氢氧化铁（III）：结构，性质和用途 - 化学 - 2025

的氢氧化铁（III）是一种无机化合物，其式是严格的Fe（OH）₃，其中Fe的比例³⁺和OH ^-为3:1。但是，铁的化学成分非常复杂。因此，这种固体不仅由上述离子组成。

实际上，Fe（OH）₃包含阴离子O ^2-；因此，它是一个单水合氢氧化氧化铁：的FeOOH·H ₂ O.若添加原子的此最后化合物的数量，将确认其是否与该铁（OH）的重合₃。两个公式均有效地指代该金属氢氧化物。

蛙池中的氢氧化铁（III）。资料来源：克林特·巴德（Clint Budd）（https://www.flickr.com/photos//13016864125）

在教学或研究化学实验室中，观察到Fe（OH）₃为橙棕色沉淀物。类似于上图中的沉积物。加热该生锈的凝胶状沙子后，它会释放出多余的水，并变成橘黄色（黄色颜料42）。

该黄色颜料42是相同的FeOOH·H ₂ O，而没有额外存在与Fe ³⁺配位的水。脱水后，它会转化为FeOOH，FeOOH可以以不同的多晶型物形式存在（针铁矿，赤铁矿，纤铁矿，铁矾土等）。

另一方面，矿物铍钠石呈现绿色晶体，其基本组成为Fe（OH）₃ ·nH ₂ O；该氢氧化物的矿物学来源。

氢氧化铁（III）的结构

氧化铁和氢氧化铁的晶体结构有点复杂。但是，从简单的角度来看，可以将其视为八面体单元FeO _6的有序重复。因此，这些铁氧八面体通过它们的角（Fe-O-Fe）或它们的面缠绕在一起，从而建立了各种聚合物链。

如果这样的链在空间中看起来有序，则该固体被称为结晶；因此，该固体被称为结晶。否则为非晶态。该因素与八面体的连接方式一起决定了晶体的能量稳定性，并因此决定了晶体的颜色。

例如，由于其FeO ₆八面体仅通过其角结合，因此，绿碱铁矿的斜方晶体Fe（OH）₃ ·nH ₂ O呈绿色。与其他氢氧化铁不同，根据水合程度，氢氧化铁呈红色，黄色或棕色。

应当指出的是的FeO的氧₆来自任一OH ^-或O的^2-; 确切的描述与晶体学分析的结果相对应。尽管没有这样描述，但是Fe-O键的性质是具有一定共价特性的离子性离子；对于其他过渡金属，它与银一样变得更加共价。

物产

尽管Fe（OH）₃是将铁盐添加到碱性介质中时容易识别的固体，但其性能尚不完全清楚。

但是，已知它负责改变饮用水的感官特性（尤其是味道和颜色）。它非常不溶于水（K _sp = 2.79·10 ^-39）；并且其摩尔质量和密度分别为106.867 g / mol和4.25 g / mL。

该氢氧化物（如其衍生物）不能具有确定的熔点或沸点，因为在加热时会释放出水蒸气，从而将其转化为无水形式的FeOOH（及其所有多晶型物）。因此，如果继续加热，所述的FeOOH会熔化，而不是的FeOOH·H ₂ O.

为了更彻底地研究其性能，有必要对黄色颜料42进行大量研究。但很有可能在此过程中颜色变为红色，表明形成了FeOOH；或相反，它溶解在复水的Fe（OH）₆ ³⁺（酸性介质），或在阴离子的Fe（OH）₄ ^- （非常基本培养基）。

应用领域

吸收剂

在上一节中，提到了Fe（OH）₃非常不溶于水，甚至可以在接近4.5的pH下沉淀（如果没有中间的化学物质）。通过沉淀，它可以带走（共沉淀）环境中对健康有害的一些杂质；例如，铬或砷的盐（Cr ³⁺，Cr ⁶⁺和As ³⁺，As ⁵⁺）。

然后，该氢氧化物允许吸留这些金属和其他较重的金属，作为吸收剂。

该技术的主要作用不是沉淀Fe（OH）₃（碱化介质），而是使用商业购买的粉末或谷物将其直接添加到受污染的水或土壤中。

治疗用途

铁是人体必需的元素。贫血由于缺乏而成为最突出的疾病之一。因此，设计不同的替代方法以将这种金属掺入我们的饮食中始终是研究的问题，以免产生附带影响。

一种基于Fe（OH）₃的补充剂是基于其与聚麦芽糖（聚麦芽糖铁）的复合物，与食物中的相互作用程度低于FeSO ₄。也就是说，更多的铁可被人体生物利用，并且与其他基质或固体不协调。

另一种补充剂是由悬浮在主要由己二酸酯和酒石酸酯（和其他有机盐）组成的介质中的Fe（OH）₃纳米颗粒组成。它被证明比FeSO ₄毒性更小，除了增加血红蛋白外，它不会在肠粘膜中积聚，并促进有益微生物的生长。

颜料

颜料黄42用于油漆和化妆品，因此不会造成潜在的健康风险；除非被误食。

铁电池

尽管Fe（OH）₃没有在本申请中正式使用，但它可以作为FeOOH的起始原料；这种化合物可用来制造廉价且简单的铁电池的电极之一，该电极也可在中性pH下工作。

下面用以下化学方程式表示此电池的半电池反应：

½铁⇋½的Fe ²⁺ + E ^-

的Fe ^III OOH + E ^- + 3H ⁺ ⇋的Fe ²⁺ + 2H ₂ ö

阳极变成铁电极，释放出电子，该电子随后通过外部电路进入阴极。电极由FeOOH制成，还原为Fe ²⁺。该电池的电解质介质由Fe ²⁺的可溶性盐组成。

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