Войти
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название IUPAC железо (II) оксид железа (III) | |
| Другие названия оксид железа (II), оксид железа (II), оксид железа (II, III), магнетит, черный оксид железа, магнитный камень, ржавчина, железо (II), ди железо (III)) оксид | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ChEBI | |
| ChEMBL |
|
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.013.889  |
| PubChem CID | |
| UNII | |
| CompTox Dashboard 90>(EPA ) | |
InChI
| |
УЛЫБКИ
| |
| Свойства | |
| Химическая формула | Fe3O4. FeO.Fe 2O3 |
| Молярная масса | 231,533 г / моль |
| Внешний вид | твердый черный порошок |
| Плотность | 5 г / см |
| Температура плавления | 1,597 ° С (2907 ° F; 1870 K) |
| Точка кипения | 2623 ° C (4753 ° F; 2896 K) |
| Показатель преломления (nD) | 2,42 |
| Опасности | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  0 0 1 OX |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 N (то, что ?) | |
| Ссылки в ink | |
Оксид железа (II, III) представляет собой химическое соединение с формулой Fe 3O4. Встречается в природе как минерал магнетит. Это один из ряда оксидов железа, другие - оксид железа (II) (FeO), который встречается редко, и оксид железа (III) (Fe 2O3), также известный как гематит. Он содержит ионы Fe и Fe и иногда формулируется как FeO ∙ Fe 2O3. Этот оксид железа встречается в лаборатории в виде черного порошка. Он обладает постоянным магнетизмом и ферримагнетиком, но иногда его неправильно называют ферромагнетиком. Наиболее широко он используется в качестве черного пигмента. Для этой цели его синтезируют, а не извлекают из природного минерала, поскольку размер и форма частиц могут варьироваться в зависимости от метода производства.
Менее анаэробный условиях, гидроксид двухвалентного железа (Fe (OH) 2) может быть окислен водой с образованием магнетита и молекулярного водорода. Этот процесс описывается реакцией Шикорра :
Хорошо закристаллизованный магнетит (Fe 3O4) термодинамически более стабилен, чем гидроксид двухвалентного железа (Fe (OH) 2).
Магнетит может быть получен в лаборатории в виде феррожидкости в смеси хлорида железа (II) и хлорида железа (III) в присутствии гидроксида натрия. Магнетит также может быть получен путем химического соосаждения в присутствии аммиака, который представляет собой смесь раствора 0,1 М FeCl 3 · 6H 2 O и FeCl 2 · 4H 2 O при механическом перемешивании со скоростью около 2000 об / мин. Молярное соотношение FeCl 3 : FeCl 2 может составлять 2: 1; нагревая этот раствор до 70 ° C, сразу же скорость увеличивают до 7500 об / мин и быстро добавляя раствор NH 4 OH (10 об.%), сразу же образуется темный осадок, состоящий из наночастиц магнетита. В обоих случаях реакция осаждения основана на быстром превращении кислотно-гидролизованных ионов железа в структуру оксида железа шпинели путем гидролиза при повышенных значениях pH (выше примерно 10).
Значительные усилия были направлены на управление процессом образования частиц наночастиц магнетита из-за сложных и сложных химических реакций, участвующих в фазовых превращениях до образования структуры шпинели магнетита. Частицы магнетита представляют интерес для биологических приложений, таких как магнитно-резонансная томография (МРТ), поскольку наночастицы магнетита оксида железа представляют собой нетоксичную альтернативу применяемым в настоящее время контрастным веществам на основе гадолиния. Однако из-за отсутствия контроля над конкретными превращениями, вовлеченными в образование частиц, действительно суперпарамагнитные частицы еще не были получены из магнетита, то есть наночастиц магнетита, которые полностью теряют свои постоянные магнитные характеристики в отсутствие внешнего магнитного поля (которое по определению показывают коэрцитивность 0 А / м). Наименьшие значения, сообщаемые в настоящее время для наноразмерных частиц магнетита, составляют Hc = 8,5 А · м, тогда как наибольшее зарегистрированное значение намагниченности составляет 87 Ам · кг для синтетического магнетита.
