Rautaoksidi (III) rakenne, nimikkeistö, ominaisuudet, käyttää

Hän rautaoksidi (III) U -rautaoksidi on epäorgaaninen kiinteä aine, joka muodostuu raudan (uskon) ja hapen reaktiosta (tai₂), jossa saadaan raudan hapettumistila +3. Sen kemiallinen kaava on usko₂JOMPIKUMPI₃.

Luonnossa se on pääasiassa hematiittimineraalin muodossa, joka velkaa nimensä raidojen punaiselle värille. Hematiitti on päärautamalmi teollisuuden käyttöön.

Rautaoksidipöly tai rautaoksidi (III). W -. Oelen [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)] Lähde: Wikipedia Commons

Uskon väri ja ulkonäkö₂JOMPIKUMPI₃ riippuvat niiden hiukkasten koosta ja muodosta sekä läsnä olevien epäpuhtauksien ja veden identiteetistä ja määrästä. Keltaiset, oranssit ja punaiset pigmentit tunnetaan. Ei ole metallista kiiltoa.

Ei johda sähköä, mutta sekoitettuna muiden oksidien kanssa, jotka se mahdollistaa puolijohdlasin valmistuksen. Alfa -kiteinen muoto on antiferromagneettinen ja gamma on ferromagneettinen.

Sitä käytetään punaisena pigmenttinä maalauksissa, kumilla, keramiikassa ja paperissa. Myös teräksen ja muiden metallien suojapinnoitteissa. Sen monipuolisuus johtuu sen värjäyskyvystä ja pinnoitteen voimasta, sen vastustuskykylle ultraviolettivalolle ja alkalista.

Sitä käytetään useiden metallioksidien hienojen granraattien tai kivien valmistuksessa. Sitä käytetään lasi-, timantti- ja jalometallien kiillottamiseen (koruaste). Sitä käytetään myös katalysaattorina erilaisissa reaktioissa. Sitä on käytetty jäteveden käsittelyyn.

[TOC]

Rakenne

Alfa

Α -tai kiteinen muoto₂JOMPIKUMPI₃ on Corindonin rakenne (AL: n mineraali₂JOMPIKUMPI₃), missä oksidi -ionit (tai^-2) Ne muodostavat kuusikulmaisia ​​pakattuja kerroksia, uskon ioneilla⁺³ Kahden kolmanneksen käyttäminen oktaedrisista kohteista.

Toisin sanoen jokainen usko⁺³ Sitä ympäröivät oktaedrisesti 6 ionia tai^-2. Sen väri muuttuu lisäämällä hiukkasen kokoa vaalean punaisesta tummaan violettiin.

Gamma

Γ -fe₂JOMPIKUMPI₃ Siinä on spinelityyppinen rakenne, jossa on oksidi -ionien kuutiopakattu järjestely, usko -ioneilla⁺³ satunnaisesti jakautuneena oktaedristen ja tetraedristen välien kesken. Tämä kiteinen lajike, kun sitä lämmitetään ilmassa yli 400 ºC: n muutoksiin alfa -rakenteeseen. Esittelee ruskean värin.

Beeta ja Epsilon:

Ne ovat tämän oksidin harvinaisia ​​kiteisiä muotoja. Β -fe₂JOMPIKUMPI₃ kiteytyy rhomboedriseen järjestelmään. Tämä rakenne on metastabiili ja kun sitä lämmitetään noin 500 ºC: n yläpuolella, muuttuu alfa -lajikkeeseen.

Se voi palvella sinua: Sind -sääntö tai maxium -monipuolisuusperiaate

Ε -fe₂JOMPIKUMPI₃ kiteytyy ortorromisella tavalla. Se on myös metastable ja lämpötiloissa välillä 230 - 500 ºC kulkee alfa -rakenteeseen.

Nimikkeistö

Hematiitti: luonnollinen mineraali₂JOMPIKUMPI₃ joka kiteytyy alfa -muodossa. Se tunnetaan myös nimellä Specular tai oligist.

Hematiittimineraali. Jyothis ML: ssä.Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0/]] Lähde: Wikipedia Commons

Maghemita tai magneettinen hematiitti: Gamma -uskon muoto₂JOMPIKUMPI₃, Vähän runsaasti luonteeltaan.

Maghemita -mineraali. Ra'ike [cc by-Sa 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by-SA/3.0)] Lähde: Wikipedia Commons

Rautaoksidi: Usko₂JOMPIKUMPI_3.

