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亞鐵氰化鉀

鎖定
亞鐵氰化鉀是一種無機化合物,又名六氰鐵(II)酸鉀,分子式K4Fe(CN)6,呈黃色結晶性粉末。
中文名
亞鐵氰化鉀
外文名
Potassium hexacyanoferrate(II)
別    名
六氰鐵(II)酸鉀
化學式
K₄[Fe(CN)₆]
分子量
368.343
CAS登錄號
13943-58-3
EINECS登錄號
237-323-3
水溶性
可溶
密    度
1.85 g/cm³
外    觀
黃色結晶性粉末

亞鐵氰化鉀簡介

亞鐵氰化鉀理化性質

亞鐵氰化鉀結構式 亞鐵氰化鉀結構式
亞鐵氰化鉀,又稱六氰鐵(II)酸鉀 [2]  ,化學式為K₄[Fe(CN)₆],分子量為368.343,呈黃色結晶性粉末。與稀硫酸加熱生成氫氰酸硫酸亞鐵硫酸鉀,與濃硫酸加熱生成硫酸亞鐵、硫酸銨、硫酸鉀,並放出一氧化碳 [5] 

亞鐵氰化鉀特性

具有抗結性能,可用於防止細粉、結晶性食品板結。例如,食鹽長久堆放易發生板結,加入亞鐵氰化鉀後食鹽的正六面體結晶轉變為星狀結晶,從而不易發生結塊 [1] 
與鐵鹽溶液作用生成普魯士藍,遇銀鹽、銅鹽或鋅鹽溶液分別生成相應的銀、銅或鋅的亞鐵氰化物沉澱。 [5] 

亞鐵氰化鉀用途

可作為顏料,用於纖維染色;是我國GB2760-2014規定允許使用的食品用抗結劑。 [2] 
亞鐵氰化鉀溶液跟鐵的鹽溶液反應生成普魯士藍沉澱,可用於鈀、銀、鋨、鈾的滴定分析。 [4] 
強烈灼燒時分解而放出氮,並生成氰化鉀和碳化鐵。用於制氰化鉀、鐵氰化鉀和顏料等。 [6] 
亞鐵氰化鉀作為一種抗結劑,添加到食鹽中,可以防止食鹽因水分含量高而結塊。 [3] 

亞鐵氰化鉀毒性

毒性由於分子中氰離子與鐵結合牢固,因此亞鐵氰化鉀毒性極低。大鼠經口LD50為1.6~3.2g/kg。FAO/WHO(1974)規定,每日允許攝入量(ADI)為0~0.25mg/(kg·d) [1] 

亞鐵氰化鉀生產方法

亞鐵氰化鉀氰熔體法

在利用這種方法生產的時候,所使用到的主要生產原料有四種:第一種原材料是氰熔體,第二種原材料是硫酸亞鐵,第三種原材料是氯化鉀,還有一種生產原材料是純鹼。在利用這種方法進行生產的時候,首先需要向氰熔體中加入適量的水,這樣能夠將氰熔體萃取出來,在完成這一操作之後,還需要將適量的硫酸亞鐵加入其中,這樣能夠確保有相應的絡合物生產,最後還需要對整個生產過程中所產生的雜質採用壓濾的方法進行去除。在上述的操作過程中,主要發生瞭如下反應:
為了確保生產質量,需要對上述化學反應之後的遊離氰根含量進行嚴格地檢測,需要確保其含量在0.35g/L以下,如果其含量不符合相應的規定,需要向其中補加適當量的硫酸亞鐵。
在上述反應完成之後,需要經過相應的壓濾處理來得到亞鐵氰化鉀鈣複鹽這一沉澱物質,對於該物質需要採取相應的方法進行脱鈣處理,所採用的方法是通過加入適量的純鹼,並將反應温度控制在70-80℃,從而確保脱鈣反應更好的進行。其發生的反應方程式如下:
在該反應完成之後,需要將相應的沉澱物去除乾淨,然後對濾液進行重現加熱,並向其中加入過量的氯化鉀,從而確保濾液中的亞鐵氰化鈉能夠全部轉換成亞鐵氰化鉀。

