Ферраты
Ферраты — соли, содержащие феррат-анион FeO42- (Fe(VI)). Соответствуют железной кислоте H2FeO4, которая в свободном виде не существует. Как правило, окрашены в фиолетовый цвет.
Содержание
Свойства
Ферраты являются сильными окислителями. При восстановлении железо проходит через промежуточные степени окисления +5 и +4, которые очень нестабильны. Окислительно-восстановительный потенциал феррат-иона:
- <math>\mathsf{FeO_4^{2+} + 8H^+ + 3e^- \rightarrow Fe^{3+} + 4H_2O \ \ E^0 = +2,2 B}</math>
- <math>\mathsf{FeO_4^{2-} + 4H_2O + 3e^- \rightarrow Fe(OH)_3 + 5OH^- \ \ E^0 = +0,72 B}</math>[1]
В кислой среде ферраты разлагаются с выделением кислорода:[2]:
- <math>\mathsf{4FeO_4^{2-} + 20H^+ \rightarrow 4Fe^{3+} + 3O_2 + 10H_2O}</math>
Также ферраты медленно разлагаются в нейтральной среде:
- <math>\mathsf{4FeO_4^{2-} + 10H_2O \rightarrow 4Fe(OH)_3 + 3O_2 + 8OH^-}</math>
Растворимость ферратов близка к растворимости сульфатов. Так, феррат калия растворим довольно хорошо, а феррат бария — нерастворим, что используется для осаждения и последующего отделения соли:
- <math>\mathsf{K_2FeO_4 + BaCl_2 \longrightarrow 2KCl + BaFeO_4\downarrow} </math>
Применение
Будучи сильными окислителями, ферраты легко окисляют органические загрязняющие вещества и обладают антисептическим действием. При этом они, в отличие от хлора, не образуют ядовитых продуктов. Поэтому ферраты всё активнее и активнее используют при водоочистке и водоподготовке.
Получение
Существует несколько способов синтеза ферратов[3],[4].
Первый способ — окисление соединений железа (III) хлором или гипохлоритом в сильнощелочной среде:
- <math>\mathsf{2Fe(OH)_3 + 3Cl_2 + 10OH^- \rightarrow 2FeO_4{2-} + 6Cl^- + 8H_2O}</math>
- <math>\mathsf{2Fe(OH)_3 + 3ClO^- + 4OH^- \rightarrow 2FeO_4^{2-} + 3Cl^- + 5H_2O}</math>
Второй способ — электролиз сильного раствора щелочи на железном аноде:
- <math>\mathsf{Fe + 2KOH + 2H_2O\rightarrow K_2FeO_4 + 3H_2}</math>
Напишите отзыв о статье "Ферраты"
Литература
- ↑ Sharma V.K. (2002) Potassium ferrate (VI): an environmentally friendly oxidant. Adv. Environ. Res. 6: 143—156
- ↑ Реми Г. Курс неорганической химии. т. 2. М., Мир, 1966. С. 309.
- ↑ Light S., Yu X. Recent Advances in Fe(VI) Synthesis. In: Sharma V.K. Ferrates. Synthesis, Properties, and Applications in Water and Wastewater Treatment. American Chemical Society, 2008. pp. 2-51.
- ↑ Брауэр Г. (ред.) Руководство по неорганическому синтезу. т. 5. М., Мир, 1985. С. 1757—1757.
Ссылки
- [pubs.acs.org/isbn/9780841269613 Sharma V.K. Ferrates. Synthesis, Properties, and Applications in Water and Wastewater Treatment. American Chemical Society, 2008].
Отрывок, характеризующий Ферраты
Пьер улыбнулся, но по его улыбке видно было, что он понимал, что не анекдот Сергея Кузьмича интересовал в это время князя Василия; и князь Василий понял, что Пьер понимал это. Князь Василий вдруг пробурлил что то и вышел. Пьеру показалось, что даже князь Василий был смущен. Вид смущенья этого старого светского человека тронул Пьера; он оглянулся на Элен – и она, казалось, была смущена и взглядом говорила: «что ж, вы сами виноваты».«Надо неизбежно перешагнуть, но не могу, я не могу», думал Пьер, и заговорил опять о постороннем, о Сергее Кузьмиче, спрашивая, в чем состоял этот анекдот, так как он его не расслышал. Элен с улыбкой отвечала, что она тоже не знает.
Когда князь Василий вошел в гостиную, княгиня тихо говорила с пожилой дамой о Пьере.
– Конечно, c'est un parti tres brillant, mais le bonheur, ma chere… – Les Marieiages se font dans les cieux, [Конечно, это очень блестящая партия, но счастье, моя милая… – Браки совершаются на небесах,] – отвечала пожилая дама.
Князь Василий, как бы не слушая дам, прошел в дальний угол и сел на диван. Он закрыл глаза и как будто дремал. Голова его было упала, и он очнулся.
– Aline, – сказал он жене, – allez voir ce qu'ils font. [Алина, посмотри, что они делают.]
Княгиня подошла к двери, прошлась мимо нее с значительным, равнодушным видом и заглянула в гостиную. Пьер и Элен так же сидели и разговаривали.
– Всё то же, – отвечала она мужу.
Князь Василий нахмурился, сморщил рот на сторону, щеки его запрыгали с свойственным ему неприятным, грубым выражением; он, встряхнувшись, встал, закинул назад голову и решительными шагами, мимо дам, прошел в маленькую гостиную. Он скорыми шагами, радостно подошел к Пьеру. Лицо князя было так необыкновенно торжественно, что Пьер испуганно встал, увидав его.
– Слава Богу! – сказал он. – Жена мне всё сказала! – Он обнял одной рукой Пьера, другой – дочь. – Друг мой Леля! Я очень, очень рад. – Голос его задрожал. – Я любил твоего отца… и она будет тебе хорошая жена… Бог да благословит вас!…
Он обнял дочь, потом опять Пьера и поцеловал его дурно пахучим ртом. Слезы, действительно, омочили его щеки.
– Княгиня, иди же сюда, – прокричал он.
