Struktur Besi Oksida (III), Nomenclature, Properties, Kegunaan

Dia oksida besi (iii) u ferric oxide adalah pepejal bukan organik yang dibentuk oleh reaksi besi (iman) dan oksigen (atau₂), di mana keadaan pengoksidaan besi +3 diperolehi. Formula kimianya adalah iman₂Sama ada₃.

Secara semula jadi ia terutamanya dalam bentuk mineral hematit, yang berhutang namanya kepada warna merah jalurnya. Hematit adalah bijih besi utama untuk kegunaan perindustrian.

Debu oksida ferrik atau oksida besi (iii). W. OELEN [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)] Sumber: Wikipedia Commons

Warna dan penampilan iman₂Sama ada₃ Bergantung pada saiz dan bentuk zarah mereka, serta identiti dan kuantiti kekotoran dan air yang ada. Pigmen kuning, oren dan merah dikenali. Tidak mempunyai bersinar logam.

Tidak menjalankan elektrik, tetapi dicampur dengan oksida lain yang membolehkan pembuatan kaca semikonduktor. Bentuk kristal alfa adalah antiferromagnetik dan gamma adalah ferromagnetik.

Ia digunakan sebagai pigmen merah dalam lukisan, getah, seramik dan kertas. Juga dalam lapisan pelindung untuk keluli dan logam lain. Fleksibilitasnya disebabkan oleh kapasiti pencelupan dan kuasa salutan, ketahanannya terhadap cahaya ultraviolet dan alkali.

Ia digunakan dalam penyediaan granrat halus atau batu dari beberapa oksida logam. Ia digunakan untuk menggilap kaca, berlian dan logam berharga (ijazah perhiasan). Ia juga digunakan sebagai pemangkin dalam pelbagai reaksi. Ia telah digunakan untuk rawatan air sisa.

[TOC]

Struktur

Alpha

Bentuk kristal α -fe₂Sama ada₃ mempunyai struktur corindon (mineral al₂Sama ada₃), di mana ion oksida (atau^-2) Mereka membentuk lapisan yang penuh heksagon, dengan ion iman⁺³ menduduki dua pertiga tapak octahedral.

Dengan kata lain, setiap iman⁺³ Ia dikelilingi secara octahedrically oleh 6 ion atau^-2. Warnanya berubah dengan meningkatkan saiz zarah dari cahaya merah ke ungu gelap.

Gamma

Γ -fe₂Sama ada₃ Ia membentangkan struktur jenis spinel dengan susunan ion oksida padu, dengan ion iman⁺³ diedarkan secara rawak di antara interstices octahedral dan tetrahedral. Pelbagai kristal ini apabila dipanaskan di udara hingga lebih daripada 400 ºC perubahan ke struktur alpha. Membentangkan warna coklat.

Beta dan Epsilon:

Mereka adalah bentuk kristal yang jarang berlaku dalam oksida ini. Β -fe₂Sama ada₃ Crystallize dalam sistem rhombohedral. Struktur ini metastable dan apabila ia dipanaskan di atas kira -kira 500 ºC perubahan kepada pelbagai alfa.

Ia dapat melayani anda: Peraturan Sind atau Prinsip Multipliti Maxium

Ε -fe₂Sama ada₃ Crystallize dengan cara ortorrombik. Ia juga metastable dan pada suhu antara 230 dan 500 ºC berlalu ke struktur alpha.

Nomenclature

Hematit: Mineral semulajadi₂Sama ada₃ yang mengkristal dalam bentuk alpha. Ia juga dikenali sebagai spekular atau oligis.

Mineral hematit. Jyothis di Ml.Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/]] Sumber: Wikipedia Commons

Maghemita atau hematit magnet: Bentuk iman gamma₂Sama ada₃, Sedikit berlimpah.

Maghemita Mineral. Ra'ike [cc by-sa 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0)] Sumber: Wikipedia Commons

Ferric Oxide: Iman₂Sama ada_3.

Besi semula jadi (iii) oksida: Mereka ditemui dalam alam semula jadi. Mereka digunakan sejak zaman prasejarah, sebagai contoh, dalam lukisan Gua Altamira.

