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亞鐵離子
有較強還原性的金屬陽(yáng)離子
基本信息
| 中文名 | 亞鐵離子 |
| 外文名 | Ferrous ion |
| 外觀(guān) | 水合亞鐵離子呈淺綠色 |
| 性質(zhì) | 有較強的還原性 |
| 別名 | Fe2+ |
簡(jiǎn)介
亞鐵離子的顏色
物質(zhì)特性
生產(chǎn)方法
實(shí)驗
例如氯化氫（HCI）、水（HO）等。
試樣名稱(chēng)
化學(xué)組成
新鮮濾膜
FeO·5HO或Fe(OH)·HO
銹球內部物質(zhì) FeO·HO或Fe(OH) 新鮮濾膜 FeO·5HO或Fe(OH)·2HO
為試驗結果。由圖可見(jiàn)，有新鮮濾膜的銹球，降鐵效果良好。而洗去濾膜的銹球則除鐵效果很差，并且具有與新濾料相同的特征，它表明只有銹球表面疏松的濾膜物質(zhì)才具有催化活性，而銹球內總密實(shí)的物質(zhì)則沒(méi)有催化活性。濾料表面這種具有催化活性的疏松的鐵質(zhì)濾膜，稱(chēng)為鐵質(zhì)活性濾膜。
實(shí)驗表明，新鮮的鐵質(zhì)活性濾膜的催化活性最強，隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)，鐵質(zhì)濾膜逐漸老化，其催化活性也逐漸減退。實(shí)驗是用成熟濾料進(jìn)行的，實(shí)驗結果如圖5。停運幾天以后，成熟濾料的除鐵效能已大大降低，表明鐵質(zhì)濾膜會(huì )隨時(shí)間逐漸老化而喪失其催化活性。銹球內部的密實(shí)物質(zhì)，正是由老化的鐵質(zhì)濾膜長(cháng)期積累而成。所以，濾料表面鐵質(zhì)活性濾膜的催化作用只有在連續的除鐵過(guò)程中才能實(shí)現。濾料表面的鐵質(zhì)活性濾膜在過(guò)濾除鐵過(guò)程中得到新的補充，從而在原來(lái)的濾膜上不斷覆蓋上新的濾膜，這使濾膜始終保持新鮮而具有很高的催化活性。舊的濾膜則逐漸老化喪失催化活性，久之便成為濾料表面密實(shí)的附著(zhù)物。濾料表面的鐵質(zhì)活性濾膜的不斷更新，是銹砂接觸氧化除鐵過(guò)程正常進(jìn)行的必要條件。
已經(jīng)明了，鐵質(zhì)活性濾膜接觸氧化除鐵的過(guò)程，首先是濾膜離子交換吸附水中的亞鐵離子，可表示如下：
當水中有溶解氧時(shí)，被吸附的亞鐵離子在活性濾膜的催化下迅速地水解和氧化，從而使催化劑得到再生，反應生成物又作為催化劑參與反應，所以鐵質(zhì)活性濾膜接觸氧化除鐵是一個(gè)自動(dòng)催化過(guò)程。
Fe(OH)(Ofe) ·2HO+1/4·O+9/2 ·HO= 2Fe(OH)3·2HO+ H
收集反沖洗水中的鐵泥進(jìn)行分析，發(fā)現其中基本上不含亞鐵化合物。它表明被活性濾膜吸附的亞鐵離子能被迅速地氧化為高鐵。
結論
按照鐵質(zhì)活性濾膜接觸氧化除鐵是一個(gè)自動(dòng)催化過(guò)程的概念，在過(guò)濾除鐵過(guò)程中被截留于濾層中的鐵質(zhì)由于具有催化作用，應能使濾層的接觸氧化除鐵能力得到提高。情況確實(shí)如此。圖6為除鐵過(guò)程中，水的含鐵濃度沿濾層深度方向分布的變化情況。其中曲線(xiàn)1為濾層反沖洗后1小時(shí)的濃度分布情況，曲線(xiàn)2為反沖洗后36小時(shí)的情況。由圖可見(jiàn)，曲線(xiàn)2較曲線(xiàn)1的位置上移，表明隨著(zhù)鐵質(zhì)在濾層中的積累，濾層的接觸氧化除鐵能力有明顯的提高，它證實(shí)了鐵質(zhì)活性濾膜接觸氧化除鐵是自動(dòng)催化過(guò)程的結論。
成熟濾層
成熟濾層的接觸氧化除鐵速率。
水中的亞鐵離子在成熟濾層中被去除，經(jīng)歷以下諸步驟：
上述諸步驟中，反應速度最慢者將成為除鐵速率的控制步驟。實(shí)驗表明，亞鐵離子向濾料表面擴散可能是除鐵速率的控制因素。實(shí)驗還表明，濾料上活性濾膜只以外表面吸附水中的亞鐵離子。
-dc/dt=DS/D(C-C’)≈DS/σ·C (1)
