Fe3O4 это что: ОКСИДЫ ЖЕЛЕЗА | это… Что такое ОКСИДЫ ЖЕЛЕЗА?

Содержание

Структура и характеристики Fe3O4 (15 полезных фактов) —

Fe₃O₄или оксид железа представляет собой основной оксид с молекулярной массой 231.533 г/моль, где Fe имеет переменную валентность. Давайте узнаем больше о Fe₃O₄ в деталях.

Fe₃O₄ представляет собой соединение смешанной валентности Fe. Здесь Fe существует в степенях окисления +2 и +3. В реакции с водой он дает гидроксид железа, который является сильным основанием, поэтому он является основным оксидом. В этой молекуле отсутствует связь металл-металл, все Fe связано с атомами O только d-орбиталями.

Таким образом, при гибридизации он образовал внутренний орбитальный комплекс, включающий d-орбитали Fe и s и p-орбитали атома O. Теперь мы можем объяснить структуру Льюиса, гибридизацию, валентный угол и другие важные факты о Fe.₃O₄ с надлежащим объяснением в следующей части статьи.

1. Как нарисовать Фе

₃O₄ состав?

Структура Льюиса молекулы дает нам четкое представление о ковалентных характеристиках молекулы. Попробуем изобразить структуру Льюиса Fe₃O₄ в несколько шагов.

Подсчет валентных электронов

1-й шаг рисования структуры Льюиса молекулы — это подсчет общего количества валентных электронов молекулы путем подсчета атомов заместителей. Общее количество валентных электронов для Fe₃O₄ равны 40, что является вкладом трех валентных электронов Fe и четырех валентных электронов O. Здесь один Fe находится в степени окисления +2, а два других +3.

Выбор центрального атома

После подсчета валентных электронов мы должны выбрать центральный атом для структуры Льюиса, чтобы мы могли расположить другие атомы в соответствии с требованиями. Основываясь на размере и электроположительности, Fe выбрано здесь в качестве центрального атома, поэтому три Fe являются центральными атомами, а четыре O — окружающими атомами.

Удовлетворение октета

Для каждой ковалентной молекулы после образования связи они пытаются выполнить свой октет, чтобы обрести стабильность, завершая свои валентные орбитали. Для трех атомов Fe и четырех атомов O электроны потребуются в соответствии с октетом 7 * 8 = 56, но валентных электронов для молекулы 40, поэтому оставшиеся электроны заполнены.

Удовлетворение валентности

Каждый атом в молекуле удовлетворяется своей стабильной валентностью в течение октета. Требуемые 56-40 = 16 электронов должны быть заполнены связями 16/2 = 8, и здесь каждому Fe и каждому O удовлетворяет их стабильная валентность. Здесь Fe показывает два типа валентности, 2 и 3, а O показывает только двухвалентность, чтобы конкурировать за связи.

Назначьте одинокие пары

Несвязанные электроны после образования связи существуют в виде неподеленных пар над соответствующими атомами. Здесь O и Fe содержат неподеленные пары на своих соответствующих валентных орбиталях. Чтобы подсчитать общее количество неподеленных пар, мы просто складываем вместе неподеленные пары атомов Fe и O. Общее количество одиноких пар равно 12.

2.

Fe₃O₄ валентные электроны

Валентные электроны присутствуют на самой внешней оболочке каждого атома, участвующего в образовании связи. Подсчитаем общее количество валентных электронов для Fe₃O₄ Молекула.

Общее количество валентных электронов для Fe₃O₄ молекуле 40, включая валентные электроны для трех атомов Fe и четырех атомов O отдельно. Валентные электроны Fe здесь равны 5 и 6 соответственно. O имеет шесть валентных электронов, так как это элемент группы VIA. Fe является элементом d-блока, поэтому подсчитываются электроны, присутствующие на этих орбиталях.

Валентных электронов, присутствующих в атомах O, 6 (электронная конфигурация [He]2s²2p⁴)
Валентные электроны для Fe показывают степень окисления +3 5 (3d⁵)
Валентные электроны для Fe показывают степень окисления +2 6 (3d⁶)
Таким образом, общее количество валентных электронов для Fe₃O₄ молекула будет 6+(5*2) + (4*6) = 40

3.