Luonnollinen rauta (iii) oksidit: Niitä löytyy luonnosta. Niitä käytettiin esiasetusten jälkeen esimerkiksi Altamiran luolien maalauksissa.

Synteettiset rautaoksidit (III): Ne valmistautuvat synteettisesti hankkimalla koostumuksen, joka vastaa luonnollisia mineraaleja. He ovat parempia kuin alkuperäiskansojensa puhtaan vivahteen tai sävyyn, johdonmukaisiin ominaisuuksiin ja värjäyskykyyn.

Ominaisuudet

Fyysinen tila

Kiinteä, jonka väri voi olla kirkkaanpunainen, punertavanruskea ja tumma violetti kiteisestä rakenteesta ja hiukkaskoosta riippuen.

Molekyylipaino

159,69 g/mol.

Sulamispiste

1566 ºC.

Tiheys

5,24 g/cm³

Liukoisuus

Vesi liukenematon, liukoinen suolahappo (HCL) ja rikkihappo (H₂Sw₄-A.

Muut ominaisuudet

- Rautaoksidit (III) on ominaista niiden matalavärinen voimakkuus, niiden erinomainen vastus ultraviolettivalolle, sen värjäys ja erinomainen pinnoitusvoimakapasiteetti.

- Ne eivät ole myrkyllisiä, eivät haalistu ja ovat taloudellisia.

- Ne ovat vastustuskykyisiä alkalista. Ne eivät reagoi heikkojen happojen tai heikkojen emäksen kanssa. Jos ne eivät ole saastuneita mangaanilla (MN), he eivät reagoi orgaanisten liuottimien kanssa.

- Alfa -muoto on paramagneettinen (se houkuttelee magneetteja, mutta siitä ei tule pysyvästi magnetoitua materiaalia) tai antiferromagneettista. Se on sähköinen eriste.

- Gammasomio on ferromagneettinen. Tämä tarkoittaa, että magneettikentällä tapahtuu materiaalin magneettisten dipolien järjestys, joka pysyy kauan magneettikentän poistamisen jälkeen.

Sovellukset

Rakennusteollisuudessa

Rautaoksidipigmenttejä (III) käytetään suurelta osin sementin väritykseen ja muihin rakennusmateriaaleihin: betonilaatat, päällystystiilet, kuitumainen sementti, bitumi tai laasti, muun muassa.

Voi palvella sinua: Grignard Reagenssi: valmistelu, sovellukset, esimerkit Värilliset päällystystiilet rautaoksidilla. Thorporre [CC 3: lla.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by/3.0)] Lähde: Wikipedia Commons

Tämä käyttö perustuu siihen tosiasiaan, että ne eivät vaikuta asetusaikaan, puristusvoimaan eikä sementin tai muiden materiaalien vetolujuuteen.

Ne voidaan sisällyttää moniin sideaineisiin puhtaan värillisen vivahteen, hyvän pinnoitusvoiman, hyvän hankausvastuksen ja alhaisen sedimentin taipumuksen vuoksi.

Maalauksissa ja pinnoitteissa

Happo- ja emäskestävyyden takia niitä käytetään maali- ja varnis -pigmenteinä. Sen korkea lämpötilankestävyys tekee niistä hyviä emaloissa.

Synteettisiä hematiittipohjaisia ​​pigmenttejä käytetään korroosionsuojatakkeissa, erityisesti merimiehissä. Sen kiteinen rakenne viivästyy kosteuden tunkeutumista ja syövyttäviä aineita.

Suojaa hyvin sisäpinnoitteissa, ulko- ja metallikappaleissa. Siltojen ylläpitämisessä ja maalaamisessa sen käyttö johtaa suojaan kosteutta, kastetta tai tiheää sumua ja helppoa kuivumista alhaisissa ympäristölämpötiloissa.

Sitä käytetään myös paperilla seinien peittämiseen.

Muovi- ja kumiteollisuudessa

Rautaoksideja (III) käytetään muovien ja kumin värittämiseen. Tässä sovelluksessa synteettinen rauta (III) oksidit ovat edullisia. Vaikka luonnollinen rauta (III) oksidit ovat halvempia, niiden käyttö on vähentynyt synteettisesti.

Lasissa ja koruissa

Niitä käytetään myös lasikiiltävässä, jalometallissa, timanteissa ja jalokivissä.

Ne toimivat myös väriaineena lasinvalmistuksessa.

