stringtranslate.com

Оксид-гидроксид железа(III)

Оксид-гидроксид железа(III) или оксигидроксид железа [2] представляет собой 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 часто называют гидроксидом железа (III) Fe (OH).
3, [3] гидратированный оксид железа , желтый оксид железа или желтый пигмент 42 . [3]

Природные явления

Минералы

Безводный гидроксид железа встречается в природе как чрезвычайно редкий минерал берналит Fe(OH) 3 · n H 2 O ( n = 0,0–0,25). [4] [5] Оксигидроксиды железа FeOOH встречаются гораздо чаще и встречаются в природе в виде структурно различных минералов (полиморфных модификаций), обозначаемых греческими буквами α, β, γ и δ.

Неминеральный

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

Минералоиды

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

Характеристики

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

Состав

Кристаллическая структура β- FeOOH (акаганеита) аналогична голландиту или BaMn.
8О
16. Элементарная ячейка имеет тетрагональную форму с a = 1,048 и c = 0,3023 нм и содержит восемь формульных единиц FeOOH. Его размеры составляют около 500×50×50 нм. В результате двойникования часто образуются частицы в форме шестиугольных звезд. [2]

Химия

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

Использование

Лимонит , смесь различных гидратов и полиморфов оксигидроксида железа, является одной из трех основных железных руд , которые использовались по крайней мере с 2500 года до нашей эры. [8] [9]

Желтый оксид железа, или желтый пигмент 42, одобрен Управлением по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) для использования в косметике и используется в некоторых красках для татуировок .

Оксид-гидроксид железа также используется при очистке аквариумной воды в качестве связующего фосфата . [10]

Наночастицы оксида-гидроксида железа изучены как возможные адсорбенты для удаления свинца из водных сред. [11]

Медикамент

Полимальтоза железа используется при лечении железодефицитной анемии .

Производство

Оксигидроксид железа (III) осаждается из растворов солей железа (III) при pH от 6,5 до 8. [12] Таким образом, оксигидроксид может быть получен в лаборатории путем реакции соли железа (III), такой как хлорид железа или нитрат железа . с гидроксидом натрия : [13]

FeCl
3+ 3 NaOH → Fe(OH)
3+ 3 NaCl
Fe(НЕТ
3)
3+ 3 NaOH → Fe(OH)
3+ 3 НаНО
3

Фактически, при растворении в воде чистый FeCl
3будет в некоторой степени гидролизоваться с образованием оксигидроксида и подкислением раствора: [12]

FeCl
3+ 2 ч.
2O ↔ FeOOH + 3 HCl

Следовательно, соединение также можно получить разложением кислых растворов хлорида железа(III), выдержанных при температуре кипения в течение дней или недель: [14]

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

(Тот же процесс применялся к нитрату железа (III) Fe (NO
3)
3или перхлорат Fe(ClO
4)
3растворы дают вместо частиц α- Fe
2О
3. [14] )

Другой аналогичный путь - разложение нитрата железа (III), растворенного в стеариновой кислоте, при температуре около 120 ° C. [15]

Оксигидроксид, полученный из хлорида железа, обычно представляет собой β-полиморфную модификацию (акаганеит), часто в виде тонких иголок. [14] [16]

Оксигидроксид также можно получить твердофазным превращением из тетрагидрата хлорида железа (II) FeCl.
2·4 часа
2О.​ [6]

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

4 Fe(ОН)
2+ О
2→ 4 FeOOH + 2 H
2О

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

2 Fe(ОН)
2+ Ч
2О
2→ 2 Fe(OH)
3

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Константы произведения растворимости при 25 °C». Архивировано из оригинала 26 февраля 2015 г. Проверено 23 февраля 2015 г.
  2. ^ abc AL Mackay (1960): «β-оксигидроксид железа». Минералогический журнал ( Журнал Минералогического общества ), том 32, выпуск 250, страницы 545-557. дои : 10.1180/minmag.1960.032.250.04
  3. ^ ab CAS 51274-00-1 , CI 77492
  4. ^ "Берналит".
  5. ^ «Список минералов». 21 марта 2011 г.
  6. ^ ab AL Mackay (1962): «β-Оксигидроксид железа — акаганеит», Минералогический журнал ( Журнал Минералогического общества ), том 33, выпуск 259, страницы 270–280 doi : 10.1180/minmag.1962.033.259.02
  7. ^ К. Ремазей и Ф. Рефе (2007): «Об образовании β-FeOOH (акаганеита) в хлоридсодержащих средах». Наука о коррозии , том 49, выпуск 2, страницы 844-857. doi :10.1016/j.corsci.2006.06.003
  8. ^ Макихерн, Скотт (1996): «Начало железного века к северу от гор Мандара, Камеруна и Нигерии». В Ин Пвити, Гилберт и Сопер, Роберт (редакторы) (1996) Аспекты африканской археологии: материалы десятого Панафриканского конгресса University of Zimbabwe Press, Хараре, Зимбабве, ISBN 978-0-908307-55-5 , страницы 489 -496. Архивировано здесь 11 марта 2012 г. 
  9. ^ Диоп-Маес, Луиза Мари (1996): «La questions de l'Âge dufer en Afrique» («Вопрос железного века в Африке»). Анк , том 4/5, страницы 278-303. Архивировано 25 января 2008 г.
  10. ^ Связующие фосфаты оксида железа (GFO)
  11. ^ Сафура Рахими, Розита М. Моаттари, Лалех Раджаби, Али Ашраф Дерахшан и Мохаммад Кейхани (2015): «Наночастицы оксида / гидроксида железа (α, γ-FeOOH) как высокопотенциальные адсорбенты для удаления свинца из загрязненных водных сред». Журнал промышленной и инженерной химии , том 23, страницы 33-43. дои :10.1016/j.jiec.2014.07.039
  12. ^ ab Тим Грундл и Джим Делвич (1993): «Кинетика осаждения оксигидроксида железа». Журнал загрязняющей гидрологии , том 14, выпуск 1, страницы 71–87. дои : 10.1016/0169-7722(93)90042-Q
  13. ^ К. Х. Гайер и Лео Вунтнер (1956): «Растворимость гидроксида железа и гидроксида железа в кислых и основных средах при 25 °». Журнал физической химии , том 60, выпуск 11, страницы 1569–1571. дои : 10.1021/j150545a021
  14. ^ abc Эгон Матиевич и Пол Шайнер (1978): «Золи гидрооксидов железа: III. Получение однородных частиц путем гидролиза растворов хлорида, нитрата и перхлората Fe (III)». Журнал коллоидной и интерфейсной науки , том 63, выпуск 3, страницы 509–524. дои : 10.1016/S0021-9797(78)80011-3
  15. ^ Дэн Ли, Сяохуэй Ван, Ган Сюн, Люд Лу, Сюйцзе Ян и Синь Ван (1997): «Новый метод приготовления ультрадисперсного Fe
    2    О
    3    через гидратированный нитрат железа (III)». Journal of Materials Science Letters, том 16, страницы 493–495 doi : 10.1023/A: 1018528713566
  16. ^ Дональд О. Уиттемор и Дональд Ленгмюр (1974): «Микрочастицы оксигидроксида железа в воде». Перспектива гигиены окружающей среды , том 9, страницы 173-176. дои : 10.1289/ehp.749173