亞鐵離子（Fe2?）是鐵元素在+2價態(tài)下的金屬陽離子，其水溶液呈淺綠色，具有較強(qiáng)的還原性，易與氯氣、氧氣等氧化劑反應(yīng)，儲存時常加入鐵粉以防止氧化為Fe3+。亞鐵離子不穩(wěn)定，可以生成氧化物、氫氧化物、配位化合物和鹽類，一般可以通過重鉻酸鉀氧化滴定法、鄰二氮菲比色法來進(jìn)行亞鐵離子的檢測。
亞鐵離子被廣泛用做食用菌保鮮劑、檢測劇毒品氰化物及降低土壤硫化氫危害等領(lǐng)域，也被用于廢水脫氮和染料降解的處理。在凈水領(lǐng)域，收集反沖洗水中的鐵泥進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其中基本上不含亞鐵化合物，表明鐵質(zhì)活性濾膜通過吸附并催化氧化亞鐵離子形成自更新濾層，其不斷更新是銹砂接觸氧化除鐵過程正常進(jìn)行的必要條件，將亞鐵離子迅速氧化為高鐵，提升除鐵效率。
人體中亞鐵離子參與形成血色素，通過細(xì)胞膜進(jìn)入血液。當(dāng)人體對鐵的攝入或吸收存在障礙時就會發(fā)生缺鐵性貧血，當(dāng)補(bǔ)充的鐵劑過量時會發(fā)生硫酸鐵中毒。
理化性質(zhì)
亞鐵離子（Fe2+）為固體狀，其鹽溶液一般為淺綠色、硫化物為黑色、氫氧化物為白色。熔點(diǎn)為1538℃，亞鐵離子（Fe2+）是元素鐵的較低價氧化數(shù)，具有較強(qiáng)的還原性，F(xiàn)e2+的性質(zhì)并不穩(wěn)定，容易被氧化成穩(wěn)定的三價Fe3+。Fe2+也具有弱氧化性，可以同鋅、鎂等活潑金屬發(fā)生置換反應(yīng)。
與堿反應(yīng)
亞鐵離子可以與堿反應(yīng)生成白色氫氧化鐵膠體沉淀。
Fe2++2OH-Fe(OH)2
水解反應(yīng)
亞鐵離子在水中不穩(wěn)定，與水反應(yīng)也會生成白色的氫氧化鐵沉淀。
Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+
還原反應(yīng)
亞鐵離子有較強(qiáng)的還原性，可以與氯氣反應(yīng)，被氧化成三價鐵離子。
2Fe2++Cl23Fe3++2Cl-
氧化反應(yīng)
Fe2+也具有弱氧化性，可以同鋅、鎂等活潑金屬發(fā)生置換反應(yīng)。
Fe 2＋＋ZnZn 2＋＋Fe
應(yīng)用領(lǐng)域
保鮮劑
在保鮮領(lǐng)域，將維生素c（抗壞血酸）或檸檬酸加入硫酸亞鐵、氯化亞鐵和溴化亞鐵等二價鐵化合物中，可作為保鮮劑對蔬菜、果品、肉類、魚貝等生鮮食品進(jìn)行保鮮。這種方法能夠有效殺菌，對人體無害，被廣泛用于從市場到流通的各個環(huán)節(jié)，如點(diǎn)心店的食品柜，肉食店的陳列柜。
氫氰酸和氰化物的檢驗(yàn)
離子在堿性溶液中與亞鐵離子作用，生成亞鐵氰復(fù)鹽，在酸性溶液中，遇高價鐵離子即生成普魯士藍(lán)。利用這一原理，可以進(jìn)行氫氰酸和氰化物的檢驗(yàn)。
2KCN+FeSO4K2SO4+Fe(CN)2
Fe(CN)2+4KCNK4[Fe(CN)6]
3K4[Fe(CN)6]+4FeCl3Fe4[Fe(CN)6]3+12氯化鉀
降低土壤硫化氫危害
