Окись железа

Окись железа ТУ 6-09-563-74

Fe2O3

Систематическое
наименование

Оксид железа(III)

Традиционные названия

окись железа, колькотар, крокус, железный сурик

Хим. формула

Fe2O3

Рац. формула

Fe2O3

Физические свойства
Состояние

твёрдое

Молярная масса

159,69 г/моль

Плотность

5,242 г/см³

Термические свойства
Т. плав.

1566 °C

Т. кип.

1987 °C

Давление пара

0±1 мм рт. ст.

Оксид железа(III) — сложное неорганическое вещество, соединение железа и кислорода с химической формулой Fe2O3.

Свойства

Оксид железа(III) — амфотерный оксид с большим преобладанием основных свойств. Красно-коричневого цвета. Термически устойчив до высоких температур. Образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Восстанавливается монооксидом углерода, расплавленным железом. Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды — шпинели.

В природе встречается как широко распространённый минерал гематит, примеси которого обусловливают красноватую окраску латерита, краснозёмов, а также поверхности Марса; другая кристаллическая модификация встречается как минерал маггемит.

Получение

Термическое разложение соединений солей железа(III) на воздухе:

{\mathsf  {Fe_{2}(SO_{4})_{3}\rightarrow Fe_{2}O_{3}+3SO_{3}}}
{\mathsf  {4Fe(NO_{3})_{3}\cdot 9H_{2}O\rightarrow 2Fe_{2}O_{3}+12NO_{2}+3O_{2}+36H_{2}O}}

Обезвоживание метагидроксида железа прокаливанием:

{\mathsf  {2FeO(OH)\rightarrow Fe_{2}O_{3}+H_{2}O}}

В природе — оксидные руды железа гематит Fe2O3 и лимонит Fe2O3·nH2O

Химические свойства

1. Взаимодействие с разбавленной соляной кислотой:

{\mathsf  {Fe_{2}O_{3}+6HCl\longrightarrow 2FeCl_{3}+3H_{2}O}}.

2. Взаимодействие с карбонатом натрия:

{\mathsf  {Fe_{2}O_{3}+Na_{2}CO_{3}\longrightarrow 2NaFeO_{2}+CO_{2}}}

3. Взаимодействие с гидроксидом натрия при сплавлении:

{\mathsf  {Fe_{2}O_{3}+2NaOH\longrightarrow 2NaFeO_{2}+H_{2}O}}

4. Восстановление до железа водородом:

{\displaystyle {\mathsf {Fe_{2}O_{3}+3H_{2}{\xrightarrow {1000^{\circ }C}}2Fe+3H_{2}O}}}

Физические свойства

В ромбоэдральной альфа-фазе оксид железа является антиферромагнетиком ниже температуры 260 К; от этой температуры и до 960 K α-Fe2O3 — слабый ферромагнетик. Кубическая метастабильная гамма-фаза γ-Fe2O3 (в природе встречается как минерал маггемит) является ферромагнетиком.

Применение

Применяется при выплавке чугуна в доменном процессе, катализатор в производстве аммиака, компонент керамики, цветных цементов и минеральных красок, при термитной сварке стальных конструкций, как носитель аналоговой и цифровой информации (напр. звука и изображения) на магнитных лентах (ферромагнитный γ-Fe2O3), как полирующее средство (красный крокус) для стали и стекла.

В пищевой промышленности используется в качестве пищевого красителя (E172).

В ракетомоделизме применяется для получения катализированого карамельного топлива, которое имеет скорость горения на 80% выше, чем обычное топливо.

Является основным компонентом железного сурика (колькотара).

В нефтехимической промышленности используется в качестве основного компонента катализатора дегидрирования при синтезе диеновых мономеров.

© 2017-2024 himmax.ru