Ферраты

Ферраты являются сильными окислителями. При восстановлении железо проходит через промежуточные степени окисления +5 и +4, которые очень нестабильны. Окислительно-восстановительный потенциал феррат-иона:

${\displaystyle {\mathsf {FeO_{4}^{2-}+8H^{+}+3e^{-}\rightarrow Fe^{3+}+4H_{2}O\ \ E^{0}=+2,2B}}}$

${\displaystyle {\mathsf {FeO_{4}^{2-}+4H_{2}O+3e^{-}\rightarrow Fe(OH)_{3}+5OH^{-}\ \ E^{0}=+0,72B}}}$[1]

В кислой среде ферраты разлагаются с выделением кислорода:[2]:

${\displaystyle {\mathsf {4FeO_{4}^{2-}+20H^{+}\rightarrow 4Fe^{3+}+3O_{2}+10H_{2}O}}}$

Также ферраты медленно разлагаются в нейтральной среде:

${\displaystyle {\mathsf {4FeO_{4}^{2-}+10H_{2}O\rightarrow 4Fe(OH)_{3}+3O_{2}+8OH^{-}}}}$

Окисляют аммиак даже на холоде:

${\displaystyle {\mathsf {2K_{2}FeO_{4}+2NH_{3}+H_{2}O\longrightarrow Fe_{2}O_{3}\cdot H_{2}O+N_{2}\uparrow +4KOH}}}$

Растворимость ферратов близка к растворимости сульфатов. Так, феррат калия растворим довольно хорошо, а феррат бария — нерастворим, что используется для осаждения и последующего отделения соли:

${\displaystyle {\mathsf {K_{2}FeO_{4}+BaCl_{2}\longrightarrow 2KCl+BaFeO_{4}\downarrow }}}$

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.

Существует несколько способов синтеза ферратов[3]^,[4].

Первый способ — окисление соединений железа (III) хлором или гипохлоритом в сильнощелочной среде:

${\displaystyle {\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3Cl_{2}+10OH^{-}\rightarrow 2FeO_{4}^{2-}+6Cl^{-}+8H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {2Fe(OH)_{3}+3ClO^{-}+4OH^{-}\rightarrow 2FeO_{4}^{2-}+3Cl^{-}+5H_{2}O}}}$

Второй способ — электролиз концентрированного раствора щелочи на железном аноде:

${\displaystyle {\mathsf {Fe+2KOH+2H_{2}O\rightarrow K_{2}FeO_{4}+3H_{2}}}}$

Также существует способ получения при помощи нагрева смеси,например, K202 и Fe2O3 в атмосфере кислорода или в присутствии KNO3.

1. Sharma V.K. (2002) Potassium ferrate (VI): an environmentally friendly oxidant. Adv. Environ. Res. 6: 143—156
2. Реми Г. Курс неорганической химии. т. 2. М., Мир, 1966. С. 309.
3. 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.
4. Брауэр Г. (ред.) Руководство по неорганическому синтезу. т. 5. М., Мир, 1985. С. 1757—1757.

• Sharma V.K. Ferrates. Synthesis, Properties, and Applications in Water and Wastewater Treatment. American Chemical Society, 2008.