水酸化鉄

英

iron hydroxide

関

酸化鉄、鉄

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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2013/07/08 10:38:44」(JST)

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水酸化鉄（すいさんかてつ）は鉄の水酸化物である。鉄の酸化数により水酸化鉄(II)、水酸化鉄(III)が存在する。 ただし水酸化鉄(III)は後述の通り慣用的な名称であり、実際の構造は酸化水酸化鉄(III)などであることが判明している。

水酸化鉄(II)

水酸化鉄
IUPAC名 水酸化鉄(II) Iron(II) hydroxide
別称 Ferrous hydroxide
識別情報
CAS登録番号	18624-44-7
特性
化学式	Fe(OH)2
モル質量	89.860 g/mol
外観	pale green crystals
密度	3.40 g/cm³,
融点	°C ( K) (分解)
水への溶解度	6×10−3g/dm3 (25℃)
構造
結晶構造	六方晶系
熱化学
標準生成熱 ΔfHo	−569.0 kJ mol−1
標準モルエントロピー So	88 J mol−1K−1
特記なき場合、データは常温（25 ℃）・常圧（100 kPa）におけるものである。

水酸化鉄(II)は、Fe(OH)₂で表される鉄の水酸化物である。 無色から淡緑色の六方晶系で水酸化カドミウム型構造（ヨウ化カドミウム型構造類似）の結晶である。 鉄(II)イオンを含む溶液に酸素が存在しない状態で水酸化ナトリウムを滴下すると沈殿が生じる。

Fe²⁺(aq) + 2 OH⁻(aq) → Fe(OH)₂

溶解度積は以下の通りであり、希酸に容易く溶解し鉄(II)イオンを生じる。

Fe(OH)₂ Fe²⁺(aq) + 2 OH⁻(aq),　　K_sp = 1×10⁻¹⁵

また幾分両性を示し、濃厚アルカリ水溶液にも溶解する。

Fe(OH)₂ + 2 OH⁻(aq)　 [Fe(OH)₄]²⁻(aq),　　K = 10⁻³

酸素が存在する状態では容易に酸化されて水酸化鉄(III)へと変化する。酸化の進行に伴い、淡緑色→灰緑色→黒褐色→赤褐色へと色相が変化する。湿気のある条件下における鉄錆の生成も、一旦2価の鉄イオンFe²⁺が生じ、空気酸化が進行して3価の水酸化鉄すなわち赤錆となることが知られている。塩基性条件下ではより強い還元剤として働き、硝酸イオンをアンモニアに、ニトロベンゼンをアニリンに還元する。

4 Fe(OH)₂ + O₂ → 4 FeO(OH) + 2 H₂O

FeO(OH) + H₂O + e⁻ = Fe(OH)₂ + OH⁻,　　E°= −0.556 V

水酸化鉄(III)

水酸化鉄
IUPAC名 オキシ水酸化鉄(III) Iron(III) oxide hydroxide
別称 Ferric hydroxide oxide
識別情報
CAS登録番号	20344-49-4
特性
化学式	FeO(OH)
モル質量	88.852 g/mol
外観	Red brown powder
密度	4.09 g/cm³（γ）
融点	°C ( K) (分解)
水への溶解度	1.5×10−4g/dm3 (25℃)
構造
結晶構造	斜方晶系（α）,（γ）
熱化学
標準生成熱 ΔfHo	−559.0 kJ mol−1（α）
特記なき場合、データは常温（25 ℃）・常圧（100 kPa）におけるものである。

水酸化鉄(III)は、Fe(OH)₃ で表される鉄の水酸化物である。 しかし実際には鉄と水酸化物イオンが1:3の比率で含有しているような化合物は知られていない。

天然に鉄鉱石として、針鉄鉱、赤金鉱、鱗鉄鉱、褐鉄鉱などが水酸化鉄(III)の一種として発見されていたが、これらのほとんどはいずれも酸化水酸化鉄(III)(FeO(OH))の組成を持つことが判明している。これらの鉱石は多形の関係にある。なお赤金鉱の組成はFeO(OH,Cl)であり、塩素が必須だと判明したため独立種に昇格された。

針鉄鉱α-FeO(OH)に相当するものは、水酸化鉄(II)を低温で空気酸化した後、得られたアモルファスを熱処理することで生成する。 β-FeO(OH)に相当するものは、塩化鉄(III)を加水分解することで生成する。 鱗鉄鉱γ-FeO(OH)に相当するものは、水酸化鉄(II)を亜硝酸で酸化すると得られる。 これらの酸化水酸化鉄(III)は加熱するといずれも脱水して対応する酸化鉄(III)が生成する。

鉄(III)イオンを含む溶液に水酸化ナトリウムを滴下した場合に生じるゲル状の沈殿の組成は酸化水酸化鉄(III)か、あるいはさらに脱水まで進行した酸化鉄(III)と考えられているが、詳細は明らかにはされていない。

2 Fe³⁺(aq) + 6 OH⁻(aq) + (n−3)H₂O → Fe₂O₃・nH₂O

溶解度積は以下のような値が見積もられている。

FeO(OH) + H₂O Fe³⁺(aq) + 3 OH⁻(aq),　　K_sp = 1×10⁻³⁸

日本の高等学校の化学教科書に、塩化鉄水溶液を沸騰水中に滴下して水酸化鉄(III)のコロイド溶液を調製することが示演実験の例として紹介されている。

2 Fe³⁺(aq) + (n+3)H₂O → Fe₂O₃・nH₂O + 6 H⁺(aq)

(一般的には FeCl₃ + 3 H₂O → Fe(OH)₃ + 3 HCl と表記される)

