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聚合硫酸铁是利用硫酸亚铁和硫酸通过氧化反应及聚合反应而来的一种高分子聚合物。这种聚合物由大量的聚合阳离子组成，比如[Fe3(OH)4]5+、[Fe6(OH)12]6+、[Fe4O(OH)4]6+等，它们在水解中会生成[Fe(H2O)6]3+、[Fe2(H2O)3]3+、[Fe(H2O)2]3+等络合阳离子，这些络合离子及易在羟基的作用下形成多核络离子，形成巨大的无机高分子化合物，聚合硫酸铁的分子式用[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m表达。聚合硫酸铁水解后的络合物具有强烈的吸附、架桥、交联作用。发生一系列的物理和化学作用，对悬浮胶体粒进行电子中和及悬浮物表面电荷中和，降低胶体的zeta电位。使胶团间的粒相互碰撞脱稳，再利用其所形成的水解产物表面积很大且具有较强吸附能力的作用，对水中的污染物质进行架桥吸附凝聚网捕的作用。
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