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氧化铁

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三氧化二铁
首选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
PubChem518696
ChemSpider14147
SMILES
 
  • O1[Fe]2O[Fe]1O2
InChI
 
  • 1/2Fe.3O/rFe2O3/c3-1-4-2(3)5-1
InChIKeyJEIPFZHSYJVQDO-ZVGCCQCPAC
Gmelin11092
ChEBI50819
RTECSNO7400000
KEGGC19424
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

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化學性質

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鋁熱反應

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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。

2Al+Fe2O3ΔAl2O3+2Fe{\displaystyle {\rm {2Al+Fe_{2}O_{3}{\xrightarrow {\Delta }}Al_{2}O_{3}+2Fe}}}

碳還原性

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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)。

2Fe2O3+3CΔ4Fe+3CO2{\displaystyle {\rm {2Fe_{2}O_{3}+3C{\xrightarrow {\Delta }}4Fe+3CO_{2}\uparrow }}}

Fe2O3+3COΔ2Fe+3CO2{\displaystyle {\rm {Fe_{2}O_{3}+3CO{\xrightarrow {\Delta }}2Fe+3CO_{2}\uparrow }}}

加速氧化成因

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  • 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

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  • 塗上油漆,塑料,油,油脂
  • 覆蓋其他金屬,例如

檢驗氧化程度

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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

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礦業

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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

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主条目:威尼斯紅赭石

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

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参考资料

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铁(-II)
铁(0)
铁(I)
有机铁(I)化合物
铁(0,II)
铁(II)
有机铁(II)化合物
铁(0,III)
铁(II,III)
铁(III)
有机铁(III)化合物
铁(VI)
H2O
H2O3
H2O5
He
Li2OBeOB2O
B2O3
CO
CO2
COx
N2O
NO
NO2
NOx
O2
O3
OF2
O2F2
OxF
Ne
Na2OMgOAl2O
Al2O3
SiO
SiO2
PO
P2O3
P2O5
POx
SO2
SO3
SOx
Cl2O
ClO2
ClOx
Ar
K2OCaOSc2O3TiO
Ti2O3
TiO2
VO
V2O3
VO2
V2O5
CrO
Cr2O3
CrO2
CrO3
MnO
Mn3O4
Mn2O3
MnO2
Mn2O7
MnOx
FeO
Fe2O3
Fe3O4
CoO
Co2O3
Co3O4
NiO
Ni2O3
Ni3O4
Cu2O
CuO
ZnOGa2O
Ga2O3
GeO
GeO2
As2O3
As2O5
SeO2
SeO3
Br2O
Br2O5
Kr
Rb2OSrOYO
Y2O3
ZrO2NbO
NbO2
Nb2O5
MoO2
MoO3
TcO2
Tc2O7
RuO2
RuO4
Rh2O3
RhO2
PdOAg2O
AgO
CdOIn2O
InO
In2O3
SnO
SnO2
Sb2O3
Sb2O4
Sb2O5
TeO
TeO2
TeO3
I2O5
I4O9
IOx
XeO2
XeO3
XeO4
Cs2OBaO镧系HfO2Ta2O5WO2
WO3
ReO2
ReO3
Re2O7
OsO2
OsO4
IrO2
IrO4
PtO
PtO2
Au2O3Hg2O
HgO
Tl2O
Tl2O3
PbO
Pb2O3
Pb3O4
PbO2
Bi2O3PoO
PoO2
PoO3
AtRnO3
FrRaO锕系RfDbSgBhHsO4MtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
镧系LaO
La2O3
CeO
Ce2O3
CeO2
PrO
Pr2O3
Pr6O11
PrO2
NdO
Nd2O3
Pm2O3SmO
Sm2O3
EuO
Eu2O3
Gd2O3Tb2O3
Tb4O7
TbO2
Dy2O3Ho2O3Er2O3Tm2O3YbO
Yb2O3
Lu2O3
锕系Ac2O3ThO
ThO2
PaO
PaO2
Pa2O5
UO2
UO3
U3O8
UOx
NpO2
Np2O5
Np3O8
PuO2Am2O3
AmO2
Cm2O3
CmO2
Bk2O3
BkO2
Cf2O3Es2O3FmMdNoLr
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