Оксид-гидроксид железа (III) - Iron(III) oxide-hydroxide

Оксид-гидроксид железа (III)
Образцы моногидрата оксида-гидроксида железа (III) во флаконе и ложке
Имена
Название ИЮПАК
Оксид-гидроксид железа (III)
Другие имена
Железная кислота
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.039.754 Отредактируйте это в Викиданных
Номер ЕС
MeSH Гетит
  • InChI = 1S / Fe.H2O.O / ч; 1H2; / q + 1 ;; / p-1 проверитьY
    Ключ: AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M проверитьY
  • O = [Fe] O
Характеристики
FeO (ОН)
Появление Яркие, темно-оранжевые, непрозрачные кристаллы
Запах без запаха
Плотность 4,25 г / см 3
нерастворим при pH 7
2.79 × 10 −39 для Fe (OH) 3
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)
1
0
0
Фармакология
B03AB04 ( ВОЗ )
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверить  ( что есть   ?) проверитьY☒N
Ссылки на инфобоксы

Оксид-гидроксид железа (III) или оксигидроксид железа - это химическое соединение железа , кислорода и водорода с формулой FeO (OH) .

Соединение часто встречается в виде одного из его гидратов , FeO (OH) · n H.
2О [ржавчина]. Моногидрат FeO (OH) · H
2O (CAS 51274-00-1 , CI 77492) часто называют гидроксидом железа (III) Fe (OH).
3, гидратированный оксид железа , желтый оксид железа или желтый пигмент 42 .

Природные явления

Безводный гидроксид трехвалентного железа встречается в природе как чрезвычайно редкий минерал берналит , Fe (OH) 3 · n H 2 O (n = 0,0-0,25). Оксигидроксиды железа, FeOOH , гораздо более распространены и встречаются в природе в виде структурно различных минералов (полиморфов), обозначаемых греческими буквами α, β, γ и δ.

  • Гетит , α-FeO ​​(OH), использовался в качестве охристого пигмента с доисторических времен.
  • Акаганеит - это β-полиморф, образованный в результате выветривания и известный своим присутствием в некоторых метеоритах и ​​на поверхности Луны. Однако недавно было определено, что он должен содержать некоторые ионы хлорида для стабилизации его структуры, поэтому его более точная формула - FeO.
    0,833    (ОЙ)
    1,167    Cl
    0,167    или Fe
    6    О
    5    (ОЙ)
    7    Cl     .
  • Лепидокрокит , γ-полиморф, обычно встречается в виде ржавчины на внутренней стороне стальных водопроводных труб и резервуаров.
  • Фероксигит (δ) образуется в условиях высокого давления на морском и океанском дне, будучи термодинамически нестабильным по отношению к α-полиморфу (гетиту) на поверхности.

Гетит и лепидокрокит, кристаллизующиеся в орторомбической системе, являются наиболее распространенными формами оксигидроксида железа (III) и наиболее важными минеральными переносчиками железа в почвах.

Оксигидроксид железа (III) является основным компонентом других минералов и минералоидов :

Характеристики

Цвет оксигидроксида железа (III) варьируется от желтого до темно-коричневого до черного, в зависимости от степени гидратации, размера и формы частиц, а также кристаллической структуры.

Состав

Кристаллическая структура β- FeOOH (akaganeite) является то , что голландит или BaMn
8О
16. Элементарная ячейка тетрагональная с a = 1.048 и c = 0.3023 нм и содержит восемь формульных единиц FeOOH. Его размеры составляют около 500 × 50 × 50 нм. При двойниковании часто образуются частицы в форме шестиугольных звезд.

Химия

При нагревании β- FeOOH разлагается и перекристаллизовывается в виде α- Fe
2О
3( гематит ).

Использует

Лимонит, смесь различных гидратов и полиморфов оксигидроксида железа, является одной из трех основных железных руд , используемых по крайней мере с 2500 г. до н.э.

Желтый оксид железа, или желтый пигмент 42, одобрен Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) для использования в косметике и используется в некоторых чернилах для татуировок .

Оксид-гидроксид железа также используется при очистке аквариумной воды в качестве связующего фосфата .

Наночастицы оксида-гидроксида железа были изучены как возможные адсорбенты для удаления свинца из водных сред.

Производство

Оксигидроксид железа (III) осаждается из растворов солей железа (III) при pH от 6,5 до 8. Таким образом, оксигидроксид можно получить в лаборатории путем взаимодействия соли железа (III), такой как хлорид железа или нитрат железа , с гидроксидом натрия. :

FeCl
3+ 3 NaOH → Fe (ОН)
3 + 3 NaCl
Fe (НЕТ
3)
3+ 3 NaOH → Fe (ОН)
3+ 3 NaNO
3

Фактически, при растворении в воде чистый FeCl
3будет гидролизовать до некоторой степени, с получением указанного в оксигидроксид и делают кислый раствор:

FeCl
3+ 2 часа
2O ↔ FeOOH + 3 HCl

Следовательно, соединение можно также получить разложением кислых растворов хлорида железа (III), выдерживаемых вблизи точки кипения в течение нескольких дней или недель:

FeCl
3+ 2 часа
2O → FeOOH ( тв. ) + 3 HCl (г)

(Тот же процесс применяется к нитрату железа (III) Fe (NO
3)
3или перхлорат Fe (ClO
4)
3вместо растворов образуются частицы α- Fe
2О
3.)

Другой подобный путь - разложение нитрата железа (III), растворенного в стеариновой кислоте, примерно при 120 ° C.

Оксигидроксид, полученный из хлорида железа, обычно представляет собой β-полиморф (акаганеит), часто в форме тонких иголок.

Оксигидроксид также может быть получен твердофазным превращением из тетрагидрата хлорида железа (II) FeCl.
2· 4 H
2O .

Соединение также легко образуется при контакте с воздухом гидроксида железа (II) :

4 Fe (OH)
2+ O
2→ 4 FeOOH + 2 H
2О

Гидроксид железа (II) также может быть окислен перекисью водорода в присутствии кислоты:

2 Fe (OH)
2+ H
2О
2→ 2 Fe (ОН)
3

Безопасность

Фразы о рисках и безопасности для оксидов железа: R36 , R37 , R38 , S26 и S36 .

Смотрите также

использованная литература