五羰基铁

◆中文名称：羰基铁粉简称CIP◆英文名称：Carbonyl Iron Powder◆CAS编码：7439-89-6, UN 3089◆分子式：Fe◆分子量：55.845羰基铁粉最早由德国人发明，二战时德国的工厂被美国征收，从此美国也开始生产羰基铁粉。

目前德国BASF公司拥有世界上最大，最先进的羰基铁粉生产线。

羰基铁粉是通过CO与铁在高温高压下反应，生成5羰基铁油状物，经低压分离后得到产品。

经退火防氧化处理即可出货。

当温度为200℃，200bar的条件下羰基合成反应式如下Fe+5CO =Fe(CO)5羰基铁在300℃，1bar的条件下分解为Fe和COFe(CO)5= Fe+5CO在分解过程中，因为Fe 有催化CO与CO2 反应的作用，通常采用通NH3 作为保护气体来抑制该反应。

这样一来羰基铁粉中就不可避免的会有N元素的存在。

从旋风收集器中收集到的产品一般铁含量约在97%左右，其中C和N的含量均小于1%。

由于有Fe2O3，Fe3N 等杂质的存在，同时，铁粉表明也会对CO和NH3气体有一定的吸附，这些因素造成铁粉硬度比较大，通常被称之为硬粉。

将铁粉用H2气体还原1小时，铁含量将提高到99.0%左右，同时其他元素的含量也将明显降低。

这种还原过的羰基铁粉，硬度稍低，也被称之为软粉。

羰基铁粉活性很大，正常情况放置一段时间后，因为熵的增加，会发生自动团聚。

发生团聚的铁粉颗粒度增加，颗粒粘粘，对于注射成型应用有比较大的影响。

目前市场上质量最好的羰基铁粉为德国BASF公司生产。

羰基铁粉对工艺的要求非常高，5羰基铁分解时温度变化3度，气体流量增加5%就能明显改变羰基铁粉粒度及碳含量。

外观：深灰色粉末。

◆基本用途：1.传统粉末冶金及注射成型：传统粉末冶金中的高比重合金，需要采用活性较大的铁粉作为烧结中的液相，形成较为连续的粘结相，抑制脆性相的产生，从而获得高致密度或全致密的高性能产品。

军工项目中主要用于替代已经被禁止的贫铀材料来生产穿甲弹弹芯。

关于羰基铁粉的初步调研1 关于羰基铁粉概述自1889年蒙德(IJudwigMond)和兰格尔(CarlLanger)发现了羰基镍，引起了科学家们的浓厚兴趣。

周期表中某些过渡族元素(镍、钻、铁等)能与一氧化碳反应生成羰基化合物，经热分解可获得不含有害杂质、粒度细、活性大等性能独特的羰基粉末。

而羰基铁粉是利用气法精炼技术生产而得，是由五羰基铁[Fe(CO)5]热分解制取的超微粉末，属于高新技术产品。

羰基铁粉产品种类繁多，分为普通羰基铁粉、磷化羰基铁粉、还原羰基铁粉、包覆羰基铁粉和合金羰基铁粉等多种，而每种因形貌、粒径、纯度、性能的不同又包含着许多品种，不同的羰基铁粉有着不同的用途，因此羰基铁粉的应用分布极为广泛，其具体应用如下：（1）借其活性大，粒度细的特点，以及良好的成型性和烧结性，在铁基粉末冶金结构零件中添加少量羰基铁粉，可以降低烧结温度，改善和提高制品的组织结构、机械性能，是生产高品质粉末冶金制品的原料。

