Как сделать оксид железа

Обновлено: 08.07.2024

Применяется как сырьё 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 ?-Fe2O3), как полирующее средство (красный крокус) для стали и стекла.[1]

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.[23]

Является основным компонентом железного сурика (колькотара). [12]

Колькотар

Колькотар -- коричневая минеральная краска. Другие названия: парижская или английская красная краска, caput mortuum vitrioli, крокус, железный сурик; в алхимии -- красный лев. [15]

По составу колькотар представляет более или менее чистую безводную окись железа. Хотя безводная окись железа и встречается в природе в очень больших количествах (красный железняк, железный блеск), но ценные сорта этой краски вырабатываются искусственно или получаются как побочный продукт при добывании нордгаузенской кислоты из железного купороса, а также при прокаливании основных серножелезных солей, выделяющихся из раствора при приготовлении железного купороса из купоросного камня. [27]

Получение и синтез

1. Fe2O3 образуется при прокаливании на воздухе всех гидратов и кислородных соединений железа, а также Fe(NO3)3 и FeSO4. Так, например, прокаливают в течение 2 час. на полном пламени бунзеновской горелки Fe(OH)3, полученный по методу Г. Гюттига и Г. Гарсайда.

2. По указанию Д. Н. Финкельштейна 100 г Fe(NO3)3 * 9H2O нагревают в большом фарфоровом тигле на электрической плитке. Вначале соль спокойно плавится, образуя бурую жидкость, постепенно испаряющуюся. При 121° жидкость начинает кипеть, выделяя постоянно кипящую 68%-ную HNO3.

Постепенно жидкость начинает загустевать и необходимо частое перемешивание, чтобы избежать толчков и разбрызгивания. Начиная со 130°, непрерывно перемешивают жидкость фарфоровым шпателем, причем она загустевает, образуя пасту (без перемешивания жидкость внезапно затвердевает в сплошную массу). При 132° паста сразу рассыпается в порошок, продолжая выделять пары HNO3.

3. Для приготовления чистого препарата к нагретому до кипения раствору закисной соли железа прибавляют вычисленное количество горячего раствора щавелевой кислоты, причем выпадает закисное щавелевокислое железо. Его отфильтровывают, тщательно промывают водой, высушивают и прокаливают при доступе воздуха, непрерывно перемешивая. Выход 90--93% теоретического. Получаемый препарат содержит 99,79--99,96% Fe2O3. [8]

4. В фарфоровый котелок емкостью 4 л, снабженный крышкой, помещают раствор 500 г Fe(NO3)3 * 9Н2О в 2 л воды. Через трубку, проходящую до дна котелка, пропускают не слишком сильный ток NH3, промытого щелочью и водой. Время от времени перемешивают жидкость газоотводящей трубкой.

По окончании осаждения жидкости дают отстояться, раствор декантируют и промывают осадок горячей водой до удаления NO3 в промывных водах. Отмытый Fe(OH)3 просушивают в фарфоровых чашках, после чего прокаливают в течение 5--6 час. при 550--600°. Выход 96 г (96--97% теоретического). [10]

5. При получении Fe2O3, служащего сырьем для приготовления Fe высокой чистоты, исходный нитрат железа должен быть исключительно чист. Путем многократной перекристаллизации Fe(NO3)3 * 9Н2О Кливс и Томпсон получили препарат, содержащий всего 0,005% Si и менее 0,001% других примесей. [14]

6. По Брандту целесообразнее всего исходить из химически чистого железа. Последнее растворяют в НСl, раствор при нагревании обрабатывают сероводородом, фильтруют и в фильтрате двухвалентное железо окисляют в трехвалентное кипячением с небольшим количеством HNO3. Смесь дважды выпаривают с концентрированной HCl и, растворив остаток в избытке разбавленной НСl, несколько раз взбалтывают раствор с эфиром в большой делительной воронке.

