物性數據
1.性狀:外觀為有金屬光澤的紅棕色粉末
2.密度(g/mL,25℃):5.24
3.相對蒸汽密度(g/mL,空氣=1):未确定
4.熔點(ºC):1538
5.沸點(ºC,常壓):未确定
6.沸點(ºC,3mmHg):未确定
7.折射率(n20/D):未确定
8.閃點(ºC):>110
9.比旋光度(º):未确定
10.自燃點或引燃溫度(ºC):未确定
11.蒸氣壓(mmHg,20ºC):1
12.飽和蒸氣壓(kPa,25ºC):未确定
13.燃燒熱(KJ/mol):未确定
14.臨界溫度(ºC):未确定
15.臨界壓力(KPa):未确定
16.油水(辛醇/水)分配系數的對數值:未确定
17.爆炸上限(%,V/V):未确定
18.爆炸下限(%,V/V):未确定
19.穩定性:穩定,溶于鹽酸、稀硫酸生成+3價鐵鹽。鐵單質在置換反應中生成亞鐵離子。
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H₂OFe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
20.儲運條件:存放于幹燥處,勿使受潮,避免高溫,并與酸堿物隔離。按上述保管條件,未拆包裝的産品有效貯存期為三年。
21.溶解性:難溶于水,不與水反應。溶于酸,與酸反應。不與NaOH反應。
22.氧化性:高溫下被CO、H₂、Al、C、Si等還原。
Fe2O3+2Al=點燃=2Fe+Al2O3
Fe2O3+3CO=高溫=2Fe+3CO2
2Fe2O3+3C=高溫=4Fe+3CO2↑
2Fe2O3+3Si=高溫=4Fe+3SiO2
物化性質
CAS号:1309-37-1;1317-60-8;1332-37-2
EINECS号:215-168-2;215-275-4;215-570-8
分子量:159.6882
三氧化二鐵是鐵鏽的主要成分。鐵鏽的主要成因是鐵金屬在雜質碳的存在下,與環境中的水分和氧氣反應,鐵金屬便會生鏽。用于油漆、油墨、橡膠等工業中,可做催化劑,玻璃、寶石、金屬的抛光劑,可用作煉鐵原料。
氧化鐵最大的應用是作為顔料來使用。按顔色分為氧化鐵紅、氧化鐵黃、氧化鐵黑,氧化鐵棕由氧化鐵紅、氧化鐵黑(和氧化鐵黃)混合而成;氧化鐵橙是由氧化鐵紅和氧化鐵黃混合而成;氧化鐵綠是由藍色的酞菁蘭和氧化鐵黃混合而成。
穩定性:穩定,溶于鹽酸、稀硫酸生成+3價鐵鹽。鐵單質在置換反應中生成亞鐵離子。
FeO+6HCl=2FeCl+3H₂OFeO+3HSO=Fe(SO)+3HO
儲運條件:存放于幹燥處,勿使受潮,避免高溫,并與酸堿物隔離。按上述保管條件,未拆包裝的産品有效貯存期為三年。
溶解性:難溶于水,不與水反應。溶于酸,與酸反應。不與NaOH反應。
氧化性:高溫下被CO、H₂、Al、C、Si等還原。
FeO+2Al=點燃=2Fe+AlO
FeO+3CO=高溫=2Fe+3CO
2FeO+3C=高溫=4Fe+3CO↑
2FeO+3Si=高溫=4Fe+3SiO
化學性質
⑴氧化鐵與酸反應生成鐵鹽和水。
例:FeO+6HCl=2FeCl+3HO
⑵鋁熱反應
鋁與氧化鐵混合後組成鋁熱劑,加熱後生成氧化鋁和鐵。
化學式:2Al+FeO=△=AlO+2Fe
⑶碳、一氧化碳還原性
氧化鐵可以與碳混合後加熱,鐵和二氧化碳提取出來。
化學式:3C+2FeO=高溫=4Fe+3CO↑
高溫下會分解成四氧化三鐵和氧氣
氧化鐵可以和一氧化碳混合後加熱,生成鐵和二氧化碳。
化學式:3CO+FeO=△=2Fe+3CO
物理性質
性狀:紅棕色粉末
密度:5.24g/cm³
熔點:1565℃(分解)
存在形式:礦物:赤鐵礦、赭石
α型晶胞結構:
磁性:在自然狀态下,氧化鐵屬于α型晶胞結構,并不具有磁性。但如果用四氧化三鐵經過特殊處理後會形成γ型晶胞結構,具有磁性,但并不穩定,易變為α型。
存儲方法
密封儲存,儲存于陰涼、幹燥、通風良好的庫房。遠離不相容材料。
制備方法
制備方法有濕法和幹法。濕法制品結晶細小、顆粒柔軟、較易研磨,易于作顔料。幹法制品結晶大、顆粒堅硬,适宜作磁性材料、抛光研磨材料。
濕法
FeSO₄+2NaOH→Fe(OH)₂+Na₂SO₄