（2）用作高密度合金添加剂，可防止形成脆化相。

已应用于制造穿甲弹，永不磨损高密度手表零件等。

（3）以羰基铁镍作硬质合金粘结剂替代价格昂贵的钴粉，生产矿用硬质合金工具，达到YG硬质合金同类产品性能，经现场考察使用寿命比同类YG合金长。

（4）羰基铁粉形呈洋葱球层状独特结构，其具有良好磁性能，用于制造导磁介电铁芯，高频磁芯和多种软磁材料元件。

（5）用作超硬材料和磨料磨具添加剂。

是金刚石工具和砂轮优良的粘结剂。

产品可达到其它铁粉不可替代的品质性能。

（6）在农业上，利用超微铁粉进行磁优选良种，使其发育快，提高单位面积产量，美国采用此法优选草籽，提高牧草产量和面积。

（7）在医药领域和食品铁营养添加剂应用。

可以服用帮助女性提高生理补血功能，纳米级羰基铁粉可被用作注射用补铁剂，可作为靶向材料在外磁场和药物作用下治疗肿瘤。

在作为食品添加剂方面，美国食品处方(Food chemicolsCoder)中规定元素铁粉对于合格的饮食，铁必须要纯度高，粒度细，比表面积大(应用的羰基铁元素铁粒度为0.5~10μm)，目前，美国每年在面包和面粉中添加元素粉用量在900t左右。

羰基铁的脱除
羰基铁是一种有毒物质，会对人体造成危害。

因此，在工业生产中，通常需要对含有羰基铁的物质进行脱除。

羰基铁的脱除方法主要有以下几种：
1.加热分解法：将含有羰基铁的物质加热到一定温度，使羰基铁分解为无毒物
质。

例如，将含有羰基铁的煤气加热到500℃以上，羰基铁会分解为二氧化碳和一氧化碳。

2.催化分解法：在加热分解法的基础上，加入催化剂，可以提高羰基铁的分解
效率。

例如，将含有羰基铁的煤气加热到500℃以上，并加入氧化铁催化剂，羰基铁会分解为二氧化碳、一氧化碳和水。

3.吸附法：利用吸附剂对羰基铁进行吸附，将羰基铁从含有羰基铁的物质中分
离出来。

例如，可以使用活性炭、硅胶等吸附剂对含有羰基铁的气体进行吸附。

4.化学反应法：利用化学反应将羰基铁转化为无毒物质。

例如，可以使用硫酸
与含有羰基铁的物质反应，将羰基铁转化为硫酸铁。

关于羰基铁粉的初步调研1 关于羰基铁粉概述自1889年蒙德(IJudwigMond)和兰格尔(CarlLanger)发现了羰基镍，引起了科学家们的浓厚兴趣。

周期表中某些过渡族元素(镍、钻、铁等)能与一氧化碳反应生成羰基化合物，经热分解可获得不含有害杂质、粒度细、活性大等性能独特的羰基粉末。

而羰基铁粉是利用气法精炼技术生产而得，是由五羰基铁[Fe(CO)5]热分解制取的超微粉末，属于高新技术产品。

羰基铁粉产品种类繁多，分为普通羰基铁粉、磷化羰基铁粉、还原羰基铁粉、包覆羰基铁粉和合金羰基铁粉等多种，而每种因形貌、粒径、纯度、性能的不同又包含着许多品种，不同的羰基铁粉有着不同的用途，因此羰基铁粉的应用分布极为广泛，其具体应用如下：（1）借其活性大，粒度细的特点，以及良好的成型性和烧结性，在铁基粉末冶金结构零件中添加少量羰基铁粉，可以降低烧结温度，改善和提高制品的组织结构、机械性能，是生产高品质粉末冶金制品的原料。

