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氧化铁

氧化铁
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  ✓
PubChem 518696
ChemSpider 14147
SMILES
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 不可溶
结构
晶体结构 菱方
热力学
ΔfHmo298K −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,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

氧化铁,或称三氧化二铁,化学式Fe2O3,是铁锈赤铁矿的主要成分。铁锈的主要成因是金属在杂质的存在下,与环境中的份和氧气反应,铁金属便会生锈。

性质

化学性质

铝热反应

与氧化铁和氯酸钾组成的铝热剂混合后由镁条点燃,放出大量的热,生成氧化铝。请注意:此化学反应将造成爆炸。

碳还原性

氧化铁可以与混合后加热,生成铁和二氧化碳。 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

  • 离子化合物和水的存在:如果金属接触到离子浓度高的水溶液,金属便会生锈。因为离子化合物是电解质,会促进金属中电子的释放,导致生锈。例如近海区域有海水微滴,海水含有氯化钠,氯化钠是离子化合物,会令铁金属快速氧化。即便只有水,也会很快吸附空气中的二氧化碳等酸性气体,加速氧化。此外,很多不锈钢通过形成保护性氧化层,从而对形成氧化物有很好的抵抗作用,但对形成氯化物的抵抗能力却比较差。
  • 酸性化合物的存在:工厂会排出酸性气体,这些酸性气体会令铁金属生锈。因为酸性气体与空气中的水分结合会变成电解质。
  • 高温:温度较高时,铁金属便会生锈。
  • 经刮擦或凹凸扭曲的表面:若铁金属被刮擦或凹凸扭曲,铁金属便会生锈。因为凹凸表面容易积聚电子。
  • 与活泼性较低的金属接触:若铁金属与活泼性较低的金属接触(例如),铁金属便会生锈。

防止氧化

  • 涂上油漆,塑料,油,油脂
  • 覆盖其他金属,例如

检验氧化程度

利用铁氰化钾酚酞混合得到铁锈指示剂,遇到Fe2+离子会变蓝色普鲁士蓝),检验氧化金属的氧化程度。 用色度计分析深蓝色的Fe4[Fe(CN)6]3,可以算出起始的Fe2+离子的物质的量。

用途

矿业

矿工利用包含氧化铁的赤铁矿来炼铁,以制备钢铁、合金等。

颜料

氧化铁带红色,常被人们拿来做颜料。威尼斯红、赭石等颜料里面的主要成分为氧化铁。

参看

参考资料

  • [港] 锺皓湄.《21世纪化学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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