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氫氧化鐵（一種紅褐色沉淀）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-19

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氫氧化鐵

一種紅褐色沉淀

氫氧化鐵（ferric hydroxide），化學(xué)式Fe(OH)3，為棕色或紅褐色粉末或深棕色絮狀沉淀或膠體，用來制顏料、藥物，用作凈水劑（膠體時），也可用來做砷的解毒藥等。

棕色或紅褐色粉末或深棕色絮狀沉淀，在一定條件下分散系為膠體。密度3.4～3.9g/cm。具有兩性但其堿性強于酸性，新制得的氫氧化鐵易溶于無機酸和有機酸，亦可溶于熱濃堿。

基本信息

中文名	氫氧化鐵
密度	3.4～3.9g/cm3
別名	三氫氧化鐵；含水氧化鐵；氫氧化鐵(Ⅲ)；氫氧化高鐵
化學(xué)式	Fe（OH）3
分子量	106.87

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化學(xué)性質(zhì)

氫氧化鐵

具有兩性但其堿性強于酸性，新制得的氫氧化鐵易溶于無機酸和有機酸，亦可溶于熱濃堿。具有強氧化劑（如次氯酸鈉）在堿性介質(zhì)中，能將新制的氫氧化鐵氧化成+6氧化態(tài)的高鐵酸鈉（NaFeO）。加熱時逐漸分解而成氧化鐵和水。不溶于水、乙醚和乙醇，溶于酸，在酸中的溶解度隨制成時間的長短而定，新制的易溶于酸，若放置時間長，則難溶解。氫氧化鐵可用來制顏料、藥物，也可用來做砷的解毒藥等等。

低于500攝氏度時完全脫水成氧化鐵。加熱分解。氫氧化鐵在烘干時易分解，但溫度不高時不完全，也就是逐漸失水。但在低于500℃時能達到完全脫水成氧化鐵。沒有一個明確的失水分解溫度。

由可溶性鐵鹽溶液加氨水沉淀來制取氫氧化鐵或由氯化鐵、硝酸鐵溶液加入氨水沉淀而制得。其粒子大小在1 nm到100 nm之間時會形成膠體。膠狀沉淀的水合氧化鐵有較強的吸附性能。

氫氧化鐵是鐵的氫氧化物，由鐵離子（Fe ）和氫氧根離子（OH ）生成： Fe + 3OH =Fe(OH)↓

也可以由氫氧化亞鐵[Fe(OH)]氧化得來：

4Fe(OH)+O+2HO=4Fe(OH)

Fe(OH)它是一種紅褐色沉淀，是鐵的最穩(wěn)定氧化物-氫氧化物的水合物。加熱分解成氧化鐵和水：2Fe(OH)=FeO+ 3HO新沉淀出來的水合氧化鐵易溶于無機酸，也略溶于堿溶液中生成鐵酸鹽（FeO ）。這類鐵酸鹽也可以從氧化鐵和堿金屬氧化物、氫氧化物或碳酸鹽的熔融混合物中制得。氫氧化鐵是一個未確知的化合物，氨水或堿溶液作用于鐵鹽溶液所得到的紅棕色或黃棕色沉淀，經(jīng)X射線晶體學(xué)研究是非晶態(tài)的，它含有可變量的水。一般認(rèn)為該沉淀含有氫氧化氧鐵FeO(OH)，至少有兩種結(jié)晶變體：α-FeO(OH)（針鐵礦）和γ-FeO(OH)（纖鐵礦），鐵的正常生銹產(chǎn)生的是γ-變體。

Fe 水解形成Fe(OH)的過程中，會產(chǎn)生包含2個3個或更多鐵原子的物質(zhì)，中間由叫做羥橋的氫氧根連接，不斷生長，最終生成沉淀。

氫氧化鐵的兩性電離：

酸性：

Fe(OH)=H +FeO +HO（可逆反應(yīng)）

氫氧化鐵

FeO +HO=[FeO(OH)] +H （可逆反應(yīng)）

[FeO(OH)] =H +FeO （可逆反應(yīng)）

堿性：

Fe(OH)+6HO=[Fe(H2O)] +3OH （可逆反應(yīng)）

所以，氫氧化鐵既是一種三元弱堿，又是一種三元弱酸。其中FeO + HO又常寫作[Fe(HO)(OH)] ，[FeO(OH)] 又常寫作[Fe(HO)(OH)] ，F(xiàn)eO 又常寫作[Fe(OH)] 。