（2）用作高密度合金添加剂，可防止形成脆化相。

已应用于制造穿甲弹，永不磨损高密度手表零件等。

（3）以羰基铁镍作硬质合金粘结剂替代价格昂贵的钴粉，生产矿用硬质合金工具，达到YG硬质合金同类产品性能，经现场考察使用寿命比同类YG合金长。

（4）羰基铁粉形呈洋葱球层状独特结构，其具有良好磁性能，用于制造导磁介电铁芯，高频磁芯和多种软磁材料元件。

（5）用作超硬材料和磨料磨具添加剂。

是金刚石工具和砂轮优良的粘结剂。

产品可达到其它铁粉不可替代的品质性能。

（6）在农业上，利用超微铁粉进行磁优选良种，使其发育快，提高单位面积产量，美国采用此法优选草籽，提高牧草产量和面积。

（7）在医药领域和食品铁营养添加剂应用。

可以服用帮助女性提高生理补血功能，纳米级羰基铁粉可被用作注射用补铁剂，可作为靶向材料在外磁场和药物作用下治疗肿瘤。

在作为食品添加剂方面，美国食品处方(Food chemicolsCoder)中规定元素铁粉对于合格的饮食，铁必须要纯度高，粒度细，比表面积大(应用的羰基铁元素铁粒度为0.5~10μm)，目前，美国每年在面包和面粉中添加元素粉用量在900t左右。

五羰基铁壳聚糖微球的制备谢荣A计划：取0.8g粉状壳聚糖溶于2%乙酸(0.8mL乙酸加入40mL水)，加入2.0mLFe（CO）5（含Fe为0.8g）搅拌均匀，呈透明状粘稠液体（其中Fe（CO）5为橘红色液滴）；超声波处理140min，此时溶液已分散均匀为灰色。

加入8.0mL span-80和80mL液体石蜡立即分层，上层无色液体下层为灰色乳液；高速搅拌2.5h为白色乳液。

加入8.0mL甲醛并水浴40°C 回流且继续搅拌2h后仍为白色乳液。

静置过夜后分层，上层为淡黄色液体下层为白色乳液。

继续搅拌均匀后加热并安装稀KMnO4尾气吸收装置吸收尾气（CO）。

当温度上升到100°C时开始有气体产生，106°C时大量气体产生，110°C时烧瓶壁有黄色物质产生，维持110°C2h后停止加热。

待降温后滴入300mL高速搅拌的10%NaOH/乙醇溶液（体积比1:1）中并保持搅拌50min使其充分分散。

再于磁力搅拌器上静置分层除去油水层（沉聚时固体颗粒非常小）；过滤并用大量蒸馏水和石油醚洗，将所得固体60°C真空干燥得黄棕色粉状固体0.38g.产率：23.8%AA计划：取41.72g壳聚糖2%乙酸溶液（含壳聚糖0.8g），加入2.0mLFe（CO）5（含Fe为0.8g）搅拌均匀，呈透明状粘稠液体（其中Fe（CO）5为橘红色液滴）；超声波处理200min，此时溶液已分散均匀为灰色。

加入8.0mL span-80和80mL液体石蜡立即分层，上层无色液体下层为灰色乳液；高速搅拌3h为白色乳液。

加入8.0mL甲醛并水浴40°C回流且继续搅拌2h后为白色微黄乳液。

静置过夜后分层，上层为黄色液体下层为白色乳液，继续搅拌均匀后加热并安装稀KMnO4尾气吸收装置吸收尾气（CO）。

当温度上升到106°C时开始有气体产生乳液开始变黄，110°C时大量气体产生，乳液为黄色，烧瓶支口有黄色块状物质结成；120°C为棕色溶液，保持120°C（其中有150°C高温约1min） 1h后降温。

第一部分化学品及企业标识化学品中文名：五羰基铁化学品英文名：iron pentacarbonyl化学品别名：羰基铁CAS No.：13463-40-6EC No.：236-670-8分子式：C5FeO5第二部分危险性概述紧急情况概述液体。

高度易燃,其蒸气与空气混合，能形成爆炸性混合物。

吞食后有剧毒。

跟皮肤接触有剧毒。

吸入有剧毒。

短期暴露有严重损伤健康的危险。

长期暴露有损伤健康的危险。

GHS危险性类别根据GB30000-2013化学品分类和标签规范系列标准（参阅第十六部分），该产品分类如下：易燃液体，类别2；急毒性-口服，类别2；急毒性-皮肤，类别2；急毒性-吸入，类别1；特定目标器官毒性-单次接触，类别1；特定目标器官毒性-重复接触，类别2。

