还原铁粉和食品脱氧剂

还原铁粉和食品脱氧剂

作者：杨建宁

来源：《化学教学》2007年第09期

文章编号：1005－6629(2007)09－0070－02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

让我们先了解一下铁粉的分类。按照美国金属协会的标准，单质铁粉按生产方法分为5种：

第1种和第2种生产方法是化学还原方法，即用一氧化碳还原纯磁铁矿(Fe3O4)或用氢气还原轧钢时产生的氧化铁粉。用这2种方法生产出的单质铁粉称作“还原铁粉”，由于具有很好的间隙度和海绵状微观结构，因此也称作“海绵铁粉”，铁的含量一般超过95.0%。用氢气还原的单质铁粉内部结构中的微孔，比用一氧化碳还原的单质铁粉内部结构中的微孔还要细小。由于还原铁粉颗粒小而且疏松多孔，所以比一般的铁屑化学活性要高，更易发生化学反应，也更易被空气中的氧气氧化，如果纯度、有害元素达标还可以作为食品添加剂使用。第3种生产方法是电解方法，所生产出的单质铁粉称作“电解铁粉”，这种单质铁粉的纯度非常高，其颗粒非常细小，不规则形状，表面积较大。有关研究表明，这种单质铁粉的化学活性、人体吸收率在各种不同铁粉中是最大的。但是，由于生产成本昂贵，这种单质铁粉很难普及。目前主要应用于试剂级的化学品，照相复制，磁心和其它电子零件的生产。第4种生产方法是“羰基铁粉”。“羰基铁粉”是圆形颗粒，在各种单质铁粉中是最为细小的，但其间隙度很低。由于生产成本昂贵，这种单质铁粉尚未普及使用。第5种生产方法，即喷雾式的方法，是运用高压喷射水将高纯度的熔融金属分散成微细颗粒，所生产的单质铁粉称作“雾化铁粉”。

还原铁粉应用很广，在我们日常生活中常作为脱氧剂、发热剂等使用，中学很多试题以此为素材来考查学生灵活运用知识的能力。下面就还原铁粉常见用途之一——脱氧剂做一简单介绍。

脱氧剂也称游离氧吸收剂、游离氧去除剂等，它是一种能够吸收氧的物质。在食品密封包装时，同时放入能除去包装内的氧化性物质，除去包装容器中游离氧和溶存氧，防止食品由于氧化而发霉、变质等。脱氧剂用于食品不仅能有效地抑制内容物的品质劣变，而且能保持食品原有的色、香、味，防治害虫、细菌的生长，维持营养成分，所以使用脱氧剂保鲜食品是一种质优、效果好、方便、安全的包装保藏方法。

脱氧剂作为食品保鲜新材料，能吸收容器中的氧，使容器内呈无氧状态，食品得以保存。但脱氧剂的原料必须具有反应稳定、无怪味及无有害气体生成等，万一误食对人体也无害。脱氧剂一般以还原铁粉为基本原料，在一般食品中使用，能保持食品品质及延长保持期，在健康

食品中使用能防止油脂氧化，防止褪色及保持营养素。国外已将脱氧剂广泛用于湿面包粉、湿面、湿粉丝、湿点心、半干鱼制品等多种食品。目前，脱氧剂形式除袋装外，还有帽装。袋装用于袋装食品，帽装则用于瓶、罐等容器。近年来，随着食品工业的发展和包装材料的改进，脱氧剂在国内愈来愈受到重视，应用也愈来愈广泛。

脱氧剂的分类方法很多，可按主剂成分分类为：(1)无机系脱氧剂。最常用的有铁系列脱氧剂和亚硫酸盐脱氧剂。铁氧化后生成Fe(OH)3，1克铁除氧能力为300mL，折合空气

1500mL，除氧效果好，且经济。这里的铁主要就是还原铁粉外还有砂状粉体铁、及粗粒铁。

(2)有机系除氧剂。例如抗坏血酸，除氧能力佳；葡萄糖碱性物在一定条件下产生很多分解物而除氧。也可按反应类型分类：(1)高水分食品型。脱氧剂与食品同时密闭后，吸氧剂的吸氧一般在水存在下进行，在食品蒸发的水分中进行脱氧。(3)自动吸收型。又可分速效型、一般型与缓放型。自动吸收型的吸氧剂保持自身水分，即使外部不存在水也能反应。改变吸氧剂成分、用量及包装材料的透气性，能控制反应速率从速效型转为缓效型。

下面介绍几种常见脱氧剂配方：

(1)4g还原铁粉+2g水+2g活性炭+1g NaCl混合。

(2)400g还原铁粉+30g NaCl+300g CaO+水3000mL。

(3)4000g还原铁粉+30g NaCl+150g硅胶。

(4)15g还原铁粉+3g NaCl+4g 硅藻土+2g活性炭+水。

(5)30%MgCl2水溶液浸渍过的活性白土3g+0.3g烘石膏+3g还原铁粉。

脱氧剂的除氧是以化学反应为基础的，以配方(1)为例，加入活性炭、氯化钠和水形成原电池，利用原电池原理加速还原铁粉吸氧。不同配方其除氧能力随反应级数、时间、温度等条件不同而异。速效脱氧剂在密封的包装容器内适量存在时，大约在1小时内能使游离氧降至1%以下，最终降到0.2%。缓效脱氧剂需时间12-24小时，但最终除氧能力是相同的，游离氧同时能降至0.2%以下。铁系脱氧剂在吸氧反应同时还放出大量的热，因此还可以在医疗上作为热敷袋。

参考文献：

[1]/question/9632522.html?fr=qrl3.

[2]/news/050729/2/54869.html.