参考文献

UpToDate Contents

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• 1. 炎症性腸疾患における栄養障害 nutrient deficiencies in inflammatory bowel disease
• 2. 貧血と腎移植レシピエント anemia and the renal transplant recipient
• 3. 妊娠中の栄養 nutrition in pregnancy
• 4. 原発性胆汁性肝硬変の治療の概要 overview of the treatment of primary biliary cirrhosis
• 5. ビタミンB12および葉酸欠乏症の病因および臨床症状 etiology and clinical manifestations of vitamin b12 and folate deficiency

Japanese Journal

• チキソトロピーの教材化 : 水酸化鉄(III)コロイドのゾル-ゲル転移(ヘッドライン:市民として必要な基礎・基本の化学VI -身近な疑問と化学(なぜ○○なのか?))

• 小宮山 宏之
• 化学と教育 60(4), 156-157, 2012-04-20
• NAID 110009445607

• 排水中の陰イオン除去・回収をめざした多孔質水酸化鉄吸着材の開発

• 前 一廣
• ファインケミカル 40(9), 26-33, 2011-09
• NAID 40018956991

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• 水酸化鉄 - Wikipedia

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• 酸化鉄 - Wikipedia

α-FeOOH – α-オキシ水酸化鉄、（針鉄鉱、goethite）; β-FeOOH – β-オキシ水酸化鉄、 （赤金鉱、akaganéite）; γ-FeOOH – γ-オキシ水酸化鉄、（鱗鉄鉱、 lepidocrocite ）; δ- FeOOH – δ-オキシ水酸化鉄、（フェロオキシ ...

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ヘモグロビン、赤血球、血清鉄、iron salts

概念

• ヘモグロビン、ミオグロビン、およびペルオキシダーゼなどの正常な働きのために必須の元素である。ヒトは一日10-15mgの鉄を摂取しており、そのうちわずか1mgが小腸で吸収される。主に十二指腸でFe2+の形で吸収されるので、胃酸、ビタミンC、クエン酸などによりFe3+→Fe2+になっていると吸収の効率が高まる。生体内には4gの鉄が存在しており、その2/3がヘム鉄(2.5g)(ほぼヘモグロビン鉄、一部ミオグロビン鉄)で存在し、残りのほとんど(1g)は貯蔵鉄(網内系の中。フェリチン・ヘモジデリンとして)として組織に貯蔵される。鉄は受動的に1mgが主に消化管から失われ、その他皮膚、尿路からも失われる。

基準値

→血清鉄

鉄の体内分布(SP.499)

• 成人の体内鉄量：3-4g

• うち2/3がヘム鉄　約2.5g = ヘモグロビン鉄 2.3g + ミオグロビン鉄 0.14g
• 残りの1g 貯蔵鉄(フェリチン 0.5g + ヘモジデリン 0.5g

[mg]	成人男性	成人女性
総鉄量	4050	2750
ヘモグロビン	2700	2000
貯蔵鉄	1000	450
組織の機能蛋白	350	300
血清トランスフェリン	3	3
血清フェリチン	0.3	0.1

鉄の収支 (SPC.280)

• 喪失

• 糞、汗、脱落皮膚：1mg/day
• 月経中の女性：30mg/月経期間中
• 妊娠中：500mg/満期まで

• 必要摂取量

• 月経中の女性：1.4mg/day
• 妊娠中：5-6mg/day
• 男性：0.5-1.0mg/day

• 食物としての摂取量 (SP. 500)

• 10-15mg

うち0.9mg程度しか吸収されない

鉄の吸収 (詳しくは図：SP.500)

• 十二指腸で良く吸収される。　(吸収部位：十二指腸、空腸上部(LAB.579))
• Fe2+は水溶性、Fe3+は難溶性なので、Fe2+であるほうが吸収されやすい。また、ヘム鉄、アミノ酸鉄などキレート状の鉄は吸収が容易である(SP.499)

• 腸管(Feイオンorヘム)－→上部小腸粘膜(Fe²⁺アポフェリチン→フェリチン)－(Fe3+→Fe2+はセルロプラスミンの作用)→血漿中(Fe³⁺+トランスフェリン)－→末梢臓器(肝臓、骨髄(赤芽球)→赤血球)

• 赤芽球上のトランスフェリンレセプターと結合して、エンドサイトーシスにより取り込まれる。

• 鉄は摂取量の10%しか吸収されない。腸上皮中ではフェリチンと結合して存在するが、フェリチンが飽和するとそれ以上取り込まない。腸上皮のフェリチンは血清中のトランスフェリンに鉄を渡すが、トランスフェリンが飽和するとそれ以上鉄を渡せなくなる。鉄が飽和した状態の腸上皮はやがて脱落する。これで、必要以上の鉄が吸収されないように厳密に制御されている(←過剰の鉄は生体内でフリーラジカルを産生する反応を触媒するので危険)。ビタミンCは鉄の吸収を促進し、肉に含まれるヘム鉄は食物中の無機鉄より効率よく吸収される。またアルコールやフルクトースは鉄の吸収を促進するが、カルシウムは鉄の吸収を阻害する。(HBC.486)

QB.A-366

• 鉄の吸収には胃酸の分泌、十二指腸からの吸収が必要。胃全摘が施行された場合には、胃酸の分泌減少と、Billroth II法が施行された場合には食物が十二指腸を通過せず鉄の吸収が障害される。

治療薬

• 鉄欠乏性貧血：硫酸鉄

臨床関連

• 鉄欠乏性貧血
• ヘモジデローシス

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