4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O→4Fe(OH)₃
4FeSO₄+4H₂O+O₂→2Fe₂O₃↓+4H₂SO₄
Fe+H₂SO₄→FeSO₄+H₂↑
将一定量的5%硫酸亞鐵溶液迅速與過量氫氧化鈉溶液反應(要求堿過量0.04~0.08g/ml),在常溫下通入空氣,使之全部變為紅棕色的氫氧化鐵膠體溶液,作為沉積氧化鐵的晶核。
以上述晶核為載體,以硫酸亞鐵為介質,通入空氣,在75~85℃,在金屬鐵存在下,硫酸亞鐵與空氣中氧氣作用生成三氧化二鐵(即鐵紅)沉積在晶核上,溶液中的硫酸根又與金屬鐵作用重新生成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵再被空氣氧化成鐵紅繼續沉積,這樣循環至整個過程結束,生成紅色氧化鐵。
在空氣中灼燒亞鐵化合物或氫氧化鐵等可得三氧化二鐵。
4Fe3O4+O2高===溫6Fe2O3
在潮濕的空氣中,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜,這層水膜裡含有少量的H+和OH-,還溶解了氧氣,結果在鋼鐵表面形成了一層電解質溶液,它跟鋼鐵裡的鐵和少量的碳(因鋼鐵不純)恰好形成無數微小的原電池。
在這些原電池裡,鐵是負極,碳是正極。鐵失去電子而被氧化:
負極:2Fe_4e-=2Fe2+
正極:2H2O+O2+4e-=4OH-
電化學腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。
在此之後繼續反應:
Fe2+2OH-=Fe(OH)₂
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3+nH2O=Fe2O3·nH2O+3H2O
在初中的化學裡,可用鹽酸(HCl)來除鐵鏽。
方程式為:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
幹法
硝酸與鐵屑反應生成硝酸亞鐵,經冷卻結晶、脫水幹燥,經研磨後在600~700℃煅燒8~10h,在經水洗、幹燥、粉碎制得氧化鐵紅産品。也可以氧化鐵黃為原料,經600~700℃煅燒制得氧化鐵紅。
4Fe(NO₃)→2Fe₂O₃+12NO2↑+3O2↑Fe2O3·nH2O→Fe2O3+nH2O;先制得透明氧化鐵黃(制法參見透明氧化鐵黃),經煅燒脫水,制得透明氧化鐵紅。其2α-FeOOH==△==2α-FeSO3+H2O。
采用中和沉澱法。先制得氧化鐵黑,再高溫灼燒制得透明氧化鐵線。将0.5mol/L濃度的FeCl3·6H2O溶液加熱沸騰水解至紅棕色膠粒出現為止(溶液1)。
取與溶液1等體積的0.25mol/L的FeCl₂溶液(由金屬鐵與鹽酸作用制得),用稀氨水調至白色沉澱不再消失為止(溶液2)。
将溶液1和溶液2合并,攪拌,并加入适量的羟基羧酸絡合劑和緩沖劑,維持恒溫80℃。随反應的進行,不斷有黑色Fe3O4生成。反應結束,将Fe3O4結晶轉移至pH8、含有為Fe3O4質量比為10%~20%的油酸鈉溶液中進行表面處理,攪拌懸濁液,恒溫80℃,0.5h後将懸濁液用稀鹽酸(1:3)調pH=6~6.5,将Fe3O4油酸吸附包複物(黑色絮凝體)抽濾,熱水攪洗數次,50~60℃真空烘幹,制得疏松的粉體Fe3O4。
将上述油酸包複的Fe3O4慢速升溫至550~600℃焙燒0.5h,得到均勻分散的透明鐵紅α-Fe2O3微粒子。
由天然黃鐵礦制得。由硫酸亞鐵或草酸鐵經風化得硫酸鐵,再經煅燒而得。由氫氧化鐵脫水而得。制造硫酸、苯胺、氧化鋁等過程中的副産物。由碳酸鐵、硝酸鐵等經強熱而得。硫酸亞鐵加熱至650℃以上而得。
雲母赤鐵礦法:雲母赤鐵礦石精選後,經濕球磨機磨成精礦粉,脫水,烘幹,冷卻,粉碎至325目,過篩,制成雲母氧化鐵。
硫酸亞鐵氧化法:将硫酸與鐵屑反應制得硫酸亞鐵,除砷及重金屬,經氧化而得。流程參見氧化鐵黃。
制備方法有濕法和幹法。濕法制品結晶細小、顆粒柔軟、較易研磨,适宜作顔料。幹法制品結晶大、顆粒堅硬,适宜作磁性材料、抛光研磨材料。