Если исходный материал содержал Со, то содержимому воронки дают отстояться, спускают через кран нижний (водный) слой и к оставшейся в воронке эфирной вытяжке прибавляют часть по объему смеси, полученной встряхиванием НСl (уд. в. 1,104) с эфиром. Сильно встряхивают, снова сливают нижний слой и операцию повторяют.

Очищенную эфирную вытяжку фильтруют, эфир отгоняют (или просто удаляют нагреванием на водяной бане), и оставшийся раствор FeCl3 несколько раз выпаривают с НNО3. Последнее выпаривание ведут с добавлением NH4NO3.

Выпаривание целесообразно проводить в плоской фарфоровой чашке.

После выпаривания остается хрупкая соляная масса, легко отделяющаяся от чашки. Ее истирают в ступке и порциями по 40--50 г умеренно прокаливают в платиновой чашке. Остаток несколько раз смешивают с сухим углекислым аммонием и вновь прокаливают при слабом красном калении, часто перемешивая.

Эту операцию повторяют до приблизительно постоянного веса (точно постоянный вес не может быть достигнут, так как незначительное количество Fe2O3 уносится парами (NH4)2СО3). [11]

Как получить оксид железа

Оксиды железа - продукты соединения железа с кислородом. Наиболее широко известны несколько оксидов железа - FeO, Fe2O3 и Fe3O4. Каждый из них можно получить с помощью целого ряда химических реакций.Вам понадобится

Оксид железа(III) Fe2O3 представляет собой оранжево-красный порошок, образующийся при окислении железа на воздухе. Его можно получить, разлагая соли трехвалентного железа на воздухе при высокой температуре. Насыпьте в фарфоровый тигель немного сульфата или нитрата железа и прокалите его на огне газовой горелки. При термическом разложении сульфат железа распадается на оксид железа и оксид серы, а нитрат железа - на оксид железа, кислород, воду и оксид азота.

Оксид железа(II, III) Fe3O4 получают, сжигая порошкообразное железо в кислороде или на воздухе. Чтобы получить этот оксид, насыпьте в фарфоровый тигель немного тонкого железного порошка, смешанного с нитратом натрия или калия. Подожгите смесь газовой горелкой. При нагревании нитраты калия и натрия разлагаются с выделением кислорода. Железо в кислороде горит с образованием оксида Fe3O4. Когда горение закончится, этот оксид останется на дне фарфоровой чашечки в виде железной окалины.

Оксид железа(II) FeO получают разложением карбоната железа без доступа воздуха. Поместите небольшое количество этой соли в пробирку из огнеупорного стекла и прокалите ее в огне газовой горелки. Карбонат железа разложится на FeO и углекислый газ.

Существует простой способ получения оксида Fe2O3 из железа, медного купороса, щелочи и отбеливателя. Растворите в воде медный купорос (сульфат меди) из расчета 200 граммов соли на литр воды.

Приготовленный насыщенный раствор медного купороса перелейте в пластиковую емкость и положите в него железные гвозди, гайки и т.д. Начнется реакция, в результате которой на железных предметах будет выделяться медь, а сами они начнут растворяться - ведь железо из них будет переходить в раствор в виде сульфата.

Через сутки цвет раствора изменится с синего до сине-зеленого, а гвозди практически полностью растворятся. Слейте и отфильтруйте раствор через несколько слоев фильтровальной бумаги.

К полученному раствору сульфата железа прилейте раствор гидроксида калия или натрия. Вы заметите, как образовался черный осадок гидроксида двухвалентного железа. Прилейте в емкость с раствором раствор хлорного отбеливателя. Отбеливатель - сильный окислитель и будет окислять гидроксид железа до Fe2O3, который осядет на дне емкости в виде оранжево-красного порошка.

