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三硫化二铁，为黑色固体，常温下易转变为黄绿色。相对密度4.3 g/cm。不溶于水,在20°C以上的水中分解成硫化亚铁和硫。遇酸分解，放出硫化氢气体，随后硫化氢被溶液中的三价铁离子氧化，生成硫单质和二价铁离子。

三硫化二铁简称硫化铁，并不能用三价铁与硫化氢反应制取，因为会发生氧化还原反应，因此中学教材一般也认为其并不存在。但是干态的三价非离子铁并不能氧化-2价硫元素，而且在强碱性溶液中，三价铁离子可以与硫离子反应生成三硫化二铁沉淀。所以硫化铁其实是存在的，并且相对也较稳定。硫化铁一般是氧化铁脱硫剂脱硫后的产物。氧化铁脱硫是*常见的脱硫手段。下边是产生硫化铁的机理：

氧化铁脱硫剂是一种以活性氧化铁（Fe2O3）的水合物为主要脱硫成份的一种脱硫剂。常温下，氧化铁（Fe2O3）分为α—水合物和γ水合物，两种水合物都具有脱硫作用。非水合物的氧化铁常温下不具有脱硫作用。氧化铁脱硫剂因其硫容大、价格低、可在常温下空气再生等特点在近几年迅速推广，更主要的原因是可以在无氧条件下脱硫气源中的H2S（活性炭无氧条件下不脱硫），经过近几年的改进，使氧化铁的耐水强度、脱硫精度得到了很大的提高，适应了大多数工业的脱硫工程。