化學(xué)方程式

可溶性堿和鐵鹽溶液反應(yīng)，例如氫氧化鈉和硫酸鐵反應(yīng)生成氫氧化鐵和硫酸鈉：

6NaOH +Fe(SO)= 2Fe(OH)↓ + 3NaSO

氫氧化亞鐵與氧氣反應(yīng)：

4Fe(OH) + O + 2HO = 4Fe(OH)

受熱分解產(chǎn)物及方程式：

2Fe(OH) ==△== FeO + 3HO

與非氧化性酸反應(yīng)：

Fe(OH) + 3H = Fe + 3HO

計算化學(xué)數(shù)據(jù)

1. 疏水參數(shù)計算參考值（XlogP）：無

2.氫鍵供體數(shù)量：3

3. 氫鍵受體數(shù)量：3

4. 可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量：0

5.互變異構(gòu)體數(shù)量：無

6. 拓?fù)浞肿訕O性表面積：3

7.重原子數(shù)量：4

8.表面電荷：0

9.復(fù)雜度：0

10.同位素原子數(shù)量：0

11. 確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

12. 不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量：0

13. 確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

14. 不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量：0

15.共價鍵單元數(shù)量：4

制備方法

膠體

（1）取一個小燒杯，加入25 mL蒸餾水，將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰。

（2）向沸水中逐滴加入5 ~ 6滴飽和氯化鐵溶液。

（3）繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱。

此時即可制得氫氧化鐵膠體，用激光筆照射燒杯中的液體，在垂直于光線的方向可以看到一條光亮的“通路”，即丁達爾效應(yīng)。

固體沉淀

在試管里注入少量氯化亞鐵溶液，再逐滴滴入氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象。

有紅褐色沉淀產(chǎn)生。若注入氫氧化鈉溶液在液面以下而且有大量硫酸根存在，會生成白色氫氧化亞鐵沉淀，轉(zhuǎn)瞬形成灰綠色沉淀（但絕對不是Fe(SO)(OH)O或不只是它，實驗證明，有BaCl2存在仍然生成灰綠色沉淀），最后還會氧化成Fe(OH)氫氧化鐵紅色沉淀

注：因為其在被氧化過程中會出現(xiàn)亞鐵離子與鐵離子并存現(xiàn)象因而使其顯灰綠色

氯化亞鐵與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，生成Fe(OH)白色沉淀轉(zhuǎn)化成紅褐色Fe(OH)沉淀，方程式為： FeCl+2NaOH=Fe(OH)↓+2NaCl，4Fe(OH)+O+2HO=4Fe(OH)

合成

制法：取100mL 0.2mol/L硝酸鐵水溶液，在激烈攪拌下滴加1mol/L氫氧化鈉水溶液，使pH調(diào)整到約1.5。將此溶液在繼續(xù)攪拌下一點一點地滴加到1L 1mol/L氫氧化鈉水溶液中。滴加完了后靜置10～15min，待沉淀沉降后分離上層澄清液，用大量蒸餾水洗滌使pH大體為7.8。將沉淀離心分離，在室溫下干燥。為了避免沉淀的熟化，盡快洗滌干燥。

這樣制得的樣品是無定形超微粒一次粒子（約5nm）的集合體。在室溫下，它的磁化曲線具備典型的超順磁特征。如果提高析出沉淀時的氫氧化鈉水溶液濃度則含水量減少，并且飽和磁化率上升。一般由于實驗條件而引起一次粒子大小的變動不多，大體上為4～5nm。另外，樣品中含有約0.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（以Na2O計）Na，造成洗滌困難。用氨水可以防止這種污染。使用氫氧化鉀會加速向α-FeO(OH)轉(zhuǎn)變的速度，因而是不適宜的。

應(yīng)用領(lǐng)域

用于制造醫(yī)藥、顏料，并用作砷解毒劑等。其膠體可用于凈水。

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