Валентин Степанович

Сегодня опробовал новый способ получение этого оксида. Он может пригодиться для термитов, ТОСов и пр. Для этого вам понадобится железный купорос, гидрокись натрия или калия (неважно какой именно). Берем стакан (желательно что-то стеклянное) высыпаем туда купорос. Теперь надо сделать его насыщеный раствор. Далее приливаем наш гидрооксид (кнцентрация не так важна поэтому может сгодиться и "Крот" (это такое советское средство для труб). Соотношение купорос:гидроксид 1:2 (лучше брать с небольшим избытком). Получаеться темно-зеленая жижа (гидроксид железа) которая через некоторое время (примерно через 5 часов) осядет на дно. Верхний слой сливаем (верхний слой можно выпарить и получить сульфат натрия или калия (может потом и пригодиться). Теперь надо прокалить жижу. Выливаем ее в кальцилятор (для этого можно взять даже консервную банку). И выпариваем над огнем сперва до полного удаления влаги. Потом можно смесь вынуть и разтереть в порошок. Далее прокаливаем по покраснения. В результате должен получиться темно-красный порошок т.е. осид железа. Аналогично можно получить оксид меди.

Окси́ды желе́за — соединения железа с кислородом.

Известно 3 наиболее распространённых оксида железа:

  • Fe3O4, Магнетит — распространённый минерал железа,
  • FeO — вюстит (см. ниже)
  • Fe2O3 — гематит (см. ниже)

Оксид железа(II)

Оксид железа FeO — чёрные кристаллы, нерастворимые в воде. Температура плавления 1420 °C

Хорошо растворимы в кислотах:

Оксид железа получают при восстановлении оксида железа (III) при +500 °C оксидом углерода(II):

Оксид железа(II) обладает основными свойствами.

Оксид железа(III)

Оксид железа Fe2O3 — красно-бурый порошок. Температура плавления 1565 °C.

Оксид железа(III) обладает слабо выраженными амфотерными свойствами:

Применение

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Окись железа" в других словарях:

ОКИСЬ ЖЕЛЕЗА — ОКИСЬ ЖЕЛЕЗА, соединение, в котором железо обладает большей ВАЛЕНТНОСТЬЮ (как правило, три), чем в ЖЕЛЕЗИСТЫХ соединениях … Научно-технический энциклопедический словарь

окись железа(II) — закись железа … Cловарь химических синонимов I

окись железа(III) — полуторная окись железа … Cловарь химических синонимов I

полуторная окись железа — окись железа(III) … Cловарь химических синонимов I

красная окись железа — geležies(III) oksidas statusas T sritis chemija formulė Fe₂O₃ atitikmenys: angl. colcothar; ferric oxide; iron minium; iron sesquioxide; ironic oxide; iron(III) oxide; Prussian red; red iron oxide; red ocher, US; red ochre, GB; Spanish oxide rus … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

черная окись железа — geležies juodasis statusas T sritis chemija apibrėžtis Pigmentas. formulė FeO·Fe₂O₃ atitikmenys: angl. black iron oxide; black rouge rus. черная окись железа … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

коричневая окись железа — geležies rudasis statusas T sritis chemija apibrėžtis Fe₂O₃, kuriame yra 6–14% FeO, pigmentas. atitikmenys: angl. brown iron oxide rus. коричневая окись железа … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

железа окись — geležies(III) oksidas statusas T sritis chemija formulė Fe₂O₃ atitikmenys: angl. colcothar; ferric oxide; iron minium; iron sesquioxide; ironic oxide; iron(III) oxide; Prussian red; red iron oxide; red ocher, US; red ochre, GB; Spanish oxide rus … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

железа сесквиоксид — geležies(III) oksidas statusas T sritis chemija formulė Fe₂O₃ atitikmenys: angl. colcothar; ferric oxide; iron minium; iron sesquioxide; ironic oxide; iron(III) oxide; Prussian red; red iron oxide; red ocher, US; red ochre, GB; Spanish oxide rus … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Оксид железа (II,III)

Оксид железа (II,III), закись-окись железа, железная окалина — неорганическое соединение, двойной оксид металла железа с формулой Fe3O4 или FeO·Fe2O3, чёрные кристаллы, не растворимые в воде, образует кристаллогидрат.