标签要素象形图警示词：危险危险信息：高度易燃液体和蒸气，吞咽致命，皮肤接触致命，吸入致命，对器官造成损害，长期或重复接触可能对器官造成伤害。

预防措施：远离热源、热表面、火花、明火以及其它点火源。

禁止吸烟。

保持容器密闭。

容器和接收设备接地和等势联接。

使用不产生火花的工具。

采取措施，防止静电放电。

不要吸入粉尘/烟/气体/烟雾/蒸气/喷雾。

严防进入眼中、接触皮肤或衣服。

作业后彻底清洗。

使用本产品时不要进食、饮水或吸烟。

只能在室外或通风良好之处使用。

戴防护手套/穿防护服/戴防护眼罩/戴防护面具。

[在通风不足的情况下]戴呼吸防护装置。

事故响应：立即呼叫中毒急救中心/医生。

如感觉不适，须求医/就诊。

漱口。

如误吞咽：立即呼叫中毒急救中心/医生。

如误吸入：将受人转移到空气新鲜处，保持呼吸舒适的体位。

如接触到：呼叫中毒急救中心/医生。

立即脱掉所有沾染的衣服，清洗后方可重新使用。

如皮肤(或头发)沾染：立即去除/脱掉所有沾染的衣服。

用水清洗皮肤或淋浴。

安全储存：存放处须加锁。

存放在通风良好的地方。

保持容器密闭。

存放在通风良好的地方。

保持低温。

废弃处置：按照地方/区域/国家/国际规章处置内装物/容器。

羰基铁吸波材料
羰基铁吸波材料是一种以羰基铁为主要成分的吸波材料，也称为铁基吸波材料。

羰基铁是一种气态化合物，由铁和一定量的一氧化碳组成，化学式为Fe(CO)5。

羰基铁具有较好的电磁波吸收性能，可以通过改变制备条件和工艺方法来调控其吸波性能。

羰基铁吸波材料具有高的吸波性能和频宽，可以在较宽的频率范围内实现良好的吸波效果。

此外，羰基铁吸波材料还具有低成本、易制备、透明度高等优点，因此被广泛应用于电磁波吸收领域，特别是在航空航天、军事和通信等领域有着广泛的应用。

金属羰基化合物，很强的急性毒性，如何预防？金属羰基化合物的通用公式Mex(CO)y，由金属(Me)与一氧化碳(CO)结合而成。

表1 列出了一些金属羰基化合物的物理性质。

大多数在常温下是固体，但镍羰基、铁五羰基和五羰基钌是液体，而钴氢羰基是一种气体。

本文以羰基镍为研究对象，由于其挥发性、毒性和工业重要性，在职业毒理学方面值得特别关注。

由于五羰基铁和氢羰基钴也具有较高的蒸气压力和无意中形成的可能性，因此应作为可能的职业毒物予以高度关注。

大多数金属羰基化合物与氧气和氧化物质发生强烈反应，有些则自发燃烧。

在暴露于空气和光下，羰基镍分解成一氧化碳和微粒镍金属，氢羰基钴分解成八碳羰基钴和氢，五羰基铁分解成非碳酸铁和一氧化碳。

表1.几种金属羰基化合物的物理性质*分解从显示的温度开始。

羰基化合物用于将某些金属(例如镍)从复杂矿石中分离出来，用于生产碳钢和通过气相沉积进行金属化。

它们也被用作有机反应的催化剂(例如，氢羰基钴或羰基镍烯烃氧化；八羰基钴用于醛的合成；用于合成丙烯酸酯的羰基镍)。

五羰基铁用作各种有机反应的催化剂，分解成细粉末的超纯铁(所谓的羰基铁)，用于计算机和电子工业。

甲基环戊二烯基三羰基锰(MMT)(CH3C5H4Mn(CO)3)是一种汽油抗爆添加剂。

健康危害金属羰基的毒性取决于一氧化碳的毒性和化合物中金属的毒性，以及羰基本身的挥发性和不稳定性。

接触的主要途径是吸入，但皮肤吸收可以发生在液体羰基化合物。

就急性毒性大鼠LD50而言，羰基镍、氢羰基钴和五羰基铁的之比为1:0.52:0.33。