Fe₃O₄ структурировать одинокие пары

Несвязанные электроны, присутствующие на самой внешней орбитали после образования связи, известны как неподеленные пары. Теперь посчитаем неподеленные пары Fe₃O₄.

Всего неподеленных пар в Fe₃O₄ молекула будет иметь 12 пар, что означает 24 неподеленных пары электронов. Где присутствуют три атома Fe и четыре неподеленные пары атомов O. Один из Fe вносит две пары неподеленных пар, а два других вносят по одной паре неподеленных пар каждый. Каждый O содержит для одиноких пар отдельно.

Формула для расчета общего числа неподеленных пар на Fe₃O₄ молекула, неподеленные пары = валентные электроны – связанные электроны.
Неподеленные пары над каждым атомом O: 6-2 = 4
Неподеленные пары над Fe, имеющие 2 валентности, 6-2 = 4
Неподеленные пары над Fe, имеющие 3 валентности, 5-3 = 2
Таким образом, общее количество неподеленных пар над Fe₃O₄ молекула будет (4 * 4) + 4 + (2 * 2) = 24 неподеленных пар электронов.

4. Fe

₃O₄ форма структуры

Молекулярная форма принимается центральной молекулой в соответствии с окружающей средой других атомов. Предскажем форму Fe₃O₄.

Молекулярная форма Fe₃O₄ является тетраэдрическим вокруг трех центров Fe, что можно доказать из следующей таблицы.

Молекулярный Формула	Количество пары связей	Количество одинокие пары	Форма	Геометрия
AX	1	0	Линейные приводы	Линейные приводы
AX₂	2	0	Линейные приводы	Линейные приводы
AX	1	1	Линейные приводы	Линейные приводы
AX₃	3	0	треугольный плоскостной	треугольный Planar
AX₂E	2	1	изогнутый	треугольный Planar
AX₂	1	2	Линейные приводы	треугольный Planar
AX₄	4	0	четырехгранный	четырехгранный
AX₃E	3	1	треугольный пирамидальный	четырехгранный
AX₂E₂	2	2	изогнутый	четырехгранный
AX₃	1	3	Линейные приводы	четырехгранный
AX₅	5	0	треугольный бипирамидальный	треугольный бипирамидальный
AX₄E	4	1	неустойчиво	треугольный бипирамидальный
AX₃E₂	3	2	Т-образный	треугольный бипирамидальный
AX₂E₃	2	3	линейный	треугольный бипирамидальный
AX₆	6	0	восьмигранный	восьмигранный
AX₅E	5	1	площадь пирамидальный	восьмигранный
AX₄E₂	4	2	площадь пирамидальный	восьмигранный

Таблица ВСЕПРFe₃O₄ Молекулярная форма

Согласно VSEPR (теория электронных пар валентной оболочки), молекула AX₃E принял треугольную пирамидальную форму, хотя геометрия будет тетраэдрической, а AX₂E₂ тип принимает изогнутую форму вместо четырехгранной. Здесь присутствуют два типа атомов Fe из-за разных степеней окисления, и они принимают обе геометрии вокруг себя.

5. Fe

₃O₄ угол конструкции

Валентный угол — это угол после принятия идеальной геометрии, а затем создания угла для правильной ориентации атома. рассчитаем валентный угол для Fe₃O₄.

Валентный угол для Fe-O-Fe составляет 109.5.⁰ и O-Fe-O равно 104⁰. Эти два типа валентных углов показаны в этой молекуле, потому что присутствуют два типа Fe-центров, и геометрия вокруг них другая, тригонально-пирамидальная, а другая изогнутая. Итак, наблюдались два типа валентных углов.

Fe₃O₄ Бонд Угол

Рассчитаем валентный угол по величине гибридизации центрального атома.
Используя правило Бента, COSθ = (p-1)/p позволяет предсказать валентный угол
Для сд³ гибридизация, символ s равен 1/4^th
Тогда валентный угол будет равен COSθ = [(1/4)-1]/(1/4)
COSθ = -(1/3)
Θ = COS^-1— (1/3)
Θ = 109. 5⁰
Таким образом, валентный угол будет равен 109.5.⁰ но в согнутом состоянии геометрия подобна воде, а валентный угол уменьшается до 104⁰.