Содержание

Оксид железа (II,III)

Получение

  • В природе встречаются большие залежи минерала магнетита (магнитного железняка) — Fe3O4 с различными примесями.
  • Сжигание порошкообразного железа на воздухе:
  • Действие перегретого пара на железо:
  • Осторожное восстановление оксида железа (III) водородом:

Физические свойства

Оксид железа (II,III) при комнатной температуре образует чёрные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F d3m, параметры ячейки a = 0,844 нм , Z = 8 (структура шпинели). При 627 °С α -форма переходит в β -форму. При температуре ниже 120—125 К существует моноклинная форма.

Ферромагнетик с точкой Кюри 858 К (585 °С).

Обладает электрической проводимостью. Полупроводник. Электропроводность низкая. Истинная удельная электропроводность монокристаллического магнетита максимальна при комнатной температуре ( 250 Ом −1 ·см −1 ), она быстро снижается при понижении температуры, достигая значения около 50 Ом −1 ·см −1 при температуре перехода Вервея (фазового перехода от кубической к низкотемпературной моноклинной структуре, существующей ниже TV = 120—125 К ). Электропроводность моноклинного низкотемпературного магнетита на 2 порядка ниже, чем кубического ( ~1 Ом −1 ·см −1 при TV ); она, как и у любого типичного полупроводника, очень быстро уменьшается с понижением температуры, достигая нескольких единиц ×10 −6 Ом −1 ·см −1 при 50 К . При этом моноклинный магнетит, в отличие от кубического, проявляет существенную анизотропию электропроводности — проводимость вдоль главных осей может отличаться более чем в 10 раз . При 5,3 К электропроводность достигает минимума ~10 −15 Ом −1 ·см −1 и растёт при дальнейшем понижении температуры. При температуре выше комнатной электропроводность медленно уменьшается до ≈180 Ом −1 ·см −1 при 780—800 К , а затем очень медленно растёт вплоть до температуры разложения.

Кажущаяся величина электропроводности поликристаллического магнетита в зависимости от наличия трещин и их ориентировки может отличаться в сотни раз.

Образует кристаллогидрат состава Fe3O4·2H2O.

Химические свойства

  • Разлагается при нагревании:
  • Реагирует с разбавленными кислотами:
  • Реагирует с концентрированными окисляющими кислотами:
  • Реагирует с щелочами при сплавлении:
  • Окисляется кислородом воздуха:
  • Восстанавливается водородом и монооксидом углерода:
  • Конпропорционирует при спекании с железом:

Применение

  • Алюминат железа II ( Fe(AlO2)2 ) Алюминат железа II
  • Арсенат железа II (Fe3(AsO4)2) Железо мышьяковокислое
  • Арсенат железа III (FeAsO4) Мышьяковокислое железо
  • Ацетат железа II (Fe(CH3COO)2) Железо уксуснокислое
  • Ацетат железа III (Fe(CH3COO)3) Уксуснокислое железо
  • Берлинская лазурь () Прусская Синь
  • Бромид железа II (FeBr2) Бромистое железо
  • Бромид железа III (FeBr3) Трибромид железа
  • Бромид железа II,III (Fe3Br8) Железо бромистое
  • Ванадат железа III (FeVO4) Железо ванадиевокислое
  • Вольфрамат железа II (FeWO4) Железо вольфрамовокислое
  • Гексаплутонийжелезо (FePu6) Гексаплутонийжелезо
  • Гексахлороплатинат IV железа (Fe[PtCl6]) Гексахлороплатеат железа
  • Гексацианоферрат II железа II (Fe2[Fe(CN)6]) Гексацианоферрат железа II
  • Гексацианоферрат II железа III (Fe4[Fe(CN)6]3) Гексацианоферрат железа III
  • Гексацианоферрат III железа II,III (Fe III 4Fe II 3[Fe(CN)6]6) Гексацианоферрат железа II,III
  • Гексацианоферрат III железа II (Fe3[Fe(CN)6]2) Турнбулева синь
  • Гексацианоферрат II калия (K4[Fe(CN)6]) Желтая кровяная соль
  • Гексацианоферрат III калия (K3[Fe(CN)6]) Красная кровяная соль
  • Гидроксид железа II (Fe(OH)2) Гидроксид железа II
  • Гидроксид железа III (Fe(OH)3) Гидроксид железа III
  • Динитрозилдикарбонилжелезо (Fe(CO)2(NO)2) Динитрозилдикарбонилжелезо
  • Дипразеодимгептадекажелезо (Fe17Pr2) Гептадекажелезодипразеодим
  • Диренийтрижелезо (Fe3Re2) Трижелезодирений
  • Дисамарийгептадекажелезо (Fe17Sm2) Гептадекажелезодисамарий
  • Диселенид железа (FeSe2) Железо селенистое
  • Дисилицид железа (FeSi2) Железо кремнистое
  • Дистаннид железа (FeSn2) Дистаннид железа
  • Дистаннид трижелеза (Fe3Sn2) Дистаннид трижелеза
  • Дисульфид железа II (FeS2) Дисульфид железа
  • Дителлурид железа (FeTe2) Дителлурид железа
  • Дихромат железа III (Fe2(Cr2O7)3) Хромовокислое железо
  • Додекакарбонилтрижелезо (Fe3(CO)12) Додекакарбонилтрижелезо
  • Железо (Fe)
  • Железистосинеродистая кислота (H4[Fe(CN)6]) Кислота железистосинеродистая
  • Железониобий (FeNb) Железониобий
  • Железосинеродистая кислота (H3[Fe(CN)6]) Кислота железосинеродистая
  • Йодид железа II,III (Fe3I8) Йодистое железо
  • Йодид железа II (FeI2) Железо йодистое
  • Карбонат железа II (FeCO3) Железо углекислое
  • Лактат железа II (Fe(C3H5O3)2) Железо молочнокислое
  • Лактат железа III (Fe(C3H5O3)3) Молочнокислое железо
  • Метаванадат железа III (Fe(VO3)3) Ванадиевокислое железо
  • Метагидроксид железа (FeO(OH)) Железо метагидроксид
  • Молибдат железа II (FeMoO4) Железо молибденовокислое
  • Нитрат железа II (Fe(NO3)2) Железо азотнокислое
  • Нитрат железа III (Fe(NO3)3) Азотнокислое железо
  • Нитрид дижелеза (Fe2N) Железо азотистое
  • Оксалат железа II (FeC2O4) Железо щавелевокислое
  • Оксид железа II (FeO) Оксид железа
  • Оксид железа III (Fe2O3) Окись железа ( Железный сурик )
  • Оксид железа II,III (Fe3O4) Закись-окись железа
  • Оксихлорид железа (FeOCl) Оксид-хлорид железа
  • Пентакарбонилжелезо ([Fe(CO)5]) Пентакарбонил железа
  • Перхлорат железа II (Fe(ClO4)2) Железо хлорнокислое
  • Пирофосфат железа III (Fe4(P2O7)3) Железо пирофосфорнокислое
  • Пирофосфат железа III-натрия (FeNaP2O7) Фосфорнокислое железо-натрий
  • Платинажелезо (FePt) Железоплатина