Oksida besi sintetik (iii): Mereka menyediakan sintetik, mendapatkan komposisi yang sepadan dengan mineral semulajadi. Mereka lebih disukai untuk penduduk pribumi untuk nuansa atau nada murni mereka, sifat konsisten dan keupayaan pencelupan.

Sifat

Keadaan fizikal

Pepejal, yang pewarnaannya boleh berwarna merah terang, coklat kemerahan dan gelap violet bergantung pada struktur kristal dan saiz zarah.

Berat molekul

159.69 g/mol.

Takat lebur

1566 ºC.

Ketumpatan

5.24 g/cm³

Kelarutan

Air tidak larut, asid hidroklorik larut (HCl) dan asid sulfurik (h₂SW₄).

Sifat lain

- Besi oksida (iii) dicirikan oleh intensiti warna rendah mereka, rintangan mereka yang sangat baik terhadap cahaya ultraviolet, pencelupan dan kapasiti kuasa salutan yang sangat baik.

- Mereka tidak toksik, tidak pudar dan ekonomi.

- Mereka tahan terhadap alkali. Mereka tidak bertindak balas dengan asid lemah atau pangkalan yang lemah. Sekiranya mereka tidak tercemar dengan mangan (MN), mereka tidak bertindak balas dengan pelarut organik.

- Bentuk alfa adalah paramagnetik (ia tertarik dengan magnet, tetapi ia tidak menjadi bahan magnet secara kekal) atau antiferromagnetik. Ia adalah penebat elektrik.

- Bentuk gamma adalah ferromagnetik. Ini bermakna bahawa dengan menjalani medan magnet, pesanan dipoles magnet bahan berlaku, yang masih lama selepas menghapuskan medan magnet.

Aplikasi

Dalam industri pembinaan

Pigmen oksida besi (iii) sebahagian besarnya digunakan untuk pewarna simen dan bahan binaan lain: jubin konkrit, bata paving, simen berserabut, bitumen atau mortar, antara lain.

Boleh melayani anda: Grignard Reagent: Penyediaan, Aplikasi, Contoh Bata paving berwarna dengan oksida ferrik. Thorporre [CC oleh 3.0 (https: // creativeCommons.Org/lesen/oleh/3.0)] Sumber: Wikipedia Commons

Penggunaan ini berdasarkan fakta bahawa mereka tidak menjejaskan masa penetapan, daya mampatan, atau kekuatan tegangan simen atau bahan lain.

Mereka boleh dimasukkan ke dalam banyak pengikat kerana nuansa berwarna murni mereka, kuasa salutan yang baik, rintangan lelasan yang baik dan kecenderungan rendah untuk sedimen.

Dalam lukisan dan lapisan

Kerana asid dan rintangan asasnya, ia digunakan sebagai cat dan pigmen varnis. Rintangan suhu yang tinggi menjadikan mereka baik dalam enamel.

Pigmen berasaskan hematit sintetik digunakan dalam mantel perlindungan kakisan, terutama pelaut. Struktur kristalnya menangguhkan penembusan kelembapan dan bahan menghakis yang terdapat di garam.

Lindungi dengan baik di salutan dalaman, bahagian luaran dan logam. Dalam penyelenggaraan dan mengecat semula jambatan, penggunaannya membawa kepada perlindungan terhadap kelembapan, embun atau kabus padat, dan pengeringan mudah pada suhu alam sekitar yang rendah.

Ia juga digunakan di atas kertas untuk menutup dinding.

Dalam industri plastik dan getah

Oksida besi (iii) digunakan untuk warna plastik dan getah. Dalam aplikasi ini, oksida sintetik (iii) oksida lebih disukai. Walaupun besi semulajadi (iii) oksida lebih murah, penggunaannya telah menurun terhadap sintetik.

Dalam kaca dan perhiasan

Mereka juga digunakan dalam penggilap kaca, logam berharga, berlian dan batu permata.

Mereka juga berfungsi sebagai pewarna dalam pembuatan kaca.

