1702年，德国化学和物理学家 Georg Stahl 最先发现并报道了高铁酸盐，随后对高铁酸盐的研究一直没有中断过。1897年在实验室中合成出高铁酸钾。20世纪70年代以后，高铁酸盐被开发成一种非氯的新型高效饮水消毒剂和水处理剂，国内外均作过较多的报道。

一、高铁酸及高铁酸盐

1、高铁酸

高铁酸是六价的铁氧化物的水合物，可以写作H₂FeO₄，无机酸，是紫红色近黑色的化合物，与水反应，可放出氧气，本身还原为三价铁。所以其具有很强的氧化性，Fe在其中为+6价。一些国家用高铁酸盐来作净水剂，代替漂白粉及明矾，因它有强氧化性，氢氧化铁的絮状沉淀能去悬浮物。高铁酸在一些非水溶剂中可以体现出强酸特性，在水溶液中无法体现出酸性。

2、高铁酸盐

高铁酸盐是一种绿色净水剂，其有效成部分是高铁酸根[(FeO4)^2-]。这里，铁呈+6价，具有很强的氧化性，能通过氧化作用进行消毒。同时，反应过后的还原产物是氢氧化铁[Fe(OH)₃]，在溶液中呈胶体，能够将水中的悬浮物聚集形成沉淀。高铁酸盐同时具有氯气和明矾[KAl(SO₄)₂ . 12H₂O]的净水效果，是一种新型的净水剂。

制取反应（以钠盐为例）：2Fe(OH)₃+3NaClO+4NaOH = 2Na₂FeO₄+3NaCl+5 H₂O

二、用作水处理剂时高铁酸盐特点

① 高铁酸盐（钠、钾）是六价铁盐，具有很强的氧化性，溶于水中能释放大量的原子氧，从而非常有效地杀灭水中的细菌和病毒具有杀菌力高、快速的特点。试验结果证明，若水源中细菌含量未超过20万~30万个/ mL时，用浓度6mg/ L 的高铁酸钾处理30min，即可基本上将细菌杀死，水中残存的细菌含量小于100个/ mL ，达到饮用水质的标准。

② 高铁酸盐自身被还原成新生态的 Fe (OH)₃，这是一种品质优良的无机絮凝剂，能高效地除去水中的微细悬浮物。实验证明，由于其强烈的氧化和絮凝共同作用，高铁酸盐的消毒和除污效果，全面优于含氯消毒剂和高锰酸盐。

③ 高铁酸盐除了具有优异的氧化漂白、高效絮凝、优良的杀菌作用以外，它还可迅速有效地去除废水中的有机污染物、重金属离子以及使废水脱色、脱臭，还可以控制冷凝循环水中生物粘垢的形成。高铁酸盐除臭主要是氧化掉诸如硫化氢（H₂S)、甲疏醇（CH₃SH)、甲基硫［(CH₃)₃S]、氨气（NH₃）等恶臭物质，将其转化为安全无味的物质。由于高铁酸盐在整个 pH 值范围都具有极强的氧化性，因而用于淤泥除臭处理是较为理想的方法。

④ 高铁酸盐在整个水的消毒和净化过程中，不会产生三氯甲烷等任何对人体有害的物质，不会引入有害生物体的二次污染。

⑤ 高铁酸盐适用的pH范围比含氯药剂宽，处理后的水无嗅无味，口感好，而且成本也低于其它净水剂。

三、净化过程及机理

1、高铁酸钠的净水原理

利用＋6价铁的强氧化性，消毒杀菌，同时还原后得到的＋3价铁可形成胶体，吸附水中悬浮物，水解为氢氧化铁胶体。

2、高铁酸盐净水原理

高铁酸盐净水的原理：它的氧化性比高锰酸钾强，强氧化性能杀灭水中的微生物；其本身在反应中被还原为三价铁离子，三价铁水解生成氢氧化铁胶体，具有较大的表面积，能吸附杂质而沉降下来。

3、高铁酸钠的净化方程式

4Na₂FeO₄+10H₂O===4Fe(OH)₃(胶体)+3O₂(↑)+ 8NaOH，利用高铁酸中的铁是正六价的强氧化性来杀死微生物细菌，产生的铁是三价，可生成氢氧化铁胶体有吸附作用。

4、用离子方程式表示铁离子净化水的原因

Fe³⁺水解的过程Fe³⁺+3H₂O=可逆=Fe(OH)₃(胶体)+ 3H⁺形成的Fe(OH)₃是胶体，实际上净水常用的铁盐是+6价的，或者是用高铁酸（H₂FeO₄），形成的 Fe(OH)₃是胶体，可以吸附水中的杂质然后沉降。

5、高铁酸根与水反应的具体过程

高铁酸是三氧化铁的水化物，紫黑色固体，化学式H₂FeO₄。其中铁的化合价为+6，得电子的能力很强，所以FeO₄^2-氧化性极强。高铁酸是强酸，但溶于水中会迅速水解，所以H₂FeO₄在水中显不出酸性，在其它溶剂中可以显出强酸性，如在浓的硒酸溶液(95%)中：H₂SeO₄+H₂FeO₄==H₃SeO₄⁺+HFeO₄^-(常用的高铁酸溶液用浓硒酸作溶剂) H₂FeO₄与水反应，生成氢氧化铁和氧气，六价铁被还原成三价铁：4H₂FeO₄+2H₂O==4Fe(OH)₃+3O₂↑，刚生成的氧气中含大量未结合成氧分子的游离氧原子，氧原子氧化性极强，可以迅速杀灭水中微生物，同时氢氧化铁胶体会吸附水中的悬浮物并形成沉淀。

高铁酸盐作净水剂反应过程（以Na₂FeO₄、K₂FeO₄为例）：

四、总结

高铁酸盐是当今理想的多功能水处理剂，被科学家们公认为绿色消毒剂。作为一种新型水处理剂，相信在不久的将来高铁酸盐一定会取代含氯药剂的地位。

除此以外，高铁酸钾在其它领域也有重要用途：是制造高性能、寿命长的环保型电池的重要原料，并具有制造成本低、废弃时对环境友好，以及再充电可达75％电量等优点。

高铁酸盐自发现以来一直有人从事其实验室的制备及工业化生产研究，但迄今仍没有形成人们所认可的成熟工艺。这主要是因为高铁酸盐的制备方法比较复杂，操作条件相对较苛刻，工业生产成本很高，尤其是产品回收率偏低，稳定性差，失去了价格竞争优势，这也就极大地限制了它的生产和应用。