  • Плутонийдижелезо (Fe2Pu) Плутонийдижелезо
  • Празеодимдижелезо (Fe2Pr) Дижелезопразеодим
  • Ржавчина
  • Самарийдижелезо (Fe2Sm) Дижелезосамарий
  • Самарийпентажелезо (Fe5Sm) Пентажелезосамарий
  • Самарийтрижелезо (Fe3Sm) Трижелезосамарий
  • Селенид железа II (FeSe) Селенистое железо
  • Силикат железа II (FeSiO3) Железо кремнекислое
  • Силицид дижелеза (Fe2Si) Кремнистое железо
  • Силицид железа (FeSi)
  • Соль Мора (FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O) Сульфат аммония-железа II
  • Станнид железа (FeSn)
  • Станнид трижелеза (Fe3Sn)
  • Сульфат железа (FeSO4) Железо сернокислое (Железный купорос)
  • Сульфат железа II-калия (K2Fe(SO4)2) Сернокислое железо-калий
  • Сульфат железа III (Fe2(SO4)3) Железо сернокислое III
  • Сульфат железа III-аммония (NH4Fe(SO4)2·12H2O) Сернокислое железо-аммоний
  • Сульфат железа III-калия (KFe(SO4)2) Сернокислое железо-калий
  • Сульфид железа II,III (Fe3S4)
  • Сульфид железа II (FeS)
  • Сульфид железа II-меди II (CuFeS2)
  • Сульфид железа III (Fe2S3)
  • Сульфид железа III-калия (KFeS2) Сернистое железо-калий
  • Сульфит железа II (FeSO3) Железо сернистокислое
  • Танталат железа II (Fe(TaO3)2) Железо танталовокислое
  • Тартрат железа II (FeC4H4O6) Железо виннокислое
  • Теллурид железа II (FeTe) Железо теллуристое
  • Теллурид железа III (Fe2Te3) Теллуристое железо
  • Тетракарбонилдигидриджелезо (H2Fe(CO)4)
  • Тетракарбонилжелезо (Fe(CO)4) Тетракарбонил железа
  • Тиосульфат железа II (FeSO3S) Тиосернокислое железо
  • Тиоцианат железа II (Fe(SCN)2) Железо роданистое
  • Тиоцианат железа III (Fe(SCN)3) Тиоциановокислое железо
  • Титанат железа II (FeTiO3) Титановокислое железо
  • Триренийдижелезо (Fe2Re3) Дижелезотрирений
  • Формиат железа III (Fe(CHO2)3) Железо муравьинокислое
  • Фосфат железа II (Fe3(PO4)2) Железо фосфорнокислое
  • Фосфат железа III (FePO4) Фосфорнокислое железо
  • Фосфинат железа III (Fe(PH2O2)3) Железо фосфорноватистокислое ( гипофосфит железа )
  • Фторид железа II (FeF2) Железо фтористое
  • Фторид железа III (FeF3) Фтористое железо
  • Хлорид железо II (FeCl2) Железо двухлористое
  • Хлорид железа III (FeCl3) Железо треххлористое
  • Хлорид железа II,III (Fe3Cl8) Хлористое железо II,III
  • Хлорид железа III-калия (FeCl3•2KCl•H2O) Хлористое железо-калий
  • Хромат железа III (Fe2(CrO4)3) Железо хромовокислое
  • Хромит железа II (Fe(СrO2)2) тетраоксид железа-дихрома
  • Цианид железа II (Fe(CN)2) Железо цианистое
  • Цитрат железа II (FeC6H6O7) Железо лимоннокислое
  • Цитрат железа III (FeC6H5O7) Лимоннокислое железо
  • Цитрат железа III-аммония (Fe(NH4)3(C6H5O7)2) Лимоннокислое железо-аммоний

© 2000-2020 Все права защищены.

Любое копирование, в т.ч. отдельных частей текстов или изображений, публикация и републикация, перепечатка или любое другое распространение информации, в какой бы форме и каким бы техническим способом оно не осуществлялось, строго запрещается без предварительного письменного согласия со стороны редакции. Во время цитирования информации подписчиками ссылки обязательны. Допускается цитирование материалов сайта без получения предварительного согласия, но в объеме не более одного абзаца и с обязательной прямой, открытой для поисковых систем гиперссылкой на сайт.

Читайте также: