Hármas tetroxid | |
Magnetit kristályok , kristályos formában a vas (II, III) -oxid |
|
Azonosítás | |
---|---|
N o CAS | |
N o ECHA | 100,013,889 |
N o EC | 215-277-5 |
PubChem | 16211978 |
Mosolyok |
O = [Fe]. O = [Fe] O [Fe] = O , |
InChI |
InChI: InChI = 1S / 3Fe.4O InChIKey: SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N |
Megjelenés | fekete por |
Kémiai tulajdonságok | |
Brute formula |
Fe 3 O 4 [izomerek] |
Moláris tömeg | 231,533 ± 0,007 g / mol Fe 72,36%, O 27,64%, |
Fizikai tulajdonságok | |
T ° fúzió | 1597 ° C |
Térfogat | 5,17 g · cm -3 |
Óvintézkedések | |
SGH | |
Porított állapot :
Figyelem H315, H319, H335, P261, P305, P338, P351, H315 : Bőrirritáló hatású H319 : Súlyos szemirritációt okoz H335 : Irritálhatja a légzőrendszert P261 : Kerülje a por / füst / gáz / köd / gőzök / permet belélegzését. P305 : Ha szembe kerül: P338 : Távolítsa el a kontaktlencséket, ha az áldozat viseli őket, és ha könnyen eltávolíthatók. Öblítse tovább. P351 : Óvatosan öblítse le vízzel néhány percig. |
|
Egység SI és STP hiányában. | |
A tetroxid-triiron gyakran helytelenül megnevezett vas (II, III) oxid , egy kémiai vegyület a képletű Fe 3 O 4. Ez egy vasoxid, amely a természetes környezetben jelen van, magnetit formájában , kristályosodott fekete ásványként ; a laboratóriumban általában fekete por formájában jelenik meg. Ez tartalmazza mind a vas (II), Fe 2+ , és vas (III), Fe 3+ kationok , és annak képletét gyakran FeO · Fe 2 O 3. Állandó mágnesességet mutat , amely ferrimágneses természetű (és nem ferromágneses, mint néha írható). Legfőképpen a fekete pigmentet használják , amelyet iparilag állítanak elő, nem pedig ércből nyernek ki, mert a részecskék mérete és alakja az előállítási módszerrel szabályozható.
Fe 3 O 4van egy inverz spinell szerkezetű , amelyben Fe 2+ vas kationokkal elfoglalják a fele az oktaéderes koordinációs helyek , míg a Fe 3+ vas kationok vannak elosztva a fennmaradó oktaéderes koordinációs helyek, valamint a tetraéderes koordinációs helyek .
A vas (II) -oxid FeO és a vas (III) -oxid Fe 2 O 3 alhálózataiazonos lapcentrált köbös al- rács az O 2- anionok , ami megmagyarázza a könnyedséget, amellyel a vas atomok megváltoztathatja oxidációs állapotban , mivel ez nem befolyásolja a teljes szerkezetét általános az anyag.
A vas (II, III) oxid ferrimágnesessége abból adódik, hogy az elektronok centrifugálódnak egyrészt az oktaéderes helyeket elfoglaló vas- vas Fe 2+ és ferr Fe 3+ ionok, másrészt a helyeket elfoglaló vas ionok tetraéderes: bár ez a két kapcsolás párhuzamos, de nem törlik egymást, és a keletkező mágneses mező állandó.
A Fe 3 O 4 Curie-hőmérsékletejelentése 585 ° C .
Van egy fázisátmenet a 120 K , az úgynevezett Verwey átmenet , amely megnyilvánul, mint egy folytonossági hiány a strukturális, mágneses és elektromos tulajdonságait vas (II, III) -oxid. Ezt a hatást intenzíven tanulmányozták, és számos elmélet tárgyát képezte, hogy megpróbálja ezt elmagyarázni, de a mai napig viszonylag kevéssé ismert.
Fe 3 O 4egy villamos vezetőt egy vezetőképesség egy millió szer nagyobb, mint a Fe 2 O 3, amelyet a vas- és vasközpontok közötti elektroncserének tulajdonítanak.
A vas (II, III) -oxid pigmentként, az úgynevezett szintetikus magnetit ipari eljárásokkal állítható elő, amelyek újrafelhasználják az ipari hulladékot, a fémhulladékot vagy a vas-sók oldatait, különösen acélok savas savanyításakor:
Lehetséges vas (II, III) -oxid nanorészecskék előállítása oly módon, hogy például vas- és vas-sókat lúggal keverünk , így kolloid Fe 3 O 4 csapadékot kapunk .. A kapott részecskék mérete szempontjából a működési feltételek meghatározóak.
Csökkentése a magnetit érc Fe 3 O 4által szén-monoxid részt vesz a termelés acélok:
Fe 3 O 4+ 4 CO → 3 Fe + 4 CO 2.A Fe 3 O 4 ellenőrzött oxidációjalehetővé teszi egy barna pigment, a γ-Fe 2 O 3 maghemit előállítását :
4 Fe 3 O 4+ O 2→ 6 γ-Fe 2 O 3.Ha kalcinálásig toljuk , Fe 3 O 4vörös színű pigmentet, a-Fe 2 O 3 hematitot ad a szabad levegőnek :
4 Fe 3 O 4+ O 2 → 6 α-Fe 2 O 3.