Смешение двух атомных орбиталей с образованием равного числа новых гибридных орбиталей с эквивалентной энергией называется гибридизацией. Давайте исследуем гибридизацию Fe₃O₄.

Центральное Fe в Fe₃O₄ это сд³ гибридизованы здесь, что может быть подтверждено следующей таблицей.

Структура	Гибридизация ценностное	Государство гибридизация центрального атома	Бондовый угол
1.Линейный	2	сп/сд/пд	180⁰
2. Планировщик треугольный	3	sp²	120⁰
3. Тетраэдрический	4	sd³/сп³	109.5⁰
4.Тригональный бипирамидальный	5	sp³д/дсп³	90⁰ (осевой), 120⁰(экваториальный)
5.Восьмигранный	6	sp³d²/ д²sp³	90⁰
6.Пятиугольный бипирамидальный	7	sp³d³/d³sp³	90⁰, 72⁰

Таблица гибридизации

Мы можем рассчитать гибридизацию по общепринятой формуле H = 0. 5 (V + M-C + A),
Таким образом, гибридизация центрального Fe(III) составляет ½(5+3+0+0) = 8 (sd³)
Опять же, гибридизация другого Fe (II) такова: ½ (6 + 2 + 0 + 0) = 8 (sd³)
В гибридизации участвуют одна 4s-орбиталь и три 3d-орбитали Fe.
Неподеленные пары Fe также включены в sd³ гибридизация.

7. Является ли Fe

₃O₄ твердое или газообразное?

Молекула является твердой или газообразной в зависимости от температуры и состояния этой конкретной молекулы. Посмотрим, будет ли Fe₃O₄ твердое или газообразное.

Fe₃O₄представляет собой твердый и встречающийся в природе черный пигмент или черную силу. Основная причина оставаться твердой заключается в том, что в молекуле присутствует много связей между атомами Fe и O, поэтому кристаллическая структура молекулы становится твердой и существует как твердая. Оба Fe²⁺ и Fe³⁺ присутствуют в твердой части.

Его извлекают из минерала гематита, и в нем присутствуют различные примеси, поэтому в твердом виде он имеет черный цвет.

8. Является ли Fe

₃O₄ растворим в воде?

Растворимость в воде зависит от характера Н-связи и диссоциирует в водном растворе при температуре. Посмотрим, будет ли Fe₃O₄ растворяется в воде или нет.

Fe₃O₄нерастворим в воде при комнатной температуре. Он также нерастворим в горячей и холодной воде, и причина в том, что внутри молекулы присутствует прочная связь, а энергия гидратации молекулы очень ниже, чем ее энтальпия связи, поэтому требуется больше энергии для разрыва связи и растворимости в воде. .

Хотя это основной оксид, поэтому он реагирует с водой, но растворяется в ней.

9. Является ли Fe

₃O₄ полярный или неполярный

Полярность молекулы зависит от отличного от нуля результирующего дипольного момента t и ее асимметричной формы. Проверим, является ли Fe₃O₄ полярный или нет.

Fe₃O₄ — это полярный молекулы и основной причиной является асимметричная форма молекулы. Молекула имеет изогнутую и треугольно-пирамидальную форму вокруг двух центров Fe, и обе формы несимметричны, так как нет возможности аннулировать значение дипольного момента между атомами Fe и O и сделать молекулу полярной.

Хотя это полярная молекула, но она не растворяется в полярном растворителе, таком как вода, поэтому полярность и растворимость не имеют прямого отношения.

10. Является ли Fe

₃O₄ молекулярное соединение?

Молекулярные соединения — это вещества, состоящие из правильного стехиометрического соотношения атомов и валентности. Проверим, является ли Fe₃O₄ является молекулярным соединением или нет.

Fe₃O₄ является молекулярным соединением, поскольку состоит из трех частей Fe и четырех частей O, поэтому стехиометрическое соотношение всегда фиксировано для молекулы. Кроме того, их O сохраняет свою двухвалентность, а Fe сохраняет свою переменную валентность, как 2 и 3, и между составляющими атомами образуется надлежащая связь.

Если соотношение Fe и O изменить, то он превратится в другой оксид железа и больше не будет Fe.₃O₄.

11. Является ли Fe

₃O₄ кислота или основание?

