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什么是硫化铁

2020-10-09 17:10:12

三硫化二铁(化学式:Fe2S3,分子量为207.9),是三种铁的硫化物(iron sulfide)之一,它是一种固体黑色粉末。


在空气中容易被氧化,因此自然界中不存在,只能通过实验室化学方法制备。


三硫化二铁简称硫化铁,并不能用三价铁与硫化氢反应制取,因为会发生氧化还原反应。但是干态的三价非离子铁并不能氧化-2价硫元素,而且在强碱性溶液中,Fe3+可以与S2-反应生成三硫化二铁沉淀。


因为Ksp(Fe2S3)=1×10-88,Ksp(Fe(OH)3)=1×10-38


所以在强碱性溶液中Fe3+与S2-相遇会生成Fe2S3,而不是氢氧化铁沉淀。


所以硫化铁其实是存在的,并且相对也较稳定。


硫化铁

三硫化二铁,为黑色固体,常温下易转变为黄绿色。相对密度4.3 g/cm1。不溶于水。


硫化铁一般是氧化铁脱硫剂脱硫后的产物。氧化铁脱硫是最常见的脱硫手段。下边是产生硫化铁的机理:


氧化铁脱硫剂是一种以活性氧化铁(Fe2O3)的水合物为主要脱硫成份的一种脱硫剂。常温下,氧化铁(Fe2O3)分为α-水合物和γ-水合物,两种水合物都具有脱硫作用。非水合物的氧化铁常温下不具有脱硫作用。


氧化铁脱硫剂因其硫容大、价格低、可在常温下空气再生等特点在近几年迅速推广,更主要的原因是可以在无氧条件下脱硫气源中的H2S(活性炭无氧条件下不脱硫),经过近几年的改进,使氧化铁的耐水强度、脱硫精度得到了很大的提高,适应了大多数工业的脱硫工程。 


主要应用在高硫化氢的气源环境下、无氧或氧含量低的环境中。如沼气、煤气、水煤气、焦化气的硫化氢脱除。


反应方程式如下:Fe2O3·H2O+3H2S →Fe2S3·H2O+3H2O ΔH=-63kJ/mol


Fe2O3·H2O+3H2S→2FeS+S+4H2O ΔH=-10kJ/mol


氧化铁脱硫剂与H2S作用并放出热量,根据氧化铁的水合性质不同,产生以上不同的反应形式。


2Fe2S3·H2O+3O2 →2Fe2O3·H2O+6S ΔH=-126kJ/mol


2FeS·H2O+3O2+2H2O →2Fe2O3·H2O+4S ΔH=-179kJ/mol


硫化铁和三硫化二铁在有氧的条件下以及适宜的温度下发生上述还原反应并放出热量。


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