柠檬酸铁铵(英文名:Ammonium ferric citrate),又名
枸橼酸铁铵,是柠檬酸铁和
柠檬酸铵的复盐,其结构不完全明确,分子式为(NH4)xFey(C6H4O7)z,以分子量最小的C6H8FeNO7为例,其
摩尔质量为261.98g/mol。柠檬酸铁铵为棕色或绿色的粉末或鳞片,无臭或稍有氨臭,有咸味及铁腥味;易潮解,遇光易被还原成
亚铁盐;溶于水,不溶于
乙醇、
乙醚等有机
溶剂,
水溶液显中性。
柠檬酸铁铵广泛用于医学、食品、饲料、工业等行业。在医学上,柠檬酸铁铵是一种良好的营养强化剂,可用作补血药治疗
缺铁性贫血;在工业上,利用其感光性能,可用于气象分析和制作晒蓝图纸;在食品行业上,可用作食物、饲料的
抗结剂和营养增补剂(铁质强化剂);在农业上,可用作肥料添加剂。柠檬酸铁铵毒性很低,接触阈值以Fe计为1.0 mg/m3,但误触或误吸可能会对皮肤、眼睛和呼吸道等产生刺激作用。
柠檬酸铁铵的化学名称是2-羟基-1,2,3-丙三
羧酸铁(III)
铵盐,分子式为(NH4)xFey(C6H4O7)z,以分子量最小的C6H8FeNO7为例,其
摩尔质量为261.98g/
摩尔。
常温下,柠檬酸铁铵为棕色或绿色的粉末或鳞片状
晶体,极易吸湿及潮解,因光可还原成
亚铁盐;无臭或稍带氨臭,有咸味及铁腥味;易溶于水(1g/0.5mL),不溶于
乙醇、
乙醚等有机
溶剂,
水溶液显中性,5%水溶液的pH值约5.0~8.0。柠檬酸铁铵不用时需密闭、遮光、避热保存。
柠檬酸铁铵有棕色和绿色两种,其性质有所不同。棕色为一种结晶
薄片状(或
红棕色、酱红色
晶体或棕黄色粉末),绿色亦为鳞片状晶体。两者
物理化学性质相似,但绿色较棕色更不稳定,遇光更易被还原。
柠檬酸铁铵可应用于食品工业领域。柠檬酸铁铵可代替
亚铁氰化钾作为
抗结剂用于食品里,起到延缓食品结块的功效,产品
物理化学指标稳定,满足标准要求。柠檬酸铁铵还可作为铁质强化剂(营养增补剂)添加到谷类及其制品、乳制品、婴幼儿食品等中。
柠檬酸铁铵(棕色品)可应用于医学领域。它是一种很好的补血健体的易吸收、高效率的铁制剂,可作为一种补血药用于治疗
缺铁性贫血。
柠檬酸铁铵可作为感光剂应用于工业领域。涂有绿色柠檬酸铁铵和
铁氰化钾(铁氰化钾)的纸称为蓝色晒图纸。在曝光时,
柠檬酸盐内的三价铁原为二价,遇水即产生腾氏蓝,故受光部分变为蓝,不受光部分仍为白色,可得蓝底白线图样。
柠檬酸铁铵可应用于农业和饲料领域。柠檬酸铁铵是一种鳌合铁,可作为作为肥料添加剂施入土壤或喷施在树叶上,效果都比较显著。柠檬酸铁铵具有水溶性、含铁量高、高效、环境友好且成本较低等特点。特别是柠檬酸铁铵添加到水溶肥复合肥、液体肥里等,不会与
磷酸盐产生沉淀导致无效。此外,柠檬酸铁铵还可作为微量元素添加剂添加在饲料里,要比
无机化合物铁盐效果好。
硫酸亚铁在酸性条件下经
氯酸钠氧化后与
氢氧化钠反应得到
氢氧化铁胶体;将氢氧化铁溶解于
柠檬酸中生成
柠檬酸铁,之后用
氨水中和,经干燥得到产品柠檬酸铁铵。此种制备方法温度影响较大,一般温度需要保持在95~100°C之间,而且反应速度较慢,需要足够的时间。此外,柠檬酸铁铵的含铁量与反应物硫酸亚铁、柠檬酸的用量比有关。
以柠檬酸、硫酸亚铁和氨水为原料,先用
硫酸、氯酸钠等
氧化剂将硫酸亚铁氧化成
Fe2(SO4)3·9H2O,然后用
氢氧化钠处理成
氢氧化铁胶体,接着与柠檬酸反应生成
柠檬酸铁,再加入氨水反应即可得到柠檬酸铁铵。工业化制备柠檬酸铁铵普遍采用这种方法。但是,这种合成方法工艺流程长,生成的氢氧化铁是胶体,洗涤比较困难,能耗大,污染严重,合成周期长。
以
柠檬酸、还原性铁粉和
氨水为原料,用柠檬酸溶解铁粉得到
柠檬酸亚铁,然后用
过氧化氢氧化处理得到柠檬酸铁,最后加入氨水反应即可得到柠檬酸铁铵。这种合成方法流程比较短,但由于原料采用了活性很强的还原性铁粉,存在着安全隐患,特别上如果实现工业化,一定要做好安全防范工作。而且氧化一步很难做到彻底,所以合成的产物纯度相对低一些。
中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会在2016年8月31日发布,2017年1月1日实施的GB1886.296—2016《食品安全国家标准 食品添加剂 柠檬酸铁铵》中规定了柠檬酸铁铵的成分指标:
中华人民共和国卫生部于2012年3月15日发布、2013年1月1日实施的GB14880—2012《食品安全国家标准 食品营养强化剂使用标准》中规定了食品营养强化剂使用标准,其中就规定了铁元素在
调味乳粉、
豆浆粉、面包、糖果等食品中的使用量,事实上也对应地规定了柠檬酸铁铵作为营养添加剂时的使用量。
柠檬酸铁铵对皮肤、眼睛和呼吸道有刺激作用:吸入柠檬酸铁铵粉尘会刺激鼻子和
喉咙;食入粉尘会刺激口腔和胃部;粉尘会刺激眼睛并导致轻微的皮肤刺激。此外,柠檬酸铁铵对于患有代谢缺陷的人也可能会带来风险:过量接触容易损害其调节铁吸收的能力,导致他们体内铁的积累加速以及疾病临床症状的提前出现。