Исследование состава, свойств, применения и способов получения соединений железа в степени окисления 6. Возможные области применения ферратов и смешанные ферраты. Реакционная смесь в процессе синтеза. Обратное титрование избытка арсенит-аниона.
Аннотация к работе
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СОЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗА В ВЫСШЕЙ СТЕПЕНИ ОКИСЛЕНИЯ Выполнила: студентка 1 курсаЭлемент железо входит в побочную подгруппу VIII группы периодической системы и относится к d-элементам. В соединениях железо проявляет различные степени окисления, в основном 2 и 3, известны также высшие степени окисления железа 4, 5, 6 и 8. Двухвалентное железо проявляет в соединениях металлический характер (оно образует основания и имеет восстановительные свойства); а в соединениях высших степеней окисления железо проявляет неметаллический характер (образует ковалентные соединения и имеет окислительные свойства).Ферраты - соли, содержащие феррат-анион FEO42-(железо (VI)). Из них только ферраты калия, натрия, рубидия, цезия, стронция и бария получены в чистом кристаллическом состоянии, остальные известны в растворах или выделены из них в твердом состоянии, но со значительными примесями. Ферраты (VI) щелочных металлов являются одними из наиболее мощных известных окислителей (нормальный окислительный потенциал ферратов (VI) в кислой среде составляет 2,2 В, что превосходит этот показатель для озона (2,07 В) и является наибольшим в ряду используемых на данный момент соединений), способных разлагать многие токсичные химические вещества до малотоксичных продуктов (окисляющее действие), а также вызывать гибель микроорганизмов (дезинфицирующее действие). Продуктом разложения в растворе самих ферратов (VI) является малотоксичный гидроксид железа (III), выделяющийся в виде коллоидных агрегатов с высокой удельной поверхностью, эффективно адсорбирующий ионы тяжелых металлов, анионы, такие как фосфаты, присутствующие в обрабатываемой воде, частицы суспензий и органические остатки, обеспечивая дополнительную очистку воды путем коагуляции поллюантов. К возможным областям применения ферратов (VI) можно отнести очистку бытовых и промышленных стоков, питьевой воды артезианских скважин от тяжелых металлов, бактерий, вирусов, солей железа; окисление сероводорода, присутствующего в качестве примеси в отходах бумажных и текстильных заводов, химических фабрик; окисление цианидов, присутствующих в отбросах заводов по переработке стали и железа; окисление тиоцианатов, широко используемых в промышленности при разделении металлов, электроникелировании, в фотопроизводстве; окисление тиомочевины, применяемой в текстильной промышленности и т.д.Ферраты можно получать синтезом в растворах и твердофазным синтезом. Однако этот способ получения имеет ограниченное применение, так как продукты реакции загрязнены, а для очистки требуется их растворение и выделение из растворов. Например, во французском патенте 2635318 описан способ получения ферратов щелочных или щелочноземельных металлов из смеси соли железа (II) или (III) и гипохлорита щелочного или щелочноземельного металла, образующего первый слой, на который накладывают второй слой, образованный гранулами гидроксида щелочного или щелочноземельного металла. После удаления порошкообразного осадка путем просеивания и удаления избытка гидроксида путем промывания органическим раствором получают гранулы, содержащие феррат. Поставленная задача решена благодаря получению смешанного феррата (VI) калия-натрия, имеющего химическую брутто-формулу K3Na(FEO4)2, путем прибавления 30-45%-ного раствора гидроксида калия к равному объему 30-45% раствора гидроксида натрия, содержащего 0,1-0,3 моль/л феррат (VI)-иона (FEO4 2-иона), с последующим отделением выпавшего осадка известным образом, например фильтрованием или центрифугированием, промыванием его спиртом и эфиром и высушиванием в вакууме.
План
Содержание
Введение
1. Ферраты - соединения железа в степени окисления 6, их структура, свойства и применение
2. Получение ферратов
3. Возможность существования соединений железа в степени окисления 8