Dalam bahan rakaman magnet

Bentuk gamma telah digunakan sebagai bahan magnet dalam pengeluaran media rakaman magnet, contohnya, dalam sistem penyimpanan maklumat seperti kaset audio dan video, dalam kajian penyiaran, floppy.

Dalam aplikasi ini, saiz zarah sangat penting untuk memastikan sifat magnet yang baik. Tahap bunyi dalam pita magnet berkurangan dengan mengurangkan saiz zarah.

Ia juga penting penentangannya terhadap geseran, sebagai floppy.

Ia boleh melayani anda: magnesium fosfat (mg3 (po4) 2)

Sebatian polimer magnet dengan nanopartikel γ-Fe telah disediakan₂Sama ada₃, untuk menggunakannya pada peranti gangguan elektromagnetik dan penyerapan gelombang mikro.

Dalam industri makanan, farmaseutikal dan kosmetik

Pigmen berasaskan besi sintetik yang telah berlaku dari bahan permulaan yang tulen dianggap tidak toksik.

Atas sebab ini mereka boleh digunakan sebagai pewarna produk makanan, farmaseutikal dan kosmetik.

Mengenai tindak balas kimia

Oksida besi (iii) digunakan sebagai pemangkin atau pemangkin asas dalam pelbagai proses kimia.

Bersama -sama dengan selulosa asetat, mereka telah diuji sebagai sokongan untuk nanopartikel logam untuk menggunakannya sebagai pemangkin dalam kemerosotan sebatian organik toksik yang mencemarkan air kumbahan.

Oleh kerana keupayaan mereka untuk menyerap cahaya spektrum yang kelihatan, mereka telah dicadangkan untuk photocatalysis dalam photodegradation pencemaran organik.

Dalam mengurangkan pemanasan global

Hematit telah dikaji sebagai sorben dalam reaksi penangkapan karbon dioksida (CO₂). Ia disiasat sama ada ini akan membantu menyelesaikan masalah kesan pemanasan global yang dihasilkan oleh kepekatan tinggi CO₂ di atmosfera.

Kegunaan lain

- Untuk kapasiti penindasnya, iman₂Sama ada₃ Ia digunakan dalam pembuatan sensor fluorin atau gas lain, dan pengesan kelembapan.

- Campuran dengan oksida lain digunakan dalam penjelasan kristal semikonduktor.

- Ia telah digunakan sebagai sifat elektrokimia yang tidak betul dalam bateri litium yang boleh dicas semula.

Rujukan

1. Elemen Amerika (2019). Besi (iii) oksida. Pulih dari Amerika.com.
2. Kapas, f. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia bukan organik maju. John Wiley & Sons.
3. Kirk-Othmer (1994). Ensiklopedia Teknologi Kimia. Jilid 14 dan 19. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
4. Ensiklopedia Kimia Perindustrian Ullmann. (1990). Jilid A20. Edisi Kelima. VCH. Verlagsgelschaft MBH.
5. Castaño, j.G. dan Arroyave, c. (1998). Fungsi oksida besi. Logam. Madrid, 34 (3), 1998. Pulih dari revististametalurgy.jurnal.CSIC.adalah
6. Esraa m. Bakhsh, Shahid Ali Khan, Hadi M. Marwani, Ekram dan. Denmark, Abdullah m. Asyri, Sher Bahadar Khan. (2017). Prestasi selulosa asetat-ferrik oksida nanocomposite yang disokong pemangkin logam ke arah pengurangan bahan pencemar alam sekitar. Jurnal Antarabangsa Makromolekul Biologi. Doi: 10.1016/j.Ijbiomac.2017.09.034
7. Mora Mendoza, dan.Dan. et al. (2019). Oksida besi sebagai sorbnt yang cekap untuk penangkapan CO2. Jornal Penyelidikan dan Teknologi Bahan. 2019, 8 (3): 2944-2956. Pulih dari Scientedirect.com.
8. Piao Xu, et al. (2012). Penggunaan Nanomaterials Besi Oksida dalam Rawatan Air Sisa: Kajian. Sains Jumlah Alam Sekitar 424 (2012) 1-10. Pulih dari Scientedirect.com.