亞鐵氰化鉀氰化鈉法

在利用該方法生產亞鐵氰化鉀的時候,需要對反應溶液的pH值和反應温度進行有效地控制,並且要適當降低氰化鈉溶液的濃度。在利用這種方法進行生產的時候,需要做好以下兩種物質的控制工作:
(1)在整個反應的過程中,之所以要加入大量的氯化鈣,主要是由於氯化鈣的加入,可以除掉反應中的硫酸根離子,這樣當相應的反應完成之後,會有過量的鈣離子存在於溶液中。在鈣離子的存在下,會在一定程度上提高亞鐵氰化鈉的結晶率。因此,在整個生產的過程中,需要對氰化鈉溶液的濃度進行適當的降低。
(2)硫酸亞鐵加入量及反應温度對遊離氰根的影響很明顯,這是因為主要會發生以下反應:
從上述化學反應方程式我們可以看出,在整個生產的過程中,需要使用到大量的氰化鈉。不過在在利用氰化鈉法生產亞鐵氰化鉀的時候,在氰化鈉法的原料使用上如果從經濟學的角度進行考慮,為了有效的減少整個生產過程中原材料投入成本,可以根據實際情況使用適量的碳酸鉀來代替純鹼和氯化鉀。

亞鐵氰化鉀氰化氫、氫氧化鉀法

在利用這種方法進行生產的時候,首先需要在反應釜中加入一定量鐵粉,再加入一定量氫氧化鉀溶液,通入氰化氫氣體,控制反應温度,將會發生如下反應:
待反應完成後,關閉氰化氫氣體進料閥,將反應液採用氮氣壓料放入中間罐,通過板框過濾機去除未反應的鐵粉,濾液進結晶罐冷卻結晶,離心得亞鐵氰化鉀,結晶母液套用。過濾的鐵粉經洗滌後過濾後返回反應釜,洗液回反應釜套用。

亞鐵氰化鉀廢氣淨化劑和氰泥製取方法

廢的煤氣清淨劑和氰泥是製造亞鐵氰化物的大宗原料來源。首先用水從這些物料中浸取可溶性的化合物NH4CN、(NH4)2SO4。然後將這些物料與石灰乳混合並加熱煮沸。此時不溶性鐵的絡合物即轉變為可溶性的Ca2Fe(CN)6,相應的反應過程如下:
有關生成物Ca2Fe(CN)6的後步反應其機理與氰熔體法相同。可以加入氯化鉀、純鹼等經複鹽、脱鈣、轉化等過程製得亞鐵氰化鉀。

亞鐵氰化鉀應用領域

亞鐵氰化鉀工業領域

主要用作鋼鐵工業的滲碳劑,以提高鋼鐵製件的表面硬度。印染工業用作氧化助劑,使精元棉布染色逐步進行,保持染色質量。醫藥工業用作凝聚劑,能達到理想的除雜工藝,提高藥品質量。顏料工業用作生產顏料華藍的主要原料。化學工業用作除鐵劑。

亞鐵氰化鉀可溶性糖提取

亞鐵氰化鉀可配合乙酸鋅作為澄清劑:它是利用乙酸鋅[Zn(CH3COO)2]與亞鐵氰化鉀反應生成的亞鐵氰化鋅沉澱來挾走或吸附干擾物質。這種澄清劑除蛋白質能力強,但脱色能力差,適用於色澤較淺,蛋白質含量較高的樣液的澄清,如乳製品、豆製品等,可以用於可溶性糖類的提取和澄清。 [7] 

