水铁矿

含有Fe2+的泉水或地表水暴露在空气中时，Fe2+很容易通过快速生物氧化作用形成水铁矿。如流动泉水相邻矿床表面、含有高浓度Fe3+的管道中、淡水湖泊湖岸附近、水井、海水沉积物和作为作为覆盖物包被在的河流卵石表面。

土壤中铁氧化物矿物类型、含量和结晶特性变化很大，取决于成土环境条件，并随着时间和空间变化而变化。土壤中的水铁矿大部分来自矿物风化，但不稳定，在热带、亚热带气候下转变为赤铁矿，在潮湿温带气候下转变为针铁矿。水铁矿和针铁矿在土壤中可以共存，但二者的形成顺序还不清楚，有可能同时形成。水铁矿常作为某些土壤成分被检测，如灰土和黄土。水铁矿的高吸附容量影响着土壤中营养元素的形态和分布。此外，水铁矿吸附有机物会提高它的溶解性从而降低土壤粘结性和稳定性。

红色岩层中部分赤铁矿来自水铁矿的转化。微粒状水铁矿迁移到淀积区域，当出现干湿交替和一个低碳环境条件时便自发转变成赤铁矿。

某些特定陨石中存在水铁矿，且含水铁矿的硅酸盐粘土可能与火星土壤类似。水铁矿是钢铁腐蚀的常见产物，也常用于多种工业领域，如煤液化催化剂、重油浓缩过程的悬浮液相和冶金过程等。以其小尺寸和高分散的特性，水铁矿在这类应用过程中一般比其他铁(氢)氧化物更高效。

水铁矿是一种弱结晶的铁氢氧化物，颗粒尺寸小，通常为2~6 nm。根据水铁矿衍射线条数定义了2LFh和6LFh两种典型水铁矿，介于两者结晶度之间的水铁矿分别有3LFh、4LFh和5LFh。2LFh结晶度很弱，两宽峰的d值是0.15和0.25~0.26 nm;6LFh结晶度相对较好，6个峰的d值分别约为0.15、0.15、0.17、0.20、0.22和0.25 nm。由于水铁矿结晶弱、化学组成仍不确定，其确切的结构模型还没有完全建立。目前，已提出了多种6LFh和2LFh结构模型，这些模型的区别主要集中在是否存在多相、铁原子位点占有率和八面体配位Fe与四面体配位Fe的数量关系。

具体请看参考文献

水铁矿是一种红棕色的分布球形纳米颗粒。广、粒径小、结晶弱。其XRD图谱峰少且宽。

通常水铁矿是Fe3+水解过程中最先出现的沉淀物。

纯水铁矿不稳定，很容易向更稳定的针铁矿或赤铁矿转化。水铁矿是一种有效的催化剂，可以高效催化H2O2，降解有机污染物。水铁矿是钢铁腐蚀的常见产物。水铁矿

水铁矿还是形成在控制植物、动物和微生物的贴平衡中起重要作用的铁蛋白的核心。

水铁矿的确切化学组成目前还没有定论，这与其小结晶尺寸和结构OH-很难与表面吸附水进行区分有关。最早提出的化学组成是Fe5HO8·4H2O，随后有人分别提出Fe6(O4H3)3和Fe2O3·2FeOOH·2.6H2O。Eggleton和Fitzpatrick给出了后面两个化学式的一般形式Fe4 5(O, OH, H2O)12，Schwertmann和Cornell添加了5Fe2O3·9H2O。以上各化学式的OH-和含水量都不同，目前还没有统一的化学式来表示水铁矿。

天然水铁矿中Si含量很丰富，但Si不是结构必需组成。实验室中可以通过添加Si来合成含Si水铁矿，但Si的含量会影响水铁矿的一些性质。XRD分析表明，随着Si的增加，矿物结晶度降低，颗粒尺寸和晶面间距d增加;其红外图谱出现3700 cm-1和900 cm-1两个与Si有关的吸收峰。