化學性質
具有兩性但其鹼性強於酸性,水合氧化鐵
易溶於
無機酸和
有機酸,亦可溶於熱濃鹼。具有強氧化劑(如
次氯酸鈉)在鹼性介質中,能將氫
氧化鐵氧化成+6
氧化態的
高鐵酸鈉(Na
2FeO
4)。加熱時逐漸分解而成氧化鐵和水。不溶於
水、
乙醚,酸和乙醇。氫氧化鐵可用來制顏料、藥物,也可用來做
砷的解毒藥等等。
低於500攝氏度時完全脫水成氧化鐵。加熱分解。沒有一個明確的失水
分解溫度。
氫氧化鐵粒子大小在1 nm到100 nm之間時會形成
膠體。膠狀沉澱的水合氧化鐵有較強的吸附性能。
Fe(OH)
3它是一種紅褐色沉澱,是鐵的最穩定氧化物-氫氧化物的水合物。加熱分解成氧化鐵和水:2Fe(OH)
3==△==Fe
2O
3+ 3H
2O。氨水或鹼溶液作用於
鐵鹽溶液所得到的紅棕色或黃棕色沉澱,經X射線晶體學研究是
非晶態的,它含有可變數的水。一般認為該沉澱含有
氫氧化氧鐵FeO(OH),至少有兩種結晶變體:α-FeO(OH)(
針鐵礦)和γ-FeO(OH)(纖鐵礦),鐵的正常生鏽產生的是γ-變體。
氫氧化鐵的兩性電離:
酸性:
Fe(OH)3+7H2O==可逆==[Fe(H2O)2(OH)4]-+H3O+
[Fe(H2O)2(OH)4]-+H2O==可逆==[Fe(H2O)(OH)5]2-+H3O+
[Fe(H2O)(OH)5]2-+H2O==可逆==[Fe(OH)6]3-+H3O+
鹼性:
Fe(OH)3+6H2O==可逆==[Fe(H2O)6]3++3OH-(可逆反應)
所以,氫氧化鐵既是一種
三元弱鹼,又是一種三元弱酸。
化學方程式
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
受熱分解產物及方程式:
2Fe(OH)3 ==△== Fe2O3 + 3H2O
Fe(OH)3 + 3OH-==== [Fe(OH)6]3-
製備方法
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)繼續煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱。
此時即可製得
氫氧化鐵膠體,用雷射筆照射燒杯中的液體,在垂直於光線的方向可以看到一條光亮的“通路”,即
丁達爾效應。
固體
2Na3[Fe(OH)6]+3CO2+(x-6)H2O====Fe2O3.xH2O↓+3Na2CO3
Fe2O3.xH2O====2Fe(OH)3+(x-3)H2O
6NaOH+Fe2(SO4)3+(x-3)H2O==== Fe2O3.xH2O↓ + 3Na2SO4
Fe2O3.xH2O====2Fe(OH)3+(x-3)H2O
3.氨水或鹼溶液作用於
鐵鹽溶液得到
水合氧化鐵,經過濾,乾燥,脫水製得氫氧化鐵。
4.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調整到約1.5。將此溶液在繼續攪拌下一點一點地滴加到1L 1mol/L氫氧化鈉水溶液中。滴加完了後靜置10~15min,待沉澱沉降後分離上層澄清液,用大量蒸餾水洗滌使pH大體為7.8。將沉澱離心分離,在室溫下乾燥。為了避免沉澱的熟化,儘快洗滌乾燥。這樣製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徵。如果提高析出沉澱時的氫氧化鈉水溶液濃度則含水量減少,並且飽和磁化率上升。一般由於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%(質量分數)(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)轉變的速度,因而是不適宜的。
套用領域
用於製造醫藥、顏料,並用作砷解毒劑等,其膠體可用於淨水,合成上也用作催化劑。