低濕地或水田，受反硫化細(xì)菌的作用，硫酸被還原成硫化氫，使含鐵量低的土中發(fā)生硫化氫的毒害，稻根中毒死亡。如土壤中含鐵量多，則硫化氫與亞鐵離子作用，生成難溶的三硫化二鐵，可減少其危害。根據(jù)這一原理，生產(chǎn)上采取排水曬田，緊泥，疏松通氣，客土摻粘（含鐵的粘粘），施用腐熟有機(jī)肥及二價鐵等措施，來避免硫化氫的危害。
廢水脫氮與促進(jìn)燃料污染物降解
水體氮污染不僅導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，并且對人類健康構(gòu)成潛在威脅，鐵型反硝化技術(shù)是以還原態(tài)的零價鐵和二價鐵（Fe2+）作為還原劑，污染物為電子受體進(jìn)行脫氮。由于鐵作為電子供體更易獲取且成本低，更適用于低 C/N 比廢水處理。
紡織業(yè)、皮革業(yè)、印刷以及食品業(yè)使用的染料具有生物毒性、 致癌性和致畸性，容易造成環(huán)境污染，多采用高級氧化技術(shù)降解有機(jī)污染物技術(shù)對染料進(jìn)行處理，即使用亞鐵離子催化過二硫酸降解污染物。
鑒別與測定
鑒別方法
直接觀察法
可以觀測溶液顏色，亞鐵離子的溶液顏色通常為淺綠色。
苛性鈉試劑法
在待測溶液中加入氫氧化鈉溶液，首先生成白色沉淀，隨即迅速變?yōu)榛揖G色，最后沉淀變?yōu)榧t褐色，則說明溶液中含有亞鐵離子（Fe2+）。
Fe2++2OH-Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
赤血鹽試劑法
在待測溶液中滴入幾滴赤血鹽（K3[Fe(CN)6]）溶液，若有藍(lán)色沉淀，溶液中含有亞鐵離子（Fe2+）。
3Fe2++2[Fe(CN)6]3-Fe3[Fe(CN)6]2
測定方法
重鉻酸鉀氧化滴定法
在酸性溶液中重鉻酸鉀氧化還原性物質(zhì)時，本身被還原成綠色的Cr3+，硫酸亞鐵樣品由于具有較強(qiáng)的還原性，在存放過程中其亞鐵離子易被空氣中的氧氧化成鐵離子而帶黃棕色，使亞鐵離子的含量發(fā)生變化，采用重鉻酸鉀法可以測定硫酸亞鐵樣品中Fe2+的含量。兩者發(fā)生的反應(yīng)如下：
6Fe2++Cr2O72-+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O
因?yàn)?a href="/hebeideji/8588256976169963042.html">滴定過程中有Fe3+生成，應(yīng)加入H3PO4使其與Fe3+形成[Fe（HPO4）]-配位離子，降低溶液中的Fe3+的濃度，增大滴定突躍范圍,使指示劑變色明顯，減小滴定誤差。
鄰菲羅啉比色法
選用鄰菲羅啉（又稱鄰二氮菲）作為顯色劑，與亞鐵離子Fe2+反應(yīng)，生成穩(wěn)定的橙紅色配位化合物，用分光光度法測定該配合物的吸光度，從而計算亞鐵離子的含量。化學(xué)反應(yīng)式如下。
該配合物的摩爾吸光系數(shù)為1.1×104L/（mol·cm），在pH=2~9之間，顏色深淺與溶液的酸度無關(guān)。在有還原劑的存在下，顏色可保持幾個月不變。
人體作用
作用機(jī)制
