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氧化鐵

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三氧化二鐵
IUPAC名
Iron(III) oxide
氧化鐵(III)
別名 氧化鐵 (ferric oxide)
赤鐵礦
鐵紅
氧化紅鐵 (red iron oxide)
rouge
磁赤鐵礦英語maghemite (maghemite)
colcothar
一點五氧化鐵 (iron sesquioxide)
鐵鏽
赭石
識別
CAS號 1309-37-1  checkY
PubChem 518696
ChemSpider 14147
SMILES
 
  • O1[Fe]2O[Fe]1O2
InChI
 
  • 1/2Fe.3O/rFe2O3/c3-1-4-2(3)5-1
InChIKey JEIPFZHSYJVQDO-ZVGCCQCPAC
Gmelin 11092
ChEBI 50819
RTECS NO7400000
KEGG C19424
性質
化學式 Fe2O3
摩爾質量 159.69 g·mol⁻¹
外觀 紅棕色固體
密度 5.24
熔點 1566 °C (1838 K) 分解
溶解性 不可溶
結構
晶體結構 菱方
熱力學
ΔfHm298K −825.50 kJ/mol
危險性
歐盟分類 未列明
閃點 不可燃
相關物質
其他陰離子 硫化亞鐵
其他陽離子 氧化亞鐵
四氧化三鐵
二氧化釕
二氧化鋨
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。

三氧化二鐵,或稱氧化鐵,化學式Fe2O3,是鐵鏽赤鐵礦的主要成分。鐵鏽的主要成因是金屬在雜質的存在下,與環境中的份和氧氣反應,鐵金屬便會生鏽。

性質

化學性質

與氧化鐵和氯酸鉀組成的鋁熱劑混合後由鎂條點燃,放出大量的熱,生成氧化鋁。請注意:此化學反應將造成爆炸。

碳還原性

氧化鐵可以與混合後加熱,生成鐵和二氧化碳。 工業上常用焦炭和焦炭不完全燃燒產生的CO還原赤鐵礦,以產生生鐵(含0.03%-2%的碳)。

加速氧化成因

  • 離子化合物和水的存在:如果金屬接觸到離子濃度高的水溶液,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電子。
  • 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

  • 塗上油漆,塑料,油,油脂
  • 覆蓋其他金屬,例如

檢驗氧化程度

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+離子的物質的量。

用途

礦業

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

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

參考資料