氧化铁
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三氧化二铁,或称氧化铁,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。
三氧化二铁 | |
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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 (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 |
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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 | |
ΔfHm⦵298K | −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,所有数据均出自标准状态(25 ℃,100 kPa)下。 |
性質编辑
化學性質编辑
鋁熱反應编辑
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。
碳還原性编辑
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)。
加速氧化成因编辑
- 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。
防止氧化编辑
- 塗上油漆,塑料,油,油脂
- 覆蓋其他金屬,例如鋅等
檢驗氧化程度编辑
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。
用途编辑
礦業编辑
礦工利用包含氧化鐵的赤鐵礦來煉鐵,以製備鋼鐵、合金等。
顔料编辑
氧化鐵帶紅色,常被人們拿來做顔料。威尼斯紅、赭石等顔料裏面的主要成分為氧化鐵。
參看编辑
参考资料编辑
- [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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