Кислотность или основность зависит от высвобождения H⁺ и ОН^– в водном растворе – теория Аррениуса. Посмотрим, будет ли Fe₃O₄ является кислотой или основанием.

Fe₃O₄ не является ни кислотой, ни основанием, потому что не может высвобождать H⁺ или ОН^– ионов, так как эти ионы отсутствуют в этой молекуле. Но он может вести себя как основной оксид, когда реагирует с водой, он может образовывать сильное основание, но сам не может вести себя как основание. Таким образом, он обладает свойством оксида, а не кислотой или основанием.

12. Является ли Fe

₃O₄ электролит?

Вещество диссоциирует в воде, распадаясь на два иона и проводя электричество через раствор, называется электролитом. Посмотрим, будет ли Fe₃O₄ электролит или нет.

Fe₃O₄ является электролитом, потому что он может распадаться на Fe²⁺Fe³⁺и O^2-ионы, эти ионы являются сильно электрически заряженными частицами и переносят электричество через раствор очень быстро. Железо представляет собой металл d-блока, поэтому он очень электроположителен, а О является сильно электроотрицательным атомом. Эти ионы могут сделать раствор заряженным своим ионным потенциалом.

13. Является ли Fe

₃O₄ поваренная соль?

Соли — это то вещество, которое может образовывать кроме H⁺ и кроме ОН^– а также образуются за счет ионного взаимодействия между ними. Посмотрим, будет ли Fe₃O₄ соль или нет.

Fe₃O₄ является солью, потому что она имеет катион Fe²⁺/ Fe³⁺ и анион О^2- которые отличаются от H⁺ и ОН^–. Кроме того, в некоторой степени присутствует ионное взаимодействие, потому что Fe³⁺ является сильно электроположительным. Но он не может быть растворим в воде, хотя он действует как основной оксид в большей степени, чем соль, и из-за соли он имеет большую энергию диссоциации связи.

14. Является ли Fe

₃O₄ ионный или ковалентный?

Ни одна молекула не является чисто ковалентной или ионной, а наоборот, в зависимости от степени их поляризуемости – правило Фаяна. Проверим, является ли Fe₃O₄ является ионным или ковалентным.

Fe₃O₄ является ковалентной молекулой, потому что связь, присутствующая в молекуле Fe и O, имеет одинаковое количество электронов в этих связях. Кроме того, полярность связи не настолько высока, чтобы иметь ионный характер. Хотя их гибридизация происходила в центральном атоме подобно ковалентной молекуле.

Поляризующая способность Fe²⁺ или Fe³⁺ не настолько высока, чтобы они могли поляризовать анион. Опять же, поляризуемость оксидного аниона очень плохая, поскольку он имеет меньший размер, поэтому он проявляет слабый ионный характер и более ковалентный характер.

15. Является ли Fe

₃O₄ магнитный?

Магнитная природа молекулы зависит от наличия неспаренных электронов на валентной оболочке металла. Посмотрим, если Fe₃O₄ магнитный он или нет.

Fe₃O₄ является магнитной молекулой, точнее, она существует как парамагнитная по своей природе, потому что в центрах Fe (III) и Fe (II) присутствуют неспаренные электроны. Поскольку оксид является лигандом со слабым полем, поэтому для спина не возникает пары, поэтому весь спин электронов является синглетным. Итак, существуют как парамагнетики в природе.

Для Fe²⁺ присутствуют четыре неспаренных электрона, а для Fe³⁺ присутствуют пять неспаренных электронов,
Итак, для Fe³⁺ центр, парамагнитный характер молекулы увеличивается.
Мы можем рассчитать величину магнитной природы по формуле [n(n+1]^1/2, где n — количество неспаренных электронов.
Итак, величина Fe²⁺ равно [4(4+1]^1/2 = 4.47 БМ
Величина для Fe³⁺ равно [5(5+1]^1/2 = 5.47 БМ

Заключение

Fe₃O₄ представляет собой молекулу Fe со смешанной валентностью, а также основной оксид, который может реагировать с водой. Это нормальное спинальное соединение, в котором один металлический центр принимает тетраэдрическую геометрию, а другой принимает октаэдрическую геометрию в структуре решетки.