亞鐵氰化鉀食鹽抗結劑

按照我國食品安全國家標準(GB 2760-2014)規定,允許作為食鹽的抗結劑。最大使用量為0.01g/kg(以亞鐵氰根計)。 [8]  從1996年開始至今,亞鐵氰化鉀一直是國家認可的食用鹽抗結劑,其最大使用限量為10mg/kg,因此,食用鹽生產企業普遍將亞鐵氰化鉀作為食用鹽抗結劑使用,在生產過程中添加量一般控制在5-7mg/kg,遠低於國家標準限量。 [8] 
另外,按照國家標準GB/T 5461-2016《食用鹽》的規定,食用鹽品種主要有精製鹽、粉碎洗滌鹽、日曬鹽。由於日曬鹽顆粒度大,不易結塊,因此一般無需添加抗結劑;而精製鹽、部分粉碎洗滌精製鹽由於顆粒度較細,且粒度也不夠均勻,容易結塊,因此需要添加一定量的抗結劑。由於亞鐵氰化鉀可溶於水,通過噴霧方式加入,使用量低、均勻、抗結效果好,因此食用鹽生產企業首選亞鐵氰化鉀作為食用鹽抗結劑。 [8] 

亞鐵氰化鉀注意事項

亞鐵氰化鉀危險性概述

類別
危險性概述
健康危害
該品屬低毒類。吸入引起咳嗽、氣短。大量口服引起胃腸不適。有資料報道,中毒時腎臟受損害,尿糖大量增加。接觸該品多年的工人中,未見發生皮炎。
環境危害
對環境有嚴重危害。
燃爆危險
該品不燃。
健康危害
刺激眼睛、呼吸系統和皮膚。

亞鐵氰化鉀急救措施

接觸部分
急救措施
皮膚接觸
脱去污染的衣着,用流動清水沖洗。
眼睛接觸
提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗,就醫。
吸入
迅速脱離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸,就醫。
食入
飲足量温水,催吐,就醫。

亞鐵氰化鉀消防措施

危險特性
硝酸銅亞硝酸鈉加熱時發生爆炸,遇高熱分解釋出高毒煙氣。
有害燃燒產物
滅火方法
儘可能將容器從火場移至空曠處。
滅火器種類
霧狀水、泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。

亞鐵氰化鉀泄漏應急處理

應急處理
隔離泄漏污染區,限制出入。建議應急處理人員戴防塵口罩,穿一般作業工作服。不要直接接觸泄漏物。
小量泄漏
避免揚塵,小心掃起,運至廢物處理場所處置。
大量泄漏
收集回收或運至廢物處理場所處置。

亞鐵氰化鉀操作處置與儲存

操作注意事項:密閉操作,全面通風。防止粉塵釋放到車間空氣中。操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護眼鏡,穿透氣型防毒服,戴防化學品手套。避免產生粉塵;避免與硝酸鹽接觸;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:儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。防止陽光直射,包裝密封,應與硝酸鹽分開存放,切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。
參考資料
  • 1.    劉鍾棟.食品添加劑:東南大學出版社,2006:191
  • 2.    安家駒 主編;包文滁,王伯英,李順平 合編.實用精細化工辭典.北京:中國輕工業出版社.2000.第434-435頁.
  • 3.    酸性硫酸亞鐵銨分光光度法測定食鹽中亞鐵氰化鉀  .百度學術[引用日期2019-11-06]
  • 4.    沈鑫甫等 編.中學教師實用化學辭典.北京:北京科學技術出版社.2002.第144頁.
  • 5.    馬世昌 主編.化學物質辭典.西安:陝西科學技術出版社.1999.第301頁.
  • 6.    吳世敏,印德麟 主編.簡明精細化工大辭典.瀋陽:遼寧科學技術出版社.1999.第298頁.
  • 7.    大連輕工業學院等8所高校.食品分析:中國輕工業出版社,2012.5:155
  • 8.    食用鹽中添加亞鐵氰化鉀究竟是怎麼回事  .中國知網[引用日期2019-11-06]