Eisen (III) Oxyd- oder Eisenoxyd ist die anorganische Zusammensetzung mit der Formel FeO. Es ist eines von den drei Hauptoxyden von Eisen, die anderen zwei, die Eisen (II) Oxyd (FeO) sind, der, und Eisen (II, III) Oxyd (FeO) selten ist, der auch natürlich als der Mineralmagneteisenstein vorkommt. Als das Mineral bekannt als hematite ist FeO die Hauptquelle des Eisens für die Stahlindustrie. FeO ist eisenmagnetisch, dunkelrot, und durch Säuren sogleich angegriffen. Rost wird häufig Eisen (III) Oxyd genannt, und einigermaßen ist dieses Etikett nützlich, weil Rost mehrere Eigenschaften teilt und eine ähnliche Zusammensetzung hat. Einem Chemiker wird Rost als ein schlecht-definiertes Material betrachtet, hat als wasserhaltiges Eisenoxyd beschrieben.

Struktur

FeO kann in verschiedenem polymorphs erhalten werden. In den wichtigen, α und γ, nimmt Eisen octahedral Koordinationsgeometrie an. D. h. jedes Zentrum von Fe wird zu sechs Sauerstoff ligands gebunden.

Alpha-Phase

α-FeO hat den rhombohedral, Korund (α-AlO) Struktur und ist der grösste Teil der Standardform. Es kommt natürlich als das Mineral hematite vor, der als das Haupterz von Eisen abgebaut wird. Es ist unter ~260 K (Übergangstemperatur von Morin), und schwach antimagnetisch zwischen 260 K und 950 K Néel Temperatur antimagnetisch. Es ist leicht, das Verwenden sowohl Thermalzergliederung als auch Niederschlag in der flüssigen Phase vorzubereiten. Seine magnetischen Eigenschaften sind von vielen Faktoren, z.B Druck, Partikel-Größe und magnetische Feldintensität abhängig.

Gammaphase

γ-FeO hat eine Kubikstruktur. Es ist metastable und wandelt sich zur Alpha-Phase bei hohen Temperaturen um. Es kommt natürlich als das Mineral maghemite vor. Es ist eisenmagnetisch und findet Anwendung in der Aufnahme von Bändern, obwohl ultrafeine Partikeln, die kleiner sind als 10 Nanometer, superparamagnetic sind. Es kann durch thermischen dehydratation von Gammaeisen (III) Oxydhydroxyd, sorgfältige Oxydation von Eisen (II, III) Oxyd bereit sein. Eine andere Methode schließt die sorgfältige Oxydation von FeO ein. Die ultrafeinen Partikeln können durch die Thermalzergliederung von Eisen (III) Oxalat bereit sein.

Andere Phasen

Mehrere andere Phasen sind gerichtet worden. Das mit dem Beta phasige ist Kubikgesicht in den Mittelpunkt gestellt, metastable, bei Temperaturen wandelt sich oben zur Alpha-Phase um. Es kann durch die Verminderung von hematite durch Kohlenstoff, pyrolysis Eisens (III) Chlorid-Lösung oder das Thermalabbinden von Eisen (III) Sulfat bereit sein. Die Epsilon-Phase, ist Show-Eigenschaften-Zwischenglied zwischen Alpha und Gamma rhombisch. Bis jetzt ist in der reinen Form nicht bereit gewesen; es wird immer mit der Alpha-Phase oder den Gammaphasen gemischt. Das Material mit einem hohen Verhältnis der Epsilon-Phase kann durch die Thermaltransformation der flatchalanta Phase bereit sein. Diese Phase ist auch metastable, sich zur Alpha-Phase an dazwischen verwandelnd. Kann auch durch die Oxydation von Eisen in einem elektrischen Kreisbogen oder durch den Niederschlag des Sol-Gels von Eisen (III) Nitrat bereit sein. Zusätzlich am Hochdruck wird eine amorphe Form gefordert.

Wasserhaltiges Eisen (III) Oxyde

Mehreres Hydrat von Eisen (III) Oxyd besteht.

Wenn alkalisch, wird zu Lösungen auflösbarer Salze von Fe (III), rot-braune gallertartige jäh hinabstürzende Formen hinzugefügt. Das ist nicht Fe (OH), aber FeO · HO (auch schriftlich als Fe (O) OH).

Mehrere Formen des wasserhaltigen Oxyds von Fe (III) bestehen ebenso. Der rote lepidocrocite γ-Fe (O) Oh, kommt außerhalb rusticles und des orange goethite vor, der innerlich in rusticles vorkommt.

Wenn FeO · HO, wird es Verluste sein Wasser der Hydratation geheizt. Weiter wandelt die Heizung an 1670 K FeO zu schwarzem FeO (FeFeO) um, der als der Mineralmagneteisenstein bekannt ist.