Узнайте больше о следующих структурах и характеристиках

Железо (III) оксид для ферритов

Предлагаем нашу продукцию – оксид железа III, с доставкой в любое место на карте России, где бы не находилось Ваше производственное предприятие — в Калуге, Самаре, Ростове или Хабаровске. Мы обеспечим отправку любых партий, в мешках от 1 т. до нескольких вагонов.

Это соединение — мелкодисперсная трехвалентная окись, представляющая собой однородный красный или красно-коричневый порошок. Используется в производстве ферритов для электроники и радиотехники и ферритов особо высокой чистоты.

Квалификационная маркировка – «ч», наносится на упаковку и этикетку.

Характеризуется высоким содержанием оксида железа. Дополнительные компоненты составляют сотые и тысячные доли процента от общей массы.

На сверхчистый химический материал даем гарантию до 2 лет при условии соблюдения правил хранения – в сухом помещении в заводских упаковках, предохраняющих оксид железа от потери свойств. При тщательном соблюдении правил хранения срок пригодности продукта неограничен.

Ферриты – это сочетание оксида железа с другими металлами, которые также используются в виде окисей. Используются в радиотехнике, электронике, в работе с высокими частотами.

Из них изготавливаются:

сердечники
антенны
элементы памяти для компьютерной техники
поглотители электромагнитных волн
магниты
другие компоненты.

Соединение вырабатывается в полном соответствии со стандартами оксидов железа, используемых как катализаторы и для производства ферритов. Производство ведется под строгим контролем на всех этапах и с приемкой продукции, представляющей собой забор проб с каждой партии. Каждая порция контрольного сырья проверяется в лабораторных условиях на чистоту.

Наш завод производит химические соединения по установленным нормативам на современном оборудовании. Наши заказчики выбирают готовое ТУ, а также при необходимости заказывают персональное под определенные условия своего производства, мы готовы и к той и к той ситуации.

Посмотрите это коротное научно-популярное видео о свойствах оксида железа.

При обычной температуре это черные кристаллы, полупроводники, обладающие слабой электропроводностью, зависящей от температуры окружающего воздуха.

При определенной температуре меняют структуру, что приводит к снижению электропроводности. При этом внутри вещества нет постоянных показателей, они колеблются в очень большом диапазоне.

Сернокислое железо является токсином, поэтому при работе с соединением необходимо создавать безопасные условия для персонала:

поддерживать концентрацию в воздухе не выше нормы (1 мг/м³)
работать с веществом только с применением средств индивидуальной защиты (очками, респиратором и перчатками)
оборудовать помещение для работы с оксидом железа приточно-вытяжной вентиляцией, выделить зоны повышенной концентрации и оборудовать их дополнительно.

Вещество сохраняет свойства при хранении в заводских упаковках в сухих помещениях.

Поступает в продажу с этикетками, на которых указана квалификация сырья и назначение.

Химическая активность

Разлагается при нагревании.
Вступает в реакцию с кислотными растворами.

При контакте с концентрированными окисляющими кислотами начинается реакция.
На щелочи реагирует при сплавлении.
На открытом воздухе идет процесс окисления.
Восстановление с водородом, а также монооксидом углерода.
Спекается с железом, одновременно восстанавливаясь и окисляясь.

Показатели качества
Наименование показателя	Требование ТУ для марки
Наименование показателя	А	В	С
1. Массовая доля оксида железа (Fe₂O₃), %, не менее	99,2	98,5	98
2. Массовая доля потерь при прокаливании, %, не более	0,65	1,0	1,0
3. Массовая доля растворимых в воде веществ, %, не более	0,20	0,30	−
4. Массовая доля сульфатов (SO₄), %, не более	0,20	0,30	1,0
5. Массовая доля алюминия (Al), %, не более	0,02	0,02	−
6. Массовая доля кремния (Si), %	0,008-0,02		0,08
7. Массовая доля (Mg), %, не более	0,02	0,02	0,05
8. Массовая доля марганца (Mn), %	0,01-0,04		0,3
9. Массовая доля меди (Cu), %, не более	0,02	0,02	−
10. Массовая доля хрома (Cr), %, не более	0,02	0,02	−
11. Массовая доля кальция (Са), %	0,008-0,02		0,03
12. Массовая доля суммы калия и натрия (К+Na), %, не более	0,02	0,02	0,02
13. Насыпная (утрясенная) масса, г/см³	1,2-1,8		−
14. Коэффициент усадки при температуре 1000^оС в пределах	1,15-1,20		1,08-1,15
15. Массовая доля Fe²⁺в пересчете на FeO, %, не более	−	−	0,4
16. Массовая доля остатка на сите с сеткой 004К (ГОСТ 6613), %, не более с сеткой № 02, %, не более	1,0 −	1,0 −	− 1,0
17. Массовая доля кобальта (Со), %, не более	−	−	0,02