实验动物吸入这些物质会引起急性间质性肺炎，导致肺水肿和毛细血管损伤，以及脑、肝和肾的损伤。

从关于其毒性的文献来看，羰基钴和五羰基铁在工业中很少对健康造成危害。

然而，当一氧化碳或含有一氧化碳的气体混合物在压力下储存在钢瓶中或通过钢管输送、石油重整产生照明气体或进行气体焊接时，可能会无意中形成五羰基铁。

炼钢过程中，高炉、电弧炉和冲天炉排放的一氧化碳也会导致五羰基铁的生成。

专利名称：一种检测一氧化碳气体中的五羰基铁浓度的方法专利类型：发明专利
发明人：刘彦兵,李国梁,贾卫兵,尚大伟,汤超,张盛勇
申请号：CN201510683883.5
申请日：20151020
公开号：CN105259124A
公开日：
20160120
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种检测一氧化碳气体中的五羰基铁浓度的方法，具体步骤为配制铁的标准溶液、制备吸收液、采集样品、利用原子吸收分光光度计测量、绘制标准曲线、计算样品溶液中的铁浓度、计算一氧化碳气体中的五羰基铁的浓度。

本发明操作简单、快速，测定结果准确可靠。

申请人：河北英都气化有限公司
地址：050032 河北省邢台市内邱县大孟阵建涛路1号
国籍：CN
代理机构：石家庄众志华清知识产权事务所(特殊普通合伙)
代理人：张明月
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五羰合铁配位数五羰合铁配位数是一个极其重要的物理概念，它在日常生活中普遍存在，并且为化学复杂性和生物反应加以说明。

首先，什么是五羰合铁配位数？五羰合铁配位数指的是一个物质中，其中一个原子所占有的电子层数，其占有电子层数可以数出来，从而可以判断出该物质的化学性质。

比如一个金属元素究竟是哪种性质，或者一个特定的配合物的性质，均可以通过这种方式来计算。

比如铁的五羰合物，就是由铁所组成的化合物，它可以根据其配位数来判断出该化合物的性质及其与其它物质之间的反应关系。

五羰合铁配位数也是理解日常生活中出现的物质及其反应特性的重要参考。

不同的氧化物可以通过它们的配位数来判断，一些氧化物具有腐蚀性特征，而另一些则具有保护性特征，这些特征也是可以从配位数上来区分的。

此外，由于五羰合铁配位数的不同，有些物质的电离能量也会有所不同，其能量的变化将直接影响表面的电荷，从而改变原来物质的性质，比如溶液的电离度、溶液的pH值等。

五羰合铁配位数对生物反应也有重要意义。

例如一些金属离子在生物反应中扮演至关重要的角色，而这些金属离子的配位数又会影响其扮演的角色，因此了解五羰合铁配位数的重要性就变的异常重要。

由于五羰合铁配位数在日常生活中非常普遍，因此需要理解五羰合铁配位数的相关知识，以便为人类分析复杂化学及生物反应提供科学依据。

五羰合铁配位数可以用来了解一个物质中其中一个原子所占有的电子层数，从而有助于我们深入分析和把握各种化学及生物反应的物理机制。

在化学反应中，它也可以用来判断一种化合物的性质及其与其它物质的反应关系；在生物反应中，它也可以用来理解和控制一些重要的反应，如离子的离子化过程等。

总之，五羰合铁配位数是一个极其重要的概念，它在日常生活中的广泛运用为我们更深刻的理解复杂的化学与生物反应奠定了坚实的基础。

通过正确地认识和计算五羰合铁配位数，我们可以更好地把握各种化学及生物反应的物理机制，从而使科学研究取得更大的进步。