式中 t——時(shí)間，t=ml/u；
l——濾層的厚度；
m——濾層孔隙度；
u——濾速；
D——擴散系數；
S——單位體積濾層中濾膜的外表面積，S=6a(1-m)/d；
d——濾料粒徑；
a——濾料的形狀系數；
σ——邊界層厚度；
C’——濾膜表面上的亞鐵離子濃度。
將上列各參數代入式(1)得
-dc/dι=βC (2)
β=6Dam(1-m)/ σdu (3)
式中β稱(chēng)為濾層的接觸催化活性系數。
當水在濾層中呈層流狀態(tài)流動(dòng)時(shí)，可以認為邊界層厚度為一定值(σ=const)，由式
亞鐵制備
亞鐵制備與用途。
水含鐵度
地下水含鐵濃度。
地下水含鐵濃度14mg/l；溶解氧濃度7～8mg/l；濾速10m/h。
亞鐵實(shí)驗
注意事項
危險性
環(huán)境危害：對環(huán)境有危害，對水體可造成污染。
急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣著(zhù)，用大量流動(dòng)清水沖洗。
吸入：迅速脫離現場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫。
食入：用水漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫。
應急處理
小量泄漏：避免揚塵，小心掃起，收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中。
大量泄漏：收集回收或運至廢物處理場(chǎng)所處置。
包裝儲存
在夏天保質(zhì)期30天，價(jià)格便宜，脫色效果好，絮凝礬花大，沉降快。外包裝分別有:50公斤和25公斤編織袋 硫酸亞鐵廣泛用于漂染、電鍍廢水的處理，是一種高效的凈水絮凝劑，特別應用于漂染廢水的脫色處理，效果更佳；可用做一水硫酸亞鐵的原料，一水硫酸亞鐵廣泛應用于飼料業(yè)；是電鍍廢水高效絮凝劑聚合硫酸鐵的最主要原材料。操作注意事項：密閉操作，局部排風(fēng)。防止粉塵釋放到車(chē)間空氣中。操作人員必須經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過(guò)濾式防塵口罩，戴化學(xué)安全防護眼鏡，穿橡膠耐酸堿服，戴橡膠耐酸堿手套。避免產(chǎn)生粉塵。避免與氧化劑、堿類(lèi)接觸。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。儲存注意事項：儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠離火種、熱源。防止陽(yáng)光直射。包裝必須密封，切勿受潮。應與氧化劑、堿類(lèi)等分開(kāi)存放，切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。
亞鐵離子檢驗
方法1：觀(guān)察。亞鐵離子，是綠色的，看的出來(lái)。
2Fe+Cl ==2Fe+2Cl
方法3：加入氫氧化鈉溶液，生成白色沉淀，白色沉淀迅速變成灰綠色，最后，變成紅褐色。這證明有亞鐵離子。
方法4：向溶液中加入酸性高錳酸鉀，若褪色，則有亞鐵離子，不褪色，則完全變質(zhì)。
方法6：加入鐵氰酸鉀，生成藍色沉淀（就是這個(gè)KFe[Fe(CN)6]），則為亞鐵離子
鐵離子和亞鐵離子的檢驗
目的：認識檢驗鐵離子和亞鐵離子的一般方法。
原理：鐵離子和亞鐵離子跟某些化合物反應能生成不同的絡(luò )合物，從這些絡(luò )合物的顏色可以鑒別鐵離子和亞鐵離子。
操作：
1.跟硫氰酸鉀溶液的反應 取兩支試管，一盛0.1 摩/升FeCl 溶液2 毫升，另一盛新制備的0.1 摩/升FeSO 溶液2 毫升，各滴入1～2 滴硫氰酸鉀溶液，前者呈現紅色，后者不顯紅色。這是因為Fe+跟SCN-能生成配位數從1～6 的一系列紅色的硫氰酸鐵絡(luò )離子的緣故。
普魯士藍和滕氏藍兩種沉淀都顯深藍色，現已證明這二者是相同的物質(zhì)，近似組成是KFe[Fe（CN）]·6HO。
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