Fe (O) ist OH in Säuren auflösbar, [Fe (OH)] gebend. In konzentriertem wässrigem Alkali gibt FeO [Fe (OH)].

Reaktionen

Die wichtigste Reaktion ist seine carbothermal Verminderung, die in der Stahlerzeugung verwendetes Eisen gibt:

:2 FeO + 3 C  4 Fe + 3 CO

Eine andere redox Reaktion ist äußerst exothermic thermite Reaktion mit Aluminium.

: 2 Al + FeO  2 Fe + AlO

Dieser Prozess wird verwendet, um dicke Metalle wie Schienen von Zugspuren durch das Verwenden eines keramischen Behälters zu schweißen, um das geschmolzene Eisen zwischen zwei Abteilungen der Schiene einzutrichtern. Thermite wird auch in Waffen und dem Bilden kleiner Gusseisenskulpturen und Werkzeuge verwendet.

Die teilweise Verminderung mit Wasserstoff an ungefähr 400 °C gibt Magneteisenstein, ein schwarzes magnetisches Material, das sowohl Fe (III) als auch Fe (II) enthält:

:3 FeO + H  2 FeO + HO

Eisen (III) ist Oxyd in Wasser unlöslich, aber löst sich sogleich in starker Säure, z.B salzsauren und Schwefelsäuren auf. Es löst sich auch gut in Lösungen von chelating Agenten wie EDTA und Oxalsäure auf.

Die Heizung von Eisen (III) Oxyde mit anderen Metalloxyden oder Karbonaten gibt Materialien bekannt als ferrates nach:

: ZnO + FeO  Zn (FeO)

Vorbereitung

Eisen (III) Oxyd ist ein Produkt der Oxydation von Eisen. Es kann im Laboratorium durch electrolyzing eine Lösung des doppeltkohlensauren Natrons, eines trägen Elektrolyts mit einer Eisenanode bereit sein:

:4 Fe + 3 O + 2 HO  4 FeO (OH)

Das resultierende wasserhaltige Eisen (III) Oxyd, geschrieben hier als Fe (O) Oh, dehydriert ungefähr 200 °C.

:2 FeO (OH)  FeO + HO

Es kann auch durch die Thermalzergliederung von Eisen (III) Hydroxyd unter der Temperatur über 200 °C bereit sein.

:2 Fe (OH)  FeO + 3HO

Gebrauch

Eisenindustrie

Die überwältigende Anwendung von Eisen (III) Oxyd ist als der feedstock der Stahl- und Eisenindustrien, z.B die Produktion von Eisen, Stahl und vieler Legierung.

Das Polieren

Ein sehr feines Puder von Eisenoxyd ist als das "Rouge des Juweliers", "rotes Rouge" oder einfach Rouge bekannt. Es wird verwendet, um das Finale zu stellen, das auf metallische Schmucksachen und Linsen, und historisch als ein Schönheitsmittel polnisch ist. Rouge schneidet langsamer, als einige modern, wie Cerium (IV) Oxyd glänzend werden, aber noch in der Optik-Herstellung verwendet werden und durch Juweliere für den höheren Schluss es erzeugen kann. Wenn es Gold poliert, beschmutzt das Rouge ein bisschen das Gold, das zum Äußeren des beendeten Stückes beiträgt. Rouge wird als ein Puder, Teig, laced auf glänzend werdenden Stoffen oder fester Bar (mit einem Wachs oder Fett-Binder) verkauft. Andere glänzend werdende Zusammensetzungen werden auch häufig "Rouge" genannt, selbst wenn sie Eisenoxid nicht enthalten. Juweliere entfernen das restliche Rouge auf Schmucksachen durch den Gebrauch der Überschallreinigung. Als das Abziehen der Zusammensetzung verkaufte Produkte werden häufig auf einen Lederstreichriemen angewandt, um beim Bekommen eines Rasiermesser-Randes auf Messern, geraden Rasiermessern oder jedem anderen schneidenden Werkzeug zu helfen.

Pigment

Eisen (III) Oxyd wird auch als ein Pigment, unter Namen "Pigment Brown 6", "Pigment Brown 7", und "Pigment Red 101" verwendet. Einige von ihnen, z.B Pigment Red 101 und Pigment Brown 6, sind Bundesbehörde zur Überwachung von Nahrungs- und Arzneimittlel (FDA) - genehmigt für den Gebrauch in der Kosmetik. Eisenoxide werden als Pigmente in Zahnzusammensetzungen neben Titan-Oxyden verwendet.

Siehe auch

• Eisenoxide

Links

• NIOSH Taschenhandbuch zu chemischen Gefahren