鐵在人體吸收部位主要位于十二指腸及空腸上段。飲食中的鐵一般為三價鐵有機(jī)化合物，經(jīng)胃酸作用還原為二價鐵。二價鐵參與形成血色素，通過細(xì)胞膜進(jìn)入血液。多余的鐵以鐵蛋白、含鐵血黃素形式儲存于單核吞細(xì)胞系統(tǒng)內(nèi)，待鐵需要量增加時動用。當(dāng)人體對鐵的攝入或吸收存在障礙時就會發(fā)生缺鐵性貧血，如老年人因牙齒脫落、咀嚼困難或肉食品攝入量少、胃腸道黏膜萎縮使胃酸分泌減少，造成鐵吸收不良，缺鐵性貧血又使胃黏膜進(jìn)一步萎縮，形成負(fù)鐵吸收的惡性循環(huán)，另外病理性的、繼發(fā)于諸多疾病的出血以及由此對鐵的攝入和吸收造成的不利影響也是導(dǎo)致缺鐵性貧血的主要機(jī)制；當(dāng)人體發(fā)生缺鐵性貧血時，需要補(bǔ)充鐵劑，如補(bǔ)充的鐵劑過量時會發(fā)生硫酸亞鐵中毒，因?yàn)殍F劑是一一種血管弛緩劑，鐵中毒時出現(xiàn)血管舒張導(dǎo)致休克，還可使網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞功能暫時受到抑制，肝臟發(fā)生壞死，大量蛋白質(zhì)破壞，蛋白合成降低，腎臟排出蛋白增多，以致發(fā)生低蛋白血癥而發(fā)生紫。鐵劑對消化道有刺激和腐蝕作用。
結(jié)構(gòu)與化合物
結(jié)構(gòu)
鐵元素在化學(xué)反應(yīng)中失去2個電子，變成帶有2個正電荷的陽離子，即為亞鐵離子，其結(jié)構(gòu)示意圖如下：
相關(guān)化合物
氧化物
由亞鐵離子所構(gòu)成的氧化物氧化亞鐵呈黑色，能夠溶于強(qiáng)酸，而不溶于水和堿，屬于堿性氧化物。
氫氧化物
亞鐵離子（Fe2+）可以與氫氧根（OH-）生成白色化合物氫氧化亞鐵(Fe(OH)2），F(xiàn)e(OH)2難溶于水，很不穩(wěn)定容易被氧化。在空氣中，當(dāng)亞鐵離子生成Fe(OH)2后，就會被氧氣氧化為Fe(OH)3。
鹽類
Fe2+的強(qiáng)酸鹽易溶于水，并會有微弱的水解使得溶液顯酸性。當(dāng)Fe2+的強(qiáng)酸鹽從溶液中析出結(jié)晶時，會帶有一定數(shù)目的結(jié)晶水，水合鹽結(jié)晶以及它的水溶液都會帶有顏色，例如：[Fe(H2O)6]2+為淺綠色。FeSO4能夠與堿金屬或的硫酸鹽形成復(fù)鹽，如(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O。
配合物
氰合物
Fe2+能與氰化鉀形成白色沉淀Fe(CN)2，但當(dāng)KCN過量時，會將已經(jīng)沉淀的Fe(CN)2再次溶解形成氰合物。
Fe2+ +2CN-Fe(CN)2
Fe(CN)2+4CN-[Fe(CN)6]4-
螯合物
Fe2+可以與甘氨酸合形成甘氨酸螯合物，通過觀察螯合物的顏色變化來判斷亞鐵離子的含量。初配出時溶液清澈透明的，隨著時間延長溶液逐漸變黃，產(chǎn)生黃白色沉淀。這是亞鐵離子被溶液中溶解的氧氣逐漸氧化，變成了三價的含鐵化合物，達(dá)到最高化合價的穩(wěn)定狀態(tài)。
