三硫化二鐵簡稱硫化鐵,并不能用三價鐵與硫化氫或硫離子反應(yīng)制取,因為會發(fā)生氧化還原反應(yīng),因此中學(xué)教材一般也認(rèn)為其并不存在。但是干態(tài)的三價非離子鐵并不能氧化-2價硫元素,所以硫化鐵其實是存在的,并且相對也較穩(wěn)定。
硫化鐵一般是氧化鐵脫硫劑脫硫后的產(chǎn)物。氧化鐵脫硫是最常見的脫硫手段。下邊是產(chǎn)生硫化鐵的機(jī)理:
氧化鐵脫硫劑是一種以活性氧化鐵(Fe2O3)的水合物為主要脫硫成份的一種脫硫劑。常溫下,氧化鐵(Fe2O3)分為α—水合物和γ水合物,兩種水合物都具有脫硫作用。非水合物的氧化鐵常溫下不具有脫硫作用。
氧化鐵脫硫劑因其硫容大、價格低、可在常溫下空氣再生等特點在近幾年迅速推廣,更主要的原因是可以在無氧條件下脫硫氣源中的H2S(活性炭無氧條件下不脫硫),經(jīng)過近幾年的改進(jìn),使氧化鐵的耐水強(qiáng)度、脫硫精度得到了很大的提高,適應(yīng)了大多數(shù)工業(yè)的脫硫工程。
主要應(yīng)用在高硫化氫的氣源環(huán)境下、無氧或氧含量低的環(huán)境中。如沼氣、煤氣、水煤氣、焦化氣的硫化氫脫除。
反應(yīng)方程式如下:Fe2O3·H2O+3H2S→Fe2S3·H2O+3H2O △H=63KJ/mol
Fe2O3·H2O+3H2S→2FeS+S+4H2O △H=103KJ/mol
氧化鐵脫硫劑與H2S作用并放出熱量,根據(jù)氧化鐵的水合性質(zhì)不同,產(chǎn)生以上不同的反應(yīng)形式。
Fe2S3·H2O+3/2O2→Fe2O3·H2O+3S △H=63KJ/mol FeS·H2O+3/2O2+H2O→Fe2O3·H2O+2S △H=63KJ/mol
硫化鐵和三硫化二鐵在有氧的條件下以及適宜的溫度下發(fā)生上述還原反應(yīng)并放出熱量。