硝酸亚铁(硝酸铁 (II),Ferrous nitrate / Iron (II) nitrate,Fe (NO₃)₂,无水物分子量 179.86,CAS 14013-86-6)是二价铁的硝酸盐,工业 / 实验室上由铁屑在低温与稀硝酸反应(铁过量,3Fe+8HNO₃→3Fe (NO₃)₂+2NO↑+4H₂O)、或硫酸亚铁与硝酸钡复分解(含钛白粉废酸路线专利)制得,常温结晶得绿色六水合物 Fe (NO₃)₂・6H₂O(CAS 13520-68-8,分子量 287.95,熔点约 60 ℃,熔融后立即在 61 ℃ 分解为 Fe₂O₃)。物理性质上为淡绿色斜方晶系结晶、易潮解、极易溶于水(约 87.5 g/100 mL @20 ℃,约为硫酸亚铁的 2.8 倍)。化学性质上 Fe²⁺ 具强还原性 —— 空气中易氧化为 Fe³⁺,且酸性条件下会被自身硝酸根氧化(4Fe²⁺+NO₃⁻+4H⁺→4Fe³⁺+NO↑+2H₂O),故商品化程度远低于硝酸铁,需现配现用、棕色瓶避光加铁屑保存。用途为媒染剂、鞣皮剂、铁颜料、医药与分析试剂、铁基催化剂前驱体(电催化硝酸盐还原制氨)、铁氧化物纳米粒子 / 电极材料前驱体。安全上具皮肤 / 眼腐蚀刺激标签(GHS 1B/1 口径),储存阴凉避光密闭。
基本信息
中文名:硝酸亚铁(硝酸铁 (II)、硝酸铁)
英文名:Ferrous nitrate / Iron (II) nitrate
化学式:Fe (NO₃)₂;六水合物 Fe (NO₃)₂・6H₂O
分子量 179.86(无水);六水合物 287.95
CAS:无水物 14013-86-6;六水合物 13520-68-8
物理化学性质
外观:淡绿色斜方晶系片状 / 板状结晶,冷湿状态较稳定、易潮解
熔点:约 60–60.5 ℃(六水合物);沸点 / 分解:61 ℃ 即分解为 Fe₂O₃+ 氮氧化物 + 水(热分解不生成 FeO);溶液分解温度约 107 ℃(有硝酸存在时降低)
密度:无水物约 1.68 g/cm³(六水合物约 1.7 口径参考);水溶性:约 87.5 g/100 mL @20 ℃(极易溶,约为硫酸亚铁 29.5 的 2.8 倍)
溶液性质:水溶液微水解显弱酸性(Fe²⁺+2H₂O⇌Fe (OH)⁺+H⁺);加热变碱式硝酸铁;酸性条件下 Fe²⁺ 被自身硝酸根氧化
主要用途(分领域)
应用领域 | 作用 | 典型场景 |
媒染 / 鞣制(传统) | 媒染剂、鞣皮剂 | 纺织媒染、皮革鞣制(铁盐媒染历史用途) |
颜料 | 铁源 | 铁系颜料制造(铁黄 / 铁黑方向,与氯化亚铁同类定位) |
医药 | 铁剂原料 | 医药铁制剂制备(文献口径) |
分析试剂 | Fe²⁺ 源 | 实验室二价铁标准溶液、氧化还原滴定与电化学研究 |
催化(新兴核心) | 前驱体 | 铁基催化剂前驱体 —— 电催化硝酸盐还原制氨、废水处理催化 |
材料合成 | 前驱体 | 低温水热 / 溶剂热合成四氧化三铁等铁氧化物纳米粒子(分解温度 61 ℃ 低于硝酸铁 125 ℃)、超级电容器电极材料 |
环保 | 功能材料 | 染料去除 / 光催化降解材料(Fe (NO₃)₂ 基复合物) |
铁盐制造 | 原料 | 制造九水硝酸铁及其他铁盐 |
优势
与硝酸铁(Fe (NO₃)₃,10421-48-4,九水 7782-61-8)对比:同为铁硝酸盐、价态相反 —— 硝酸铁是 Fe³⁺(商品化主流、溶液稳定无限期),硝酸亚铁是 Fe²⁺(空气中 / 酸性条件自氧化、几乎不商品化现售);硝酸亚铁热分解温度低(61 vs 约 125 ℃)利于低温合成 Fe₂O₃ 纳米粒子 ——需要 Fe²⁺ 源选硝酸亚铁,需稳定三价铁盐 / 催化剂选硝酸铁(不可互换);
与硫酸亚铁(绿矾,7782-63-0,已交付档案)对比:硫酸亚铁溶液在酸化 + 隔氧条件下可稳定数天至数周,是稳定 Fe²⁺ 溶液的首选;硝酸亚铁溶解度 2.8 倍更高、可配更浓 Fe²⁺ 液,但氧化还原不稳定(数分钟至数小时氧化)——高浓度短时用途选硝酸亚铁,长期稳定 Fe²⁺ 体系选硫酸亚铁;
与氯化亚铁(FeCl₂,7758-94-3,已交付档案)对比:氯化亚铁是工业大宗(水处理还原剂),硝酸亚铁是精细 / 科研定位(无大规模水处理用途)——工业应用选氯化亚铁,硝酸盐体系 / 低温热解前驱体选硝酸亚铁;
优势:高溶解度(浓缩 Fe²⁺ 源)、低温分解窗口(61 ℃ 制铁氧化物纳米粒子 / 电极材料)、可作电催化硝酸盐还原制氨前驱体;劣势:空气与酸性条件氧化不稳定(现配现用)、商品化程度低供应受限、与硝酸铁 / 硫酸亚铁口径混淆风险高
安全信息(毒性与储存)
GHS 分类(口径注意):国内百科给皮肤腐蚀 / 刺激 1B(H314)、严重眼损伤 1、警示词危险(该口径疑与硝酸铁溶液数据混用);另一口径 R36/38(刺激眼 / 皮肤)、Xi 刺激品;Wikipedia 未列 GHS 危害分类 ——出口 / 备案以供应商 SDS 为准,勿照搬
危险品运输:国内百科口径 UN 3264(8 类腐蚀品 III,疑为溶液口径)+危险类别 5.1 氧化剂标注并存;包装等级 III;海关编码 2834299090——硝酸盐类属氧化性 / 助燃物家族,储运禁与可燃物混放
健康危害:LD50 兔皮下 428 mg/kg;皮肤 / 眼刺激或腐蚀(口径差异);误食 / 吸入粉尘刺激呼吸道;高温分解产生氮氧化物有毒烟雾
防护:防尘口罩、化学安全防护眼镜 / 面罩、耐酸手套、防毒物渗透工作服;作业区通风;避免吸入粉尘
泄漏 / 接触:
皮肤:脱污染衣物、大量水冲洗 / 淋浴;眼睛:清水小心冲洗数分钟(摘隐形眼镜)后就医
吸入:移至新鲜空气、保持呼吸舒适体位;误服:漱口、勿催吐(腐蚀性口径 P301+P330+P331)并就医
泄漏:隔离污染区、收集入密封容器,勿排入下水道水体
储存运输:棕色瓶 / 避光密闭(日照加速 Fe²⁺→Fe³⁺);溶液中加铁屑保持还原态(2Fe³⁺+Fe→3Fe²⁺);阴凉通风仓库、远离可燃物与还原剂 / 碱;存放处加锁(P405 口径);与食用化学品隔离;25 kg 袋装 / 桶装,防潮防热