以氧化多種無機、有機物質，如NH3、S2042-.SCN-、H2S、醇、酸、胺、羥酮、氫醌、苯腙、肟等化合物。
并且不會對人類和環境帶來任何破壞，是理想、高效、高選擇性的強氧化劑;
其次,高鐵酸根離子在水溶液中還能殺死大腸桿菌和一般細菌。能除去污水中的有害有機物、NO2-及劇毒CN-等。
另外高鐵酸根離子分解產生的Fe(OH)3可以作為吸附劑，吸附各種陰陽離子，起到很好的凈水作用。
比目前市場上使用的各種凈水劑如明礬、聚合氯化鋁、硫酸鐵等具有很大的優越性。
這些凈水劑一般只具單純的吸附、絮凝功能脫色、除臭。
難以有效降低水體的生物耗氧量(BOD)、化學耗氧量(COD)值,幾乎不具備滅菌殺蟲效能。
與環保方面通用的氧化劑二氧化錳、高錳酸鉀、三氯化鉻、重鉻酸鉀相比,高鐵酸鉀無重金屬二次污染。
與氯制劑相比,高鐵酸鉀無“三致”作用，不產生二氯甲烷、三氯甲烷化合物,也不產生有異味的氯酚化合物。
高鐵酸鉀不僅可以消毒,而且對環境友好,是一種 集氧化、吸附、絮凝、助凝、殺菌、殺蟲、除臭為一體的新型高效多功能綠色水處理劑。
其殺菌機理是通過強烈的氧化作用，破壞細菌的某些結構(如細胞壁、細胞膜)以及細胞結構中的一些物質(如酶等)。
抑制和阻礙蛋白質及核酸的合成,使菌體的生長和繁殖受阻，起到殺死菌體的作用;
凈化機理主要是由于高鐵離子在其被還原生成Fe3+過程中,經歷了一系列由六價到三價帶有不同電荷的中間狀態,因而表現出獨特的處理效果。
與常規消毒劑相比,高鐵酸鉀作為新型水產消毒劑,具有殺菌效果好、用量少、作用快、功能性多、安全性好、使用方便、應用廣泛等諸多優點。
三、高鐵酸鉀在水產養殖中的應用
1、去除水中有機污染物
朱啟安等研究表明，在反應溫度為36°C、水的pH值約為7的條件下。
對2，4, 6-三氯酚濃度為10 mg/L的配水采用100 mg/L的高鐵酸鉀氧化處理5~8 min后，對2, 4, 6-三氯酚含量降為0.08mg/L;曲久輝等研究了高鐵酸鉀對水中微量鄰氯苯酚的去除效果。
結果表明，鄰氯苯酚的質量濃度為4mg/L時，加入60 mg/L的高鐵酸鉀氧化處理10 分鐘對醇胺、醇、羧酸、胺、羥酮、氫醌、苯胺、肟和SCN-等化合物的氧化去除。
2、高鐵酸鉀對微囊藻毒素的去除
自20世紀90年代以來，淡水水體富營養化現象日益嚴重，水體的富營養化往往導致藻類瘋長形成水華。
造成水味腥臭、透明度下降，消耗水體中溶解氧，影響水產品的養殖。
高鐵酸鉀是一種強氧化劑， 通過攻擊微囊藻毒素Adda基團中的共軛雙鍵而使MC毒性消失，從而提高水產品質量及改善養殖水質。
高鐵酸鉀能夠有效地去除水中的微囊藻毒素。其去除率與高鐵酸鉀投加質量濃度、反應時間成正相關。
其中高鐵酸鉀質量濃度對去除效果的影響較為明顯;反應溫度對去除率的影響不顯著;pH值對去除率也有重要影響。
3、高鐵酸鉀對魚類病原菌的殺菌效果
魚類細菌性疾病是目前危害漁業生產最嚴重的一類疾病。
劉乾甫等試驗測定了高鐵酸鉀對8種常見魚類病原菌的殺菌效果，并研究了不同濃度的高鐵酸鉀溶液對幾種病原菌的殺滅效果。
結果顯示，高鐵酸鉀對2種弧菌的抑制效果良好，測得的殺菌效果好的濃度配比分別為1.2 mg/L、9.6 mg/L;
2.4mg/L的消毒液對溫和氣單胞菌、河弧菌、弧菌I組淡水亞組弧菌就能達到95 %以上的殺菌率;
在低于或等于7.2 mg/L濃度時，更能將河弧菌、弧菌I組淡水亞組弧菌完全殺滅;
而殺菌時間相同，對嗜水氣單胞菌、點狀產氣單胞菌點狀亞種、熒光假單胞菌則需要7.2mg/L的消毒液才能達到95%以上的殺菌率;
4、去除水中無機污染物
相對有機污染物而言，高鐵酸鉀的強氧化性更容易氧化含硫、氰、砷等的無機物。
高鐵酸鉀氧化水中的無機還原物的反應時間較短，一般以分鐘計， 有些反應甚至幾秒鐘之內完成。
當pH值為5.95,加入高鐵酸鉀溶液濃度為45 mg/L時，水中S2-濃度從25.33 mg/L降至0.33 mg/L[12-13] 。
高鐵酸鉀對廢水中CN-這種毒性極強的物質去除效果也十分顯著。
當pH值為11.20,加入高鐵酸鉀溶液濃度為75 mg/L時，水中CN-濃度從10.00 mg/L降至0.085 mg/L[12-14]。
另外，曲久輝等研究表明高鐵酸鉀對飲用水中的氨氮也有一定的去除作用。
5、去除水中重金屬污染物
高鐵酸鹽去除水中重金屬主要依靠其在水中分解后產生的氫氧化鐵膠體沉淀的吸附和共沉作用。 |
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