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亚铁氰化钾 编辑
中文名:亚铁氰化钾
外文名:PotassiumhexacyaNOferrate(II)
别名:六氰铁(II)酸钾
化学式:K₄
分子量:368.343
CAS登录号:13943-58-3
EINECS登录号:237-323-3
水溶性:可溶
密度:1.85g/cm³
外观:黄色结晶性粉末
理化性质
亚铁氰化钾,又称六氰铁(II)酸钾 ,化学式为K₄,分子量为368.343,呈黄色结晶性粉末。与稀硫酸加热生成氢氰酸、硫酸亚铁和硫酸钾,与浓硫酸加热生成硫酸亚铁、硫酸铵、硫酸钾,并放出一氧化碳。特性
具有抗结性能,可用于防止细粉、结晶性食品板结。例如,食盐长久堆放易发生板结,加入亚铁氰化钾后食盐的正六面体结晶转变为星状结晶,从而不易发生结块 。
与铁盐溶液作用生成普鲁士蓝,遇银盐、铜盐或锌盐溶液分别生成相应的银、铜或锌的亚铁氰化物沉淀。
用途
可作为颜料,用于纤维染色;是我国GB2760-2014规定允许使用的食品用抗结剂。
亚铁氰化钾溶液跟铁的盐溶液反应生成普鲁士蓝沉淀,可用于钯、银、锇、铀的滴定分析。
强烈灼烧时分解而放出氮,并生成氰化钾和碳化铁。用于制氰化钾、铁氰化钾和颜料等。
亚铁氰化钾作为一种抗结剂,添加到食盐中,可以防止食盐因水分含量高而结块。
毒性
毒性由于分子中氰离子与铁结合牢固,因此亚铁氰化钾毒性极低。大鼠经口LD50为1.6~3.2g/kg。FAO/WHO(1974)规定,每日允许摄入量(ADI)为0~0.25mg/(kg·d) 。
氰熔体法
在利用这种方法生产的时候,所使用到的主要生产原料有四种:第一种原材料是氰熔体,第二种原材料是硫酸亚铁,第三种原材料是氯化钾,还有一种生产原材料是纯碱。在利用这种方法进行生产的时候,首先需要向氰熔体中加入适量的水,这样能够将氰熔体萃取出来,在完成这一操作之后,还需要将适量的硫酸亚铁加入其中,这样能够确保有相应的络合物生产,最后还需要对整个生产过程中所产生的杂质采用压滤的方法进行去除。在上述的操作过程中,主要发生了如下反应:
为了确保生产质量,需要对上述化学反应之后的游离氰根含量进行严格地检测,需要确保其含量在0.35g/L以下,如果其含量不符合相应的规定,需要向其中补加适当量的硫酸亚铁。
在上述反应完成之后,需要经过相应的压滤处理来得到亚铁氰化钾钙复盐这一沉淀物质,对于该物质需要采取相应的方法进行脱钙处理,所采用的方法是通过加入适量的纯碱,并将反应温度控制在70-80℃,从而确保脱钙反应更好的进行。其发生的反应方程式如下:
在该反应完成之后,需要将相应的沉淀物去除干净,然后对滤液进行重现加热,并向其中加入过量的氯化钾,从而确保滤液中的亚铁氰化钠能够全部转换成亚铁氰化钾。
氰化钠法
在利用该方法生产亚铁氰化钾的时候,需要对反应溶液的pH值和反应温度进行有效地控制,并且要适当降低氰化钠溶液的浓度。在利用这种方法进行生产的时候,需要做好以下两种物质的控制工作:
(1)在整个反应的过程中,之所以要加入大量的氯化钙,主要是由于氯化钙的加入,可以除掉反应中的硫酸根离子,这样当相应的反应完成之后,会有过量的钙离子存在于溶液中。在钙离子的存在下,会在一定程度上提高亚铁氰化钠的结晶率。因此,在整个生产的过程中,需要对氰化钠溶液的浓度进行适当的降低。
(2)硫酸亚铁加入量及反应温度对游离氰根的影响很明显,这是因为主要会发生以下反应:
从上述化学反应方程式我们可以看出,在整个生产的过程中,需要使用到大量的氰化钠。不过在在利用氰化钠法生产亚铁氰化钾的时候,在氰化钠法的原料使用上如果从经济学的角度进行考虑,为了有效的减少整个生产过程中原材料投入成本,可以根据实际情况使用适量的碳酸钾来代替纯碱和氯化钾。
氰化氢、氢氧化钾法
在利用这种方法进行生产的时候,首先需要在反应釜中加入一定量铁粉,再加入一定量氢氧化钾溶液,通入氰化氢气体,控制反应温度,将会发生如下反应:
待反应完成后,关闭氰化氢气体进料阀,将反应液采用氮气压料放入中间罐,通过板框过滤机去除未反应的铁粉,滤液进结晶罐冷却结晶,离心得亚铁氰化钾,结晶母液套用。过滤的铁粉经洗涤后过滤后返回反应釜,洗液回反应釜套用。
废气净化剂和氰泥制取方法
废的煤气清净剂和氰泥是制造亚铁氰化物的大宗原料来源。首先用水从这些物料中浸取可溶性的化合物NH4CN、(NH4)2SO4。然后将这些物料与石灰乳混合并加热煮沸。此时不溶性铁的络合物即转变为可溶性的Ca2Fe(CN)6,相应的反应过程如下:
有关生成物Ca2Fe(CN)6的后步反应其机理与氰熔体法相同。可以加入氯化钾、纯碱等经复盐、脱钙、转化等过程制得亚铁氰化钾。
工业领域
主要用作钢铁工业的渗碳剂,以提高钢铁制件的表面硬度。印染工业用作氧化助剂,使精元棉布染色逐步进行,保持染色质量。医药工业用作凝聚剂,能达到理想的除杂工艺,提高药品质量。颜料工业用作生产颜料华蓝的主要原料。化学工业用作除铁剂。
可溶性糖提取
亚铁氰化钾可配合乙酸锌作为澄清剂:它是利用乙酸锌与亚铁氰化钾反应生成的亚铁氰化锌沉淀来挟走或吸附干扰物质。这种澄清剂除蛋白质能力强,但脱色能力差,适用于色泽较浅,蛋白质含量较高的样液的澄清,如乳制品、豆制品等,可以用于可溶性糖类的提取和澄清。
食盐抗结剂
按照我国食品安全国家标准(GB 2760-2014)规定,允许作为食盐的抗结剂。最大使用量为0.01g/kg(以亚铁氰根计)。 从1996年开始至今,亚铁氰化钾一直是国家认可的食用盐抗结剂,其最大使用限量为10mg/kg,因此,食用盐生产企业普遍将亚铁氰化钾作为食用盐抗结剂使用,在生产过程中添加量一般控制在5-7mg/kg,远低于国家标准限量。
另外,按照国家标准GB/T 5461-2016《食用盐》的规定,食用盐品种主要有精制盐、粉碎洗涤盐、日晒盐。由于日晒盐颗粒度大,不易结块,因此一般无需添加抗结剂;而精制盐、部分粉碎洗涤精制盐由于颗粒度较细,且粒度也不够均匀,容易结块,因此需要添加一定量的抗结剂。由于亚铁氰化钾可溶于水,通过喷雾方式加入,使用量低、均匀、抗结效果好,因此食用盐生产企业首选亚铁氰化钾作为食用盐抗结剂。
风险术语
危险性概述
健康危害:该品属低毒类。吸入引起咳嗽、气短。大量口服引起胃肠不适。有资料报道,中毒时肾脏受损害,尿糖大量增加。接触该品多年的工人中,未见发生皮炎。
环境危害:对环境有严重危害。
燃爆危险:该品不燃。
急救措施
皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗,就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸,就医。
食入:饮足量温水,催吐,就医。
消防措施
危险特性:与硝酸铜、亚硝酸钠加热时发生爆炸,遇高热分解释出高毒烟气。
有害燃烧产物:氰化钾。
灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。
泄漏应急处理
应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩,穿一般作业工作服。不要直接接触泄漏物。
小量泄漏:避免扬尘,小心扫起,运至废物处理场所处置。
大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。
操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作,全面通风。防止粉尘释放到车间空气中。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿透气型防毒服,戴防化学品手套。避免产生粉尘;避免与硝酸盐接触;配备泄漏应急处理设备;倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射,包装密封,应与硝酸盐分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。