Наш завод предоставляет два года гарантии на соответствие требованиям предъявляемым при хранении вещества в рекомендуемых условиях, при правильной транспортировке и хранении.

Так как Железо (III) оксид требует к себе особого внимания при транспортировке, то нужно отнестись к его упаковке с особой тщательностью. Вообще, разработаны ГОСТы по его упаковке, и мы конечно, стараемся их соблюдать.

Поэтому на нашем химическом заводе готовое вещество упаковываются в прочные полиэтиленовые мешки, которые в свою очередь завязываются двойным узлом нитью или даже запаиваются. На выбор покупателя, так же возможна упаковка этого вещества в бумажные пяти-шести-слойные мешки, которые так же соответствуют стандартам ГОСТа.

Широко используется во многих отраслях, информацию о некоторых из них, смотрите ниже.

Металлургия

Все виды оксидов применяются в доменных и других технологиях выплавки, являясь основным сырьем и промежуточными продуктами. Крокус (производное оксида железа) используется в полировке стали.

Химическая промышленность, строительство

Производство красок – железного сурика, охры, умбры и других.
Термостойкие эмали в своем составе имеют это вещество.
Керамика производится с добавлением оксидов.
Используется в производстве цемента и цветных смесей.
Используется для очистки газов в виде массы.
Из него делают электроды для электролиза соединений щелочных металлов.
Является промежуточным продуктом при получении оксидов железа.

Звуковые и компьютерные технологии

Оксид железа – это слой магнитных лент, которые являются хранилищем информации.

Входит в состав смеси емких аккумуляторов.

Фармацевтическая и пищевая промышленность

Ракетостроение

Топливо будущего, которое обладает КПД, многократно превосходящим все современные виды.

Мы продаем оптом и крупными партиями. Будем рады долгосрочному сотрудничеству.

Среди негативных воздействий на человека — это общее токсическое воздействие при контакте с веществом без средств защиты, при попадании на кожу может вызвать сильное раздражение, тот же эффект ждет в случае попадания на слизистую оболочку. Предельно допустимая концентрация внутри рабочей зоны не должна превышать — 1 мг/м.

Во время работы с веществом нужно обязательно использовать индивидуальные средства защиты, например такие как: респираторами, резиновыми перчатками, защитными очками.

В помещениях где проводятся работы, необходимо обеспечить наличие общей приточно-вытяжной вентиляции. А места наибольшей концентрации вещества должны быть отдельны от общего пространства помещения и так же должны быть с локальной вытяжной вентиляцией. Проводить исследование вещества следует в вытяжном шкафу, в специально оборудованной для этого, лаборатории.

Быть нашим постоянным покупателем означает выгодное вложение денег в химически чистые элементы, необходимые для вашего бизнеса. Заказы принимаются в любое время суток.

Если у вас есть особые запросы по технологии изготовления или составу продукции, готовы разработать индивидуальное ТУ.

Без ограничений или дополнительных условий мы оформим заказ и доставим товар точно к указанному времени по адресу вашего предприятия. Используем железнодорожные перевозки, имеем парк грузовых автомобилей.

Организовываем доставку, в стандартные сроки и срочно:

собственным автотранспортом
железнодорожными составами
с помощью транспортных компаний.

В любой момент вы сможете получать актуальную информацию о передвижении груза.

Мы также предоставляем возможность самовывоза с нашего склада.

При заключении контракта на регулярные поставки предложим особые условия сотрудничества и оплаты. Заказ оксида железа (III) крупной партией может быть рассчитан для Вас со значительной скидкой.

Что за вещество Fe3O4?