Magneettisen tallennusmateriaalin

Gammasoitoa on käytetty magneettisena materiaalina magneettisen tallennusvälineiden tuotannossa, esimerkiksi tiedon tallennusjärjestelmissä, kuten ääni- ja videokassetes, lähetystutkimuksissa, levykkeissä.

Tässä sovelluksessa hiukkaskoko on erittäin tärkeä hyvien magneettisten ominaisuuksien varmistamiseksi. Magneettinauhojen melutaso laskee pienentämällä hiukkaskokoa.

Se on myös tärkeä sen vastus kitkalle, kuten levyke.

Se voi palvella sinua: magnesiumfosfaatti (MG3 (PO4) 2)

Magneettiset polymeeriset yhdisteet, joissa on y-Fe-nanohiukkasia, on valmistettu₂JOMPIKUMPI₃, Niiden käyttäminen sähkömagneettisissa häiriölaitteissa ja mikroaaltouunissa.

Elintarvikkeissa, lääke- ja kosmetiikkateollisuus

Synteettisiä rautapohjaisia ​​pigmenttejä, joita on tapahtunut puhtaista lähtöaineista.

Tästä syystä niitä voidaan käyttää elintarvikevärinä, farmaseuttiset ja kosmetiikkatuotteet.

Kemiallisissa reaktioissa

Rautaoksideja (III) käytetään katalyytteinä tai katalyyttipohjana erilaisissa kemiallisissa prosesseissa.

Yhdessä selluloosa -asetaatin kanssa ne on testattu tukena metallin nanohiukkasten käyttämiseksi katalyytteinä myrkyllisten orgaanisten yhdisteiden hajoamisessa, jotka saastuttavat jätevettä.

Niiden kyvyn absorboimiseksi näkyvän spektrin valon vuoksi heitä on ehdotettu fotokatalyysiin orgaanisen pilaantumisen fotohajoamisessa.

Vähentämällä ilmaston lämpenemistä

Hematiittia on tutkittu sorbenttina hiilidioksidin sieppausreaktioissa (Co CO₂-A. Tutkitaan, auttaako tämä ratkaisemaan korkean CO: n tuottaman ilmaston lämpenemisen vaikutuksen ongelman₂ ilmakehässä.

Muut käyttötarkoitukset

- Adsorbentin kykynsä, usko₂JOMPIKUMPI₃ Sitä käytetään fluorianturien tai muiden kaasujen ja kosteudenilmaisimien valmistuksessa.

- Sekoitettua muiden oksidien kanssa käytetään puolijohdekiteiden kehittämisessä.

- Sitä on käytetty sähkökemiallisina ominaisuuksina, jotka ovat virheellisiä ladattavissa litiumparistoissa.

Viitteet

1. Amerikkalaiset elementit (2019). Rauta (iii) oksidi. Toipunut amerikkalaisista.com.
2. Puuvilla, f. Albert ja Wilkinson, Geoffrey. (1980). Edistynyt epäorgaaninen kemia. John Wiley & Sons.
3. Kirk-Othmer (1994). Kemiallisen tekniikan tietosanakirja. Volume 14 ja 19. Neljäs painos. John Wiley & Sons.
4. Ullmannin teollisuuskemian tietosanakirja. (1990). Volume A20. Viides painos. Vch. Verlagsgelschaft mbh.
5. Castaño, J.G. ja arroyave, c. (1998). Rautaoksidien toiminnallisuus. Metalli. Madrid, 34 (3), 1998. Toipunut RevistaMetalurgia.lehdet.CSIC.On
6. Esraa m. Bakhsh, Shahid Ali Khan, Hadi M. Marwani, Ekram ja. Tanskalainen, Abdullah M. Assyy, Sher Bahadar Khan. (2017). Selluloosa-asetaattien ferrioksidin nanokomposiitti tuettuja metallikatalyyttejä kohti ympäristön epäpuhtauksien vähentämistä. International Journal of Biological Macromolecules. Doi: 10.1016/j.ijbiomac.2017.09.034
7. Mora Mendoza, ja.JA. et al. (2019). Rautaoksidit tehokkaina sorminauhoina hiilidioksidille. Jornal of Materials Research and Technology. 2019, 8 (3): 2944-2956. ScienEdirect.com.
8. Piao Xu, et ai. (2012). Rautaoksidin nanomateriaalien käyttö jäteveden käsittelyssä: Katsaus. Ympäristön tiede 424 (2012) 1-10. ScienEdirect.com.