另外作為人體必需的微量元素，F(xiàn)e2+也可以與血紅素蛋白質(zhì)形成配合物，擔(dān)負(fù)起血色素組成的重要任務(wù)。
絡(luò)合物
殼聚糖-Fe2+絡(luò)合物是一種用于卷煙濾嘴添加劑，通過吸附作用，可去除煙氣中的苯酚、氫氰酸和水。
制備方法
硫酸亞鐵的制備
鐵和稀硫酸反應(yīng)可生成七水合硫酸亞鐵（二價鐵），往盛有鐵屑的錐形瓶中加入硫酸溶液，水浴加熱使鐵屑與硫酸反應(yīng)。待反應(yīng)基本完成（幾乎不再產(chǎn)生氫氣氣泡)后，停止加熱，再加入少量硫酸溶液使其酸化（Fe2+在強(qiáng)酸性溶液中較穩(wěn)定）。趁熱過濾，濾液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿內(nèi)，加熱濃縮后靜置冷卻，使其晶體析出，用傾析法除去母液，把晶體放在吸水紙上吸干。
氫氧化亞鐵的制備
在盛有1克晶體碘的試管中，加入還原鐵粉，使之覆蓋于晶體碘上。注入煮沸過冷卻后的蒸餾水．待反應(yīng)開始后，振蕩試管，由于碘跟鐵反應(yīng)，故溶液中將有碘化亞鐵生成。濾紙過濾，濾液滴入氨-氯化銨緩沖液中，觀測到有白色氫氧化鐵生成，并在長時間內(nèi)白色沉淀不被氧化變色，倒出上清液，加入純化水，生成灰綠色沉淀。
安全事宜
缺鐵性貧血
臨床表現(xiàn)
貧血的一般表現(xiàn)有頭暈、乏力、氣短、腹脹、記憶力減退、影響人體的精神和行為或影響勞動力與耐力及細(xì)胞免疫狀態(tài)等，在嚴(yán)重缺乏時還影響外胚層發(fā)育而來的組織的營養(yǎng)狀況。
實(shí)驗(yàn)診斷
實(shí)驗(yàn)室條件下對缺鐵性貧血的檢查方法有7種，外周血檢查法、骨髓穿刺涂片檢查、血清鐵蛋白測定、紅細(xì)胞內(nèi)鐵蛋白測定、血清鐵，總鐵結(jié)合力及運(yùn)鐵蛋白飽和度檢查、紅細(xì)胞游離原卟啉測定。
治療措施
補(bǔ)鐵治療，治療性鐵劑有無機(jī)化合物鐵和有機(jī)鐵兩類。無機(jī)鐵以硫酸亞鐵為代表，有機(jī)鐵是指有機(jī)鹽鐵和含蛋白鐵。有機(jī)鹽鐵有右旋糖酐鐵、葡萄糖酸亞鐵、富馬酸亞鐵、琥珀酸亞鐵和乳酸亞鐵等。二價鐵鹽比三價鐵鹽易于吸收，口服鐵制劑比注射鐵制劑更為安全。
硫酸亞鐵中毒
臨床表現(xiàn)
硫酸亞鐵中毒時出現(xiàn)：惡心、嘔吐、上腹痛、腹瀉；并伴有嘔血、便血、血壓下降、休克。嚴(yán)重時會出現(xiàn)高熱、胸悶、心動過速、抽搐、驚厥、昏迷。最終多因循環(huán)衰竭而死亡。鐵的致死量為150～200毫克/公斤（相當(dāng)于硫酸亞鐵0.75~1克/公斤）。
治療措施
誤服鐵劑過量引起中毒時：
2、口服生蛋清100毫升或牛奶200～300毫升，使殘留胃內(nèi)的鐵形成鐵蛋白，減少吸收。
3、肌肉注射或者靜脈滴注去鐵敏：根據(jù)是否出現(xiàn)休克癥狀，調(diào)整去鐵敏的使用方法和使用量。
4、靜脈滴注促排靈。
5、靜脈滴注1%亞甲基藍(lán)溶液，以防高鐵血紅蛋白形成。
貯藏條件
由于亞鐵離子不穩(wěn)定，因此亞鐵離子貯藏時，應(yīng)加還原鐵粉和硫酸，抑制其氧化和水解
參考資料 >
Ferrous ion.pubchem.2023-05-19