Что за вещество Fe3O4?
Оксид ферроферра – это неорганическое вещество с химической формулой Fe3O4. Это магнитный черный кристалл, поэтому его также называют магнитным оксидом железа. Его нельзя рассматривать как «железистый феррит» [Fe(FeO2)2] и нельзя рассматривать как смесь оксида железа (FeO) и оксида железа (Fe2O3), но его можно рассматривать как субоксид Соединение, состоящее из железа и оксид железа (FeO·Fe2O3). Это вещество нерастворимо в воде, растворах щелочей, этаноле, эфире и других органических растворителях. Природный оксид железа нерастворим в растворах кислот и легко окисляется до оксида железа (Fe2O3) на воздухе во влажном состоянии.

Обычно используется в качестве пигмента и полирующего агента, его также можно использовать для изготовления аудиокассет и телекоммуникационного оборудования.
Каковы физические и химические свойства ферроферрооксида?
Черный Fe3O4 представляет собой оксид железа смешанной валентности. Он имеет температуру плавления 1597°C и плотность 5,18 г/см3. Он нерастворим в воде и растворим в растворах кислот. В природе встречается в виде магнетита. Сильный субмагнетизм и высокая проводимость.
Ферромагнитные и ферримагнитные материалы претерпевают второй фазовый переход выше температуры Кюри, превращаясь в парамагнитные материалы. Температура Кюри Fe3O4 составляет 585 ℃.
Fe3O4 обладает высокой электропроводностью, а необычные электрохимические свойства Fe3O4 можно объяснить переносом электронов между Fe2+ и Fe3+.
При сжигании железной проволоки в кислороде образуется окись железа. Сравнивая свободную энергию Гиббса, генерируемую стандартным молем оксида железа, делают вывод, что наибольшей термодинамической устойчивостью обладает Fe3O4, поэтому продуктом является Fe3O4.

Железо и воздух образуют на своей поверхности оксиды. В это время химический состав самой оксидной пленки неоднороден. Например, кусок малоуглеродистой стали может быть покрыт тремя видами оксидных пленок: FeO соприкасается с металлом, Fe2O3 со стороны, контактирующей с воздухом, и Fe3O4 посередине. Точнее, возможно, смесь насыщенных твердых растворов трех оксидов образует оксидную пленку на поверхности стали.
В то же время толщина оксидной пленки также меняется в зависимости от различных условий окружающей среды при окислении. При комнатной температуре толщина оксида на относительно чистом железе в сухом воздухе не превышает 20 ангстрем (1 ангстрем = 0,1 нанометра), но во влажном воздухе толщина оксидной пленки значительно увеличивается, и на поверхности могут появиться пятна ржавчины. быть увиденным. В это время напыление оксида носит слоистый характер, сторона, близкая к металлу, представляет собой плотный аморфный безводный слой, а сторона, близкая к воздуху, представляет собой толстый пористый слой гидратации.
Железо реагирует с водяным паром с образованием Fe3O4 и водорода.
Fe3O4 обладает антикоррозионным действием. Например, воронение стальных деталей (также известное как синее обжигающее и обжигающее синее) заключается в использовании окислительного эффекта щелочного окислительного раствора для образования сине-черной или темно-синей пленки Fe3O4 на поверхности стальных деталей. Используется для повышения коррозионной стойкости, блеска и эстетики.
Как производить Fe3O4?
Существует множество способов получения ферроферрооксида.
Метод медленного окисления гидроксида железа: нагревание водного раствора, содержащего осадок гидроксида железа, до температуры выше 70°C и проведение медленного окисления для получения достаточно однородных правильных октаэдрических или кубических монокристаллических частиц с длиной ребра около 0,2 мкм порошка оксида железа. Пузырьки воздуха также можно использовать в качестве средства окисления. Также можно использовать окислитель, такой как KNO3.
Метод Харбера: Если вы умеете работать, вы можете получить оксид железа со стехиометрическим составом Fe3,00O4,00. По методу Харбера к 2,2 л водного раствора FeSO4·7h3O добавляют 220 г 20%-ной аммиачной воды и кипятят при условии отключения воздуха. в круглодонную колбу с капилляром) доводят до кипения концентрированный водный раствор, содержащий 25,5 г KNO3.
Метод добавления щелочи: раствор сульфата железа окисляют добавлением щелочи или раствор соли железа и соли железа смешивают в определенной пропорции, а затем добавляют щелочной осадок.
Какая польза от Fe3O4?
Оксид ферроферра является широко используемым химическим материалом. Он широко используется в строительных материалах, автомобильных тормозах, сварке и других областях, и перспективы рынка очень широки. Кроме того, поскольку Fe3O4 имеет характеристики высокого удельного веса и сильного магнетизма, он хорошо зарекомендовал себя при очистке сточных вод. Кроме того, окись железа также может использоваться в качестве пигмента и полирующего агента. Он также может реагировать с некоторыми химическими веществами для достижения антиокислительного и антикоррозионного действия. Например, при взаимодействии оксида железа с нитритом натрия на поверхности стали может образоваться плотный слой оксида железа и железа, предотвращающий или замедляющий коррозию стали.
Поставщик ферроферрооксида
TRUNNANO (также известная как Luoyang Tongrun Nano Technology Co. Ltd.) является надежным мировым поставщиком и производителем химических материалов с более чем 12-летним опытом в области производства высококачественных химикатов и наноматериалов. В настоящее время наша компания успешно разработала серию материалов. Оксид железа , производимый нашей компанией, отличается высокой чистотой, мелким размером частиц и содержанием примесей. Чтобы узнать последнюю цену на оксид ферроферра, отправьте нам электронное письмо или нажмите на необходимые продукты, чтобы отправить запрос.