濕法将一定量的5%硫酸亞鐵溶液迅速與過量燒堿溶液反應(要求堿過量0.04~0.08g/ml),在常溫下通入空氣使之全部變成紅棕色的氫氧化鐵膠體溶液,在金屬鐵存在的條件下,硫酸亞鐵與空氣中氧作用,生成三氧化二鐵(即鐵紅)沉積在晶核上,溶液中的硫酸根又與金屬鐵作用,重新生成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵再被空氣氧化成鐵紅繼續沉積,如此循環到整個過程結束,生成氧化鐵紅。
其幹法硝酸與鐵片反應生成硝酸亞鐵,經冷卻結晶,脫水幹燥,經研磨後在600~700℃煅燒8~10h,再經水洗、幹燥、粉碎制得氧化鐵紅産品。也可以氧化鐵黃為原料,經600~700℃煅燒制得氧化鐵紅。其4Fe(NO3)3==△==2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑Fe2O3+nH2O==△==Fe2O3+nH2O
正文
氧化亞鐵、三氧化二鐵和磁性氧化鐵的統稱。
别名:一氧化鐵
化學式:FeO
熔點1369±1°C
相對密度5.7
性質:黑色粉末;不溶于水、醇和堿液,溶于酸;很不穩定,在空氣中加熱迅速被氧化成四氧化三鐵。在隔絕空氣的條件下加熱二價鐵的化合物,如草酸亞鐵等可制得氧化亞鐵,或通氫于三氧化二鐵也可制得。氧化亞鐵主要用作玻璃中的色料。
三氧化二鐵化學式FeO。紅棕色或黑色無定形粉末;熔點1565°C,相對密度5.24;不溶于水,溶于酸。在空氣中灼燒亞鐵化合物或氫氧化鐵等可得三氧化二鐵。
其紅棕色粉末為一種低級顔料,工業上稱氧化鐵紅,用于油漆、油墨、橡膠等工業中,也可做催化劑和玻璃、寶石、金屬的抛光劑。
磁性氧化鐵又稱四氧化三鐵,化學式FeO。為天然磁鐵礦(即磁石)的主要成分;黑色晶體;熔點1594±5°C,相對密度5.18;不溶于水、乙醇、乙醚,易溶于濃酸。
它在潮濕狀态下,在空氣中易氧化成三氧化二鐵。通水蒸氣于紅熱的鐵即可制得磁性氧化鐵。它可做顔料和抛光劑。特制的磁性氧化鐵可做錄音磁帶和電信器材。
主要用途
用于油漆、橡膠、塑料、建築等的着色,是無機顔料,在塗料工業中用作防鏽顔料。用作橡膠、人造大理石、地面水磨石的着色劑,塑料、石棉、人造革、皮革揩光漿等的着色劑和填充劑,精密儀器、光學玻璃的抛光劑及制造磁性材料鐵氧體元件的原料等。
用于電子工業、通訊整機、電視機、計算機等磁性原料及行輸出變壓器、開關電源及其高U及高UQ等的鐵氧體磁芯
用作分析試劑、催化劑和抛光劑,也用于顔料的配料;
用于各類藥片、藥丸的外衣糖衣着色用。
用作磁性材料、顔料及制取還原劑、抛光劑、催化劑等;用于藥片糖衣和膠囊等的着色。
用作防鏽漆的顔料。因該品制成的雲母氧化鐵防鏽漆抗水滲性好,防鏽性能優異,可以取代紅丹
食用紅色素。日本用于赤豆飯、魔芋粉食品。對曾用防腐劑處理果柄切口的香蕉加以識别時用。美國多用于貓食、狗食和包裝材料
無機紅色顔料主要用于硬币的透明着色,也用于油漆、油墨和塑料的着色
廣泛用于油漆、橡膠、塑料化妝品、建築精磨材料、精密五金儀器、光學玻璃、搪瓷、文教用品、皮革、磁性合金和高級合金鋼的着色;主要用作磁性材料、顔料、擦光劑、催化劑等,還用于電訊、儀表工業;主要用作磁性材料、顔料、擦光劑、催化劑等,還用于電訊、儀表工業無機紅色顔料。
用于和CO反應煉制生鐵(H2,C,Al)
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2(高溫)
Fe2O3+3H2==2Fe+3H2O(高溫)
2Fe2O3+3C==4Fe+3CO2↑(高溫)
Fe2O3+2Al==2Fe+Al2O3(高溫)
性質與穩定性
常溫常壓穩定。避免與不相容材料,塵土接觸。
與鋁,一氧化碳,環氧乙烷,水合肼,次氯酸鈣,五氟化溴,铯碳化物反應。
計算化學數據
1、疏水參數計算參考值(XlogP):
2、氫鍵供體數量:0
3、氫鍵受體數量:3
4、可旋轉化學鍵數量:0
5、互變異構體數量:
6、拓撲分子極性表面積(TPSA):3
7、重原子數量:5
8、表面電荷:0
9、複雜度:0
10、同位素原子數量:0
11、确定原子立構中心數量:0
12、不确定原子立構中心數量:0
13、确定化學鍵立構中心數量:0
14、不确定化學鍵立構中心數量:0
15、共價鍵單元數量:5