Качество пигмента Fe 3O4, так называемый синтетический магнетит, может быть приготовленные с использованием процессов, в которых используются промышленные отходы, железный лом или растворы, содержащие соли железа (например, те, которые образуются в качестве побочных продуктов в промышленных процессах, таких как обработка стали кислотой в чане (травление )):
Восстановление Fe 2O3водородом:
Восстановление Fe 2O3с помощью CO:
Производство наночастиц может быть выполнено химическим путем, например смеси солей Fe и Fe и смешивание их с щелочью для осаждения коллоидного Fe 3O4. Условия реакции имеют решающее значение для процесса и определяют размер частиц.
Восстановление магнетитовой руды на CO в доменной печи используется для производства железа в процессе производства стали:
Контролируемое окисление Fe 3O4используется для получения коричневого пигмента качества γ-Fe 2O3 (маггемита ):
Более интенсивное прокаливание (обжиг на воздухе) дает качество красного пигмента α-Fe 2O3 (гематит ):
Fe3O4имеет кубическая обратная структура группы шпинелей, которая состоит из кубического плотноупакованного массива оксидных ионов, где все ионы Fe занимают половину октаэдрических позиций, а Fe равномерно разделены по остальным октаэдрическим позициям и тетраэдрическим позициям.
И FeO, и γ-Fe 2O3 имеют подобный кубический плотноупакованный массив оксидных ионов, и это объясняет легкую взаимозаменяемость между тремя соединениями при окислении и восстановлении, поскольку эти реакции влекут за собой относительно небольшие изменения общей структуры. Образцы Fe 3O4могут быть нестехиометрическими.
. Ферримагнетизм Fe 3O4возникает из-за того, что электронные спины ионов Fe и Fe в октаэдрических узлах связаны, а спины ионы Fe в тетраэдрических узлах связаны, но антипараллельны первым. В результате магнитные вклады обоих наборов не сбалансированы и возникает постоянный магнетизм.
Образец магнетита, встречающегося в природе Fe 3O4.Fe3O4ферримагнетик с температурой Кюри 858 К. Имеется фазовый переход при 120 К, называемый переходом Фервея, при котором наблюдается неоднородность в структуре, проводимости и магнитных свойствах. Этот эффект был тщательно исследован, и, хотя были предложены различные объяснения, он, похоже, не до конца понятен.
Fe3O4- это электрический проводник с проводимостью значительно выше (X 10), чем Fe2O3, и это приписывается электрону. обмен между центрами Fe и Fe.
Fe3O4используется в качестве черного пигмента и известен как черный пигмент CI 11 (номер CI 77499) или Mars Black.
Fe3O4, используемый в качестве катализатор в процессе Габера и в реакции конверсии водяного газа. Последний использует HTS (катализатор высокотемпературного сдвига) из оксида железа, стабилизированного оксидом хрома. Этот железо-хромовый катализатор восстанавливается при запуске реактора с образованием Fe 3O4от α-Fe 2O3и Cr 2O3до CrO 3.
Воронение - это процесс пассивации, который дает слой Fe 3O4на поверхности стали для защиты от ржавчины.
Ферумокситол наряду с серой и алюминием является ингредиентом определенного типа термитов, используемых для резки стали.
| Клинические данные | |
|---|---|
| Торговые наименования | Feraheme, Rienso |
| AHFS / Drugs.com | Монография |
| MedlinePlus | a614023 |
| Данные лицензии |
|
| Беременность. категория |
|
| Способы введения. | Внутривенное вливание |
| код АТС |
|
| Правовой статус | |
| Правовой статус |
|
| Идентификаторы | |
Название ИЮПАК
| |
| Номер CAS | |
| DrugBank | |
| UNII | |
| KEGG | |
| ChEBI | |
| CompTox Dashboard (EPA ) | |
| ECHA InfoCard | 100.013.889 |
| Химические и физические данные | |
| Формула | Fe3O4 |
| Молярная масса | 231,531 г · mol |
| 3D модель (JSmol ) | |
УЛЫБКА
| |
InChI
| |
Наночастицы Fe 3O4используются в качестве контрастных агентов при сканировании МРТ.
Ферумокситол, продаваемый под торговыми марками Feraheme и Rienso, представляет собой препарат для внутривенного введения Fe3O4для лечения анемия, возникшая в результате хронической болезни почек. Ферумокситол производится и распространяется по всему миру AMAG Pharmaceuticals.
Магнетит был обнаружен в виде нанокристаллов в магнитотаксических бактериях (42–45 нм) и в клюве. ткань почтовых голубей.
