Оксиды и оксигидроксиды железа широко распространены в природе и играют важную роль во многих геологических и биологических процессах. Они используются в качестве железных руд , пигментов , катализаторов и в термите , а также встречаются в гемоглобине . Оксиды железа являются недорогими и долговечными пигментами в красках, покрытиях и цветных бетонах. Цвета, которые обычно доступны, находятся в « земляном » конце диапазона желтого/оранжевого/красного/коричневого/черного. При использовании в качестве пищевого красителя он имеет номер E172.
Стехиометрии
Пигмент оксида железа. Коричневый цвет указывает на то, что железо находится в степени окисления +3.Зеленые и красновато-коричневые пятна на образце керна известняка, соответствующие оксидам/гидроксидам Fe 2+ и Fe 3+ .
зеленая ржавчина (FeIII хФеII гOH 3 x + y − z (A − ) z, где A − — это Cl − или 0,5 SO2−4)
Реакции
В доменных печах и связанных с ними заводах оксиды железа преобразуются в металл. Типичными восстановителями являются различные формы углерода. Представительная реакция начинается с оксида железа: [9]
2 Fe 2 O 3 + 3 C → 4 Fe + 3 CO 2
В природе
Железо хранится во многих организмах в форме ферритина , представляющего собой оксид железа, заключенный в солюбилизирующую белковую оболочку. [10]
Почти все железные руды представляют собой оксиды, поэтому в этом смысле эти материалы являются важными предшественниками металлического железа и его многочисленных сплавов.
Оксиды железа являются важными пигментами , которые бывают разных цветов (черный, красный, желтый). Среди их многочисленных преимуществ — они недорогие, сильно окрашенные и нетоксичные. [12]
Магнетит является компонентом магнитных лент для записи.
^ Корнелл, Р. М.; Швертманн, У. (2003). Оксиды железа: структура, свойства, реакции, случаи и . Wiley VCH. ISBN 978-3-527-30274-1.
^ Lavina, B.; Dera, P.; Kim, E.; Meng, Y.; Downs, RT; Weck, PF; Sutton, SR; Zhao, Y. (октябрь 2011 г.). «Открытие восстанавливаемого оксида железа высокого давления Fe4O5». Труды Национальной академии наук . 108 (42): 17281–17285. Bibcode : 2011PNAS..10817281L. doi : 10.1073/pnas.1107573108 . PMC 3198347. PMID 21969537 .
^ ab Быкова, Е.; Дубровинский, Л.; Дубровинская, Н.; Быков, М.; Маккаммон, К.; Овсянников, СВ; Лиерманн, Х. -П.; Купенко, И.; Чумаков, А.И.; Рюффер, Р.; Ханфланд, М.; Пракапенко, В. (2016). "Структурная сложность простого Fe2O3 при высоких давлениях и температурах". Nature Communications . 7 : 10661. Bibcode :2016NatCo...710661B. doi :10.1038/ncomms10661. PMC 4753252 . PMID 26864300.
^ Мерлини, Марко; Ханфланд, Майкл; Саламат, Ашкан; Петитжирар, Сильвен; Мюллер, Харальд (2015). «Кристаллические структуры Mg2Fe2C4O13 с тетраэдрически координированным углеродом и Fe13O19, синтезированные в условиях глубокой мантии». American Mineralogist . 100 (8–9): 2001–2004. Bibcode :2015AmMin.100.2001M. doi :10.2138/am-2015-5369. S2CID 54496448.
^ abc Факури Хасанабади, М.; Кокаби, Ах; Немати, А.; Зинатлу Аджабшир С. (февраль 2017 г.). «Взаимодействия вблизи трехфазных границ металл/стекло/воздух в плоских твердооксидных топливных элементах». Международный журнал водородной энергетики . 42 (8): 5306–5314. doi :10.1016/j.ijhydene.2017.01.065. ISSN 0360-3199.
^ Ниси, Масаюки; Куваяма, Ясухиро; Цутия, Джун; Цутия, Таку (2017). «Высокобарическая форма FeOOH пиритового типа». Nature . 547 (7662): 205–208. Bibcode :2017Natur.547..205N. doi :10.1038/nature22823. ISSN 1476-4687. PMID 28678774. S2CID 205257075.
^ Ху, Циньян; Ким, Дакён; Лю, Цзинь; Мэн, Юэ; Люсян, Ян; Чжан, Дунчжоу; Мао, Венди Л .; Мао, Хо-Кван (2017). «Дегидрогенизация гётита в глубокой нижней мантии Земли». Труды Национальной академии наук . 114 (7): 1498–1501. Bibcode : 2017PNAS..114.1498H. doi : 10.1073 /pnas.1620644114 . PMC 5320987. PMID 28143928.
