Процесс электролиза

В процессе электролиза после подачи тока от анода начинают идти фиолетовые разводы, затем появляется устойчивое лёгкое фиолетовое окрашивание. Через некоторое время окраска уже тёмно-фиолетовая в случае разделения анодного и катодного пространства. При этом в катодном пространстве можно наблюдать выделение пузырьков газа.

Анодный процесс: Fe0 + 8 OH- - 6e- = FeO42- + 4H2O
Катодный процесс: 2H+ + 2 e- = H2↑
Суммарно реакция выглядит так: Fe0+2NaOH+2H2O→Na2FeO4+2H2

полученный щелочной раствор феррата натрия не подлежит длительному хранению и должен использоваться в течение четырех часов после приготовления.

Так как ферраты являются антисептиками, они разлагают органические вещества ,поэтому их используют при очистке питьевой воды.
Ферраты (VI) являются одними из наиболее мощных известных окислителей . Они способны разлагать многие токсичные химические вещества, а также вызывать гибель микроорганизмов (дезинфицирующее действие).

Продуктом разложения самих ферратов в растворе является гидроксид железа, то есть малотоксичный продукт.
Проблема очистки воды электрохимическим методом получения феррат-ионами является комплексной, и для успешного выбора условий очистки необходимо решить ряд проблем.
Большие проблемы при электрохимической генерации феррат-ионов доставляет пассивация анода в щелочной среде.

При анодном растворении железа имеет место следующая реакция образования феррат-ионов:
Fe + 8OH- - 6e- → FeO42- + 4H2O

при анодной поляризации железа в щелочной среде имеет место образование кислорода по электрохимической реакции:
4ОН- - 4e- → 2Н2О + О2 (2)
Образовавшиеся феррат-ионы, к тому же, склонны к разложению в щелочной среде:
4FeO42- + 10H2O → 4Fe(OH)-4 + 4OH- + 3O2 (3)
Опытным путем установлено, что при продолжительности электролиза более 2-х часов более 90 % феррат ионов переходит в твердый осадок.

МЕТОДИКА
Калия феррат(VI) Формула: K2FeO4
Внешний вид:
Кристаллы темно фиолетового цвета, хорошо растворимые в воде с последующим гидролизом.
Описание:
Калия феррат(VI) является сильным окислителем, способен воспламенить органические вещества. В воде хорошо растворим, однако очень быстро гидролизуется с образованием Fe(OH)3, KOH,O2.
Чтобы произвести кристаллизацию необходимо добавлять в раствор KOH до тех пор, пока ФК не начнет кристаллизоваться.

Необходимые реактивы:
H2O,KOH,Fe2O3, гипохлорит Натрия 5%(я использовала средство «Белизна»).
Необходимое оборудование:
Колба 500мл, Стакан химический ~600-800мл, спиртовка, жестяная банка, шпатель/ложечка средний металлический,
Стеклянная палочка, чаша (Петри)

Ход работы:
Необходимо смешать и размолоть в ступке KOH и Fe2O3, щелочи брать в избытке. После размельчения, смесь пересыпается в жестянку и нагреть над спиртовкой.
Реакцию необходимо вести до тех пор, пока смесь не прекратит пузыриться и не образуется твердая корка.

В это время наливаю в хим. стакан «Белизну» примерно 350мл и добавляю щелочь до 400 мл. Далее остывший продукт (KFeO2+KOH) необходимо измельчить (не сильно), для более быстрого растворения. И высыпать в раствор «Белизны» и КОН.
Необходимо тщательно перемешивать до растворения всех крупных частиц. Раствор будет окрашен в бурый коричневый цвет, и оставляю смесь на 30 минут в холодном месте до полного остывания.

Далее необходимо по капле добавлять КОН. До тех пор, пока смесь не станет темно фиолетового цвета и не начнут образовываться кристаллы K2FeO4.

Полученные кристаллы феррат-ионов можно отфильтровать ,используя этиловый спирт и вакуумный насос. В дальнейшем можно применять для очистки воды