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氧化铁

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三氧化二铁
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  checkY
PubChem 518696
ChemSpider 14147
SMILES
 
  • O1[Fe]2O[Fe]1O2
InChI
 
  • 1/2Fe.3O/rFe2O3/c3-1-4-2(3)5-1
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 不可溶
结构
晶体结构 菱方
热力学
ΔfHm298K −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。

三氧化二铁,或称氧化铁,化学式Fe2O3,是铁锈赤铁矿的主要成分。铁锈的主要成因是金屬在杂质的存在下,與環境中的份和氧氣反应,鐵金屬便會生鏽。

性質

化學性質

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。請注意:此化学反應將造成爆炸。

碳還原性

氧化鐵可以與混合後加熱,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

  • 離子化合物和水的存在:如果金屬接觸到離子浓度高的水溶液,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),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,例如

檢驗氧化程度

利用鐵氰化鉀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

礦業

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

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

参考资料