普通铁粉在氧气中燃烧生成四氧化三铁，纳米级铁粉遇氧气无需加热就能燃烧，生成物为四氧化三铁，其化学式为:Fe304铁的化学性质活泼，但块状铁由于与氧气分子接触面百积小，而只能发生缓慢氧化。而超细度的粉末状铁粉，大大增大了知与氧气的接触面积，相当于反应物浓度大大增加（道类似铁丝在纯氧中燃烧），反应速度加快，短时间内释放大量的热，使反应物温度升高，版又进一步加剧了反应，剧烈到一定程度时，就出现燃烧权的现象。
铁在氧气中燃烧不会生成氧化铁，生成物是四氧化三铁。原因是铁在氧气中燃烧时温度能达到1500度左右，而在此温度下，氧化铁会自发失氧变成四氧化三铁，所以生成物是四氧化三铁。
纳米铁粉去除污染水体，是利用的吸附原理。纳米铁粉加入污染水体后，在水中被快速氧化，水合，形成氢氧化铁凝胶，氢氧化铁凝胶具有巨大的比表面积，具有非常强的吸附能力，快速吸附水中的颗粒物，最终形成沉淀除去。自来水厂就是利用这一原料来净化自来水的。
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