氧化铁

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氧化铁



IUPAC名
Iron(III) oxide
氧化铁(III)
别名
氧化铁 (ferric oxide)
赤铁矿
铁红
氧化红铁 (red iron oxide)
rouge
磁赤铁矿英语maghemite (maghemite)
colcothar
一点五氧化铁 (iron sesquioxide)
铁锈
赭石
识别

CAS号

1309-37-1  ✓

PubChem

518696

ChemSpider

14147

SMILES



InChI



InChIKey

JEIPFZHSYJVQDO-ZVGCCQCPAC

Gmelin
11092

ChEBI

50819

RTECS
NO7400000

KEGG

C19424
性质

化学式

Fe2O3

摩尔质量
159.69 g·mol⁻¹
外观
红棕色固体

密度
5.24

熔点
1566 °C (1838 K) 分解

溶解性(水)
不可溶
结构

晶体结构

菱方
热力学

ΔfHmo298K
−825.50 kJ/mol
危险性

欧盟分类
未列明

闪点
不可燃
相关物质
其他阴离子

硫化亚铁
其他阳离子

氧化亚铁
四氧化三铁
二氧化钌
二氧化锇
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

氧化铁,或称三氧化二铁,化学式Fe2O3,是铁锈和赤铁矿的主要成分。铁锈的主要成因是鐵金屬在杂质碳的存在下,與環境中的水份和氧氣反应,鐵金屬便會生鏽。




目录





  • 1 性質

    • 1.1 化學性質

      • 1.1.1 鋁熱反應


      • 1.1.2 碳還原性




  • 2 加速氧化成因


  • 3 防止氧化


  • 4 檢驗氧化程度


  • 5 參看


  • 6 参考资料




性質



化學性質



鋁熱反應


鋁與氧化鐵和氯酸钾组成的铝热剂混合後由镁条点燃,放出大量的热,生成氧化铝和鐵。請注意:此化学反應將造成爆炸。


2Al+Fe2O3→ΔAl2O3+2Fedisplaystyle rm 2Al+Fe_2O_3xrightarrow Delta Al_2O_3+2Fedisplaystyle rm 2Al+Fe_2O_3xrightarrow Delta Al_2O_3+2Fe



碳還原性


氧化鐵可以與碳混合後加熱,生成鐵和二氧化碳。
工业上常用焦炭和焦炭不完全燃烧产生的CO还原赤铁矿,以产生生铁(含0.03%-2%的碳)。


2Fe2O3+3C→Δ4Fe+3CO2↑displaystyle rm 2Fe_2O_3+3Cxrightarrow Delta 4Fe+3CO_2uparrow displaystyle rm 2Fe_2O_3+3Cxrightarrow Delta 4Fe+3CO_2uparrow


Fe2O3+3CO→Δ2Fe+3CO2↑displaystyle rm Fe_2O_3+3COxrightarrow Delta 2Fe+3CO_2uparrow displaystyle rm Fe_2O_3+3COxrightarrow Delta 2Fe+3CO_2uparrow



加速氧化成因



  • 離子化合物和水的存在:如果鐵金屬接觸到離子浓度高的水溶液,鐵金屬便會生銹。因為離子化合物是電解質,會促進金屬中電子的釋放,導致生鏽。例如近海區域有海水微滴,海水含有氯化鈉,氯化鈉是離子化合物,會令鐵金屬快速氧化。即便只有水,也會很快吸附空氣中的二氧化碳等酸性氣體,加速氧化。此外,很多不鏽鋼通過形成保護性氧化層,從而對形成氧化物有很好的抵抗作用,但對形成氯化物的抵抗能力卻比較差。


  • 酸性化合物的存在:工廠會排出酸性氣體,這些酸性氣體會令鐵金屬生銹。因為酸性氣體與空氣中的水分結合會變成電解質。

  • 高溫:溫度較高時,鐵金屬便會生銹。

  • 經刮擦或凹凸扭曲的表面:若鐵金屬被刮擦或凹凸扭曲,鐵金屬便會生銹。因為凹凸表面容易積聚电子。

  • 與活潑性較低的金屬接觸:若鐵金屬與活潑性較低的金屬接觸(例如錫和銅),鐵金屬便會生銹。


防止氧化


  • 塗上油漆,塑料,油,油脂

  • 覆蓋其他金屬


檢驗氧化程度


利用鐵氰化鉀與酚酞混合得到鐵鏽指示劑,遇到Fe2+離子會變藍色(普魯士藍),檢驗氧化金屬的氧化程度。
用色度計分析深藍色的Fe4[Fe(CN)6]3,可以算出起始的Fe2+離子的物质的量。



參看


  • 赤鐵礦


  • 威尼斯紅(氧化鐵顏料)


参考资料


  • [港] 鍾皓湄.《21世紀化學1A》.ISBN 962-372-769-0.

  • 粤教版初中化学教科书 ISBN 978-7-107-24498-8

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