Новая полиморфная модификация Fe3O4, стабильная на границе ядра и мантии

NASA/ADS

Новая полиморфная форма Fe

₃ O ₄ Стабильная в условиях границы ядро-мантия

Гринберг, Э.
Прокопенко В.Б.

Аннотация

Магнетит Fe3O4 (и его высокобарические полиморфы) является одним из наиболее изученных железосодержащих минералов. Одна из причин интереса к магнетиту заключается в том, что он содержит как Fe2+, так и Fe3+, что особенно важно для понимания физических и химических свойств недр Земли. Ранние исследования магнетита обсуждали природу структурного фазового перехода при 35 ГПа [1-4]. Было показано, что эта структура высокого давления относится к типу CaTi2O4 [5], но с Fe3+, занимающим несколько позиций. Кроме того, показано, что при давлениях выше 65 ГПа происходит второй структурный переход в пространственную группу Pmma [5], аналогичный переходу в твердом растворе Fe3-xTixO4 [6]. Другие исследования были сосредоточены на P-T стабильности Fe3O4. Ранние исследования Lazor et al. [7] предсказали, что Fe3O4 может диспропорционировать в FeO и h-Fe2O3 при 50 ГПа. В других исследованиях предполагалось, что фаза высокого давления должна быть стабильной до 100 ГПа [3]. Более поздние экспериментальные исследования Риколло и Фея [8] показали, что Fe3O4 стабилен по крайней мере до 103 ГПа. До сих пор структурные исследования Fe3O4 ограничивались давлениями ниже 105 ГПа. Мы исследовали Fe3O4 при давлении до 175 ГПа и температуре выше 4000K, используя ячейки с алмазными наковальнями в сочетании с синхротронной рентгеновской дифракцией и системой импульсного лазерного нагрева в режиме реального времени для изучения стабильности Fe3O4 при соответствующих условиях давление-температура. Наши результаты показывают, что Fe3O4 стабилен как минимум до 176 ГПа и 4200 К. Мы обнаружили новую полиморфную модификацию Fe3O4 при таких высоких P-T условиях. Эта новая фаза стабильна в диапазоне давлений не менее 100 [1] Фей и др. Американский минералог 84, 203 (1999). [2] Хаавик и др. Американский минералог 85, 514 (2000). [3] Дубровинский и др. Журнал физики: конденсированное вещество 15, 7697 (2003). [4] Сюй и др. Физический обзор B 70, 174106 (2004). [5] Гринберг и др. Физический обзор B 95, 195150 (2017). [6] Яманака и др. Американский минералог 98, 736 (2013). [7] Лазор и др. Журнал геофизических исследований 109, B05201 (2004 г.). [8] Риколло и Фей. Американский минералог 101, 719 (2016).

Публикация:: Тезисы осенней встречи AGU
Дата публикации:: Декабрь 2017 г.
Биб-код:: 2017AGUFMMR43C0480G No related posts.