鐵的重要的氧化態(tài)是+2和+3。二價鐵離子呈淡綠色,在堿性溶液中易被氧化成三價鐵離子。三價鐵離子的顏色隨水解程度的增大而由黃色經(jīng)橙色變到棕色。純凈的三價鐵離子為淡紫色。二價和三價鐵均易與無機或有機配位體形成穩(wěn)定的配位化合物,如 Phen為菲羅林,配位數(shù)通常為6。零價鐵還可與一氧化碳形成各種羰基鐵,如Fe(CO)5、Fe2(CO)9、Fe3(CO)12。羰基鐵有揮發(fā)性,蒸氣劇毒。鐵也有+4、+5、+6價態(tài)的化合物,但在水溶液中只有+6價的。
鐵溶于熱的或較濃的硝酸中,生成硝酸鐵并釋放出氮的氧化物。在濃硝酸或冷的濃硫酸中,鐵的表面形成一層氧化薄膜而被鈍化。鐵與氯在加熱時反應(yīng)劇烈(2Fe+3Cl2===2FeCl3)。鐵也能與硫、磷、硅、碳直接化合。鐵與氮不能直接化合,但與氨作用,形成氮化鐵Fe2N。
相對原子質(zhì)量55.847。鐵有多種同素異形體,如α鐵、β鐵、γ鐵、б鐵等鐵是一變價元素,常見價態(tài)為+2和+3。鐵與硫、硫酸銅溶液、鹽酸、稀硫酸等反應(yīng)時失去兩個電子,成為+2價。與Cl2、Br2、硝酸及熱濃硫酸反應(yīng),則被氧化成Fe3+。鐵與氧氣或水蒸氣反應(yīng)生成的Fe3O4,可以看成是FeO·Fe2O3,其中有1/3的Fe為+2價,另2/3為+3價。鐵的+3價化合物較為穩(wěn)定。
在廢鐵回收中,經(jīng)常會收到各種形狀不規(guī)則的鐵制品,不僅占用空間,影響運輸,還不方便機器的運行。這個時候要相應(yīng)地對廢鐵進行剪切處理,特別是對一些比較松散的管材或者一些零碎鐵器,要進行壓塊后再回收。
當然在廢鐵的回收過程中也會遇到一些比較常見的問題,像有些廢鐵可能會粘有一些油脂,這類油脂遇到熔融的金屬會造成對空氣的污染,另外像一些在戶外放置過久的廢鐵,特別是潮濕環(huán)境中,因為其附帶的水分同樣也會和油脂一樣,造成環(huán)境的污染。如果是在戶外放置過久的受潮的廢鐵進行回收,由于其摻雜的水分所以在爐墻里會膨脹而崩裂,所以想要避免這類危險的發(fā)生,可以注意回收廢鐵的篩選和預處理,另外就是,如今技術(shù)進步,也提供了更多處理方法,比如加溫廢鐵后再進行分配。
鐵也往往與廢鋼混合在一起,廢品往往是這兩者的結(jié)合,也是回收常見廢品。鐵與少量的碳制成合金——鋼,磁化之后不易去磁,是優(yōu)良的硬磁材料,同時也是重要的工業(yè)材料,并且也作為人造磁的主要原料。