硫化亚铁

硫化亚铁(二价铁 硫化物) 化学式FeS，分子量为87.91，一种无机化合物，含杂质硫化亚铁为灰色至棕色固体，纯品为无色六方晶体。其比重为4.74，熔点1194 ℃，不溶于氨，难溶于水，密度为4. 74g/cm3。硫化亚铁有低毒性，大鼠经口以Fe计的LD50为279～558mg/kg(bw)。硫化亚铁溶于酸时会产生硫化氢气体，在热水中分解。硫化亚铁在潮湿空气中逐渐氧化成四氧化三铁和硫，可由铁和硫在高真空石英封管内共熔制得。硫化亚铁主要用于硫化氢和陶瓷的制备以及可用作油漆颜料等方面。

环境分布

硫化亚铁形成于含硫酸根还原菌的还原环境中。硫酸根还原菌可以利用环境中的有机质作为碳源和代谢能量，将硫酸根(SO42-)还原为S2-后与离子态Fe2+或者铁氧化物反应形成FeS。其广泛存在于含有机质和硫酸根还原菌的还原环境中，如较深层土壤，地下水和江海河口沉积物等。黄铁矿是分布范围最广的硫化物，可以用来提取硫和制造硫酸，多存在于岩浆岩、沉积岩、变质岩的副矿物中，含有钻、、锌等物质。

物质结构

硫化亚铁属于P4/nmm 空间群，有一个特殊的由四面体结合在一起的层状结构结构层沿c 轴方向延伸并通过范德华力结合在一起，如图1所示，

在硫化亚铁结构层中，每个Fe 原子与四个 S 原子通过配位作用形成共边四面体。四个Fe原子之间又分别以 0.26 nm 的距离连接成一个正四边形，这种短的距离可能导致Fe的d轨道电子在基面中广泛地离域，进而使FeS具有金属导电性。FeS具有的纳米级粒径和较大的比表面积使其表现出更强的吸附性能和反应活性，其表面活性位点决定它在水溶液的表面电荷。当FeS溶于水时，其晶体边缘的Fe原子和S原子可以通过水解作用形成羟基和巯基两种官能团。根据溶液的pH值，两种官能团都存在质子化和去质子化两种形态。当溶液pH低于FeS表面零点电荷pH值时，表面主要是≡Fe OH2+和≡FeSH0官能团，而当溶液 pH 高于零点电荷 pH 值时则主要是≡FeOH0和≡FeS-，但是不同研究测出来的FeS表面零点电荷pH值相差较大。

理化性质

含杂质的硫化亚铁为灰色至棕色固体，纯品为无色六方晶体，比重为4.74，熔点1194℃，不溶于氧，难溶于水，密度为4.74g/cm3。溶于无机酸，同时放出有毒和可燃性之硫化氢气体。其反应如下：

在空气中加热容易被氧化，其反应为

此外，硫化亚铁在潮湿空气中可以逐渐被氧化而分解成硫和四氧化三铁。

硫化亚铁及铁的其它硫化物在空气中受热或光照时，会发生如下反应：

制备

测定

不同样品中硫化亚铁的测定方法

各种炉渣中FeS的测定方法则基于在浸取金属铁后的残渣中，用溴—甲醇溶液选择溶解FeS，铁的氧化物留于残渣中；也可用溴—甲醇溶液同时浸取金属铁和FeS，测定二者铁的合量，然后减去金属铁量可得硫化亚铁的铁含量。

试样中硫化亚铁与非氧化性酸反应生成硫化氢气体，用乙酸镉和乙酸锌混合溶液吸收后产生硫化镉和硫化锌沉淀。加入过量碘标准溶液与硫化镉和硫化锌发生定量反应，剩余的碘以淀粉为指示剂，用硫代硫酸钠标准溶液滴定。根据实际消耗的碘量，即可求得硫化亚铁含量。

应用领域

安全事宜

健康危害

硫化亚铁有低毒性，大鼠经口以Fe计的LD50为279～558mg/kg(bw)。人长期吸入该粉尘，可能引起肺尘病改变；若不慎触及皮肤和眼睛会引起刺激症状；误服可引起胃肠刺激症状，并可能导致十二指肠假性黑变病。

急救措施

吸入

误吸入硫化亚铁后，应该保持呼吸道通畅，必要时辅助通气。当出现出血性胃肠炎引起的休克时应用静脉注射晶体液进行治疗，必要时更换血液，并且时刻监测休克情况。

眼睛

当眼睛接触到硫化亚铁时，应立即用水或生理盐水冲洗眼睛。

摄入

当摄入硫化亚铁时，如果患者可以吞咽、有强烈的呕吐反应并且不流口水，应进行漱口稀释。

中毒措施

患者发生轻度中毒时，会出现明显的低血容量，严重中毒时（例如休克、严重酸中毒和/或血清铁\u003e 500-600 mcg/dL）应给予去铁胺进行治疗。应时刻监测患者尿液中去铁胺-铁配位化合物的情况。当尿液恢复正常或血清铁水平升高则可停止治疗。

环境

当加热分解时，它会散发出硫氧化物的有毒烟雾，其氧化是一种重要的地球化学过程，不仅导致酸性矿山废水的形成还会影响环境污染物的释放，迁移，降解和或化学形态的转化。

消防

硫化亚铁自燃的过程中如果没有一定的可燃物支持，将产生白色的SO2气体，常被误认为水蒸汽，伴有刺激性气味，同时放出大量的热。当周围有其它可燃物(如油品)存在时，会冒出浓烟，并引发火灾和爆炸。

预防自燃的措施

参考资料

Ferrous sulfide.pubchem.2023-03-14