산화철(III)

Iron(III) oxide
이 기사는 붉은색의 산화철에 관한 것이다.기타 용도는 Red Iron을 참조하십시오.

산화철(III)
Haematite unit cell
Fe O
Sample of iron(III) oxide
Pourbaix Diagram of aqueous Iron
이름
IUPAC 이름
산화철(III)
기타 이름
산화철, 헤마이트, 철, 적색산화철, 루즈, 마그메이트, 콜코타르, 세스키옥사이드철, 녹, 황토
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
켐스파이더
ECHA 정보 카드 100.013.790 Edit this at Wikidata
EC 번호
  • 215-168-2
E번호 E172(ii) (색상)
11092
케그
RTECS 번호
  • NO7400000
유니
  • InChI=1S/2Fe.3오 checkY[inchi]
    키: JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N checkY[inchi]
  • InChI= 1/2Fe.3O/rFe2O3/c3-1-4-2(3) 5-1
    키: JEIPFZHSYJVQDO-ZVGCCCPAC
  • O1[Fe]2O[Fe]1O2
특성.
Fe2O3
몰 질량 159.687g/120−1
외모 적갈색 고체
냄새 무취
밀도 5.25g/cm3[1]
녹는점 1,539 °C (2,802 °F, 1,812 K)[1]
분해하다
105 °C (221 °F, 378 K)
β-이수화물, 분해
150 °C (302 °F, 423 K)
β-탄수화물, 분해
50 °C (122 °F, 323 K)
α-이수화물, 분해
92°C(198°F, 365K)
α-탄수화물, 분해[3]
불용해
용해성 희석된 [1]산에 용해되며, 설탕[2] 용액에 거의 용해되지 않음
주석산, 구연산, CHCOOH에3[3] 약간 용해되는 3수화물
+3586.0·10cm−63/세로
n1 = 2.91, n2 = 3.19 (α, 헤마타이트)[4]
구조.
마름모꼴, hR30(α형)[5]
입방 빅스비이트, cI80(β형)
큐빅 스피넬(θ형)
정형외과(γ형)[6]
R3c, No. 161 (α형식)[5]
Ia3, No. 206(β형)
Pna21, No.33 (γ형식)[6]
3m(α형)[5]
2/m3(β형)
mm2(표준형)[6]
팔면체(Fe3+,α형,β형)[5]
열화학[7]
103.9 J/mol·K[7]
87.4 J/mol·K[7]
- 824.2 kJ/mol[7]
- 742.2 kJ/mol[7]
위험 요소
GHS 라벨링:
GHS07: Exclamation mark[8]
경고
H315, H319, H335[8]
P261, P305+P351+P338[8]
NFPA 704(파이어 다이아몬드)
Threshold Limit Value(TLV; 임계값 제한값)
 5 mg/m3[1] (TWA)
치사량 또는 농도(LD, LC):
10 g/kg (경구용)[10]
NIOSH(미국 건강 노출 제한):
PEL(허용)
 TWA 10 mg/m3[9]
REL(권장)
 TWA 5 mg/m3[9]
IDLH(즉시 위험)
 2500 mg/m3[9]
관련 화합물
기타 음이온
 플루오르화 철(III)
기타 캐티온
 산화망간(III)
코발트(III)산화물
산화철(II)
철(II,III) 산화물
달리 명시되지 않은 한 표준 상태(25°C[77°F], 100kPa)의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다.

산화철(III) 또는 산화철은 식 FeO의23 무기화합물이다.그것은 철의 세 가지 주요 산화물 중 하나이며, 나머지 두 가지는 철입니다.II) 희귀 산화물(FeO) 및 철(II,III) 산화물(FeO34)은 광물 자철광으로서도 자연적으로 발생한다.헤마타이트로 알려진 광물로서 FeO는23 철강 산업의 주요 철 공급원입니다.FeO는23 산의 공격을 받기 쉽다.산화철(III)은 종종 녹이라고 불리며, 녹은 여러 특성을 공유하고 유사한 구성을 가지고 있기 때문에 이 라벨은 어느 정도 유용합니다. 그러나 화학에서 녹은 수화철 [11]산화물로 묘사되는 불명확한 물질로 간주됩니다.

구조.

FeO는23 다양한 다형에서 얻을 수 있다.주철은 팔면체 배위 형상을 채용하고 있다.즉, 각 Fe 중심은 6개의 산소 배위자에 결합되어 있습니다.γ다형에서 Fe의 일부는 4개의 산소배위자를 가진 사면체 부위에 위치한다.

알파 위상

α-FeO는23 마름모꼴 코룬덤(α-AlO23) 구조를 가지고 있으며 가장 일반적인 형태이다.철의 주요 광석으로 채굴되는 광물 헤마이트로서 자연적으로 발생합니다.최대 260K(모린 전이 온도) 이하의 반강자성으로 260K~[12]950K의 약한 강자성을 보인다.액체상에서의 열분해와 침전을 모두 이용하여 쉽게 조제할 수 있다.그 자기 특성은 압력, 입자 크기, 자기장 강도 등 많은 요인에 따라 달라집니다.

감마 위상

γ-FeO는23 입방체 구조로 되어 있다.고온에서 알파상으로부터 전이되어 변환됩니다.그것은 광물 자철광으로서 자연적으로 발생한다.10나노미터 미만의 초미세 입자는 초파라매틱이지만 강자성 물질로 기록 [13]테이프에 응용된다.산화 감마철(III)의 열탈수법으로 제조할 수 있다.또 다른 방법은 철(II)의 신중한 산화를 포함한다.III) 산화물(FeO34)[13]초미립자는 옥살산철(II)의 열분해로 제조할 수 있다.

기타 솔리드 단계

그 외 몇 가지 단계가 확인 또는 청구되었습니다.β상은 입방체 중심(공간 그룹 Ia3)이며, 준전이 가능하며, 500°C(930°F) 이상의 온도에서 알파상으로 변환된다.카본에 [clarification needed]의한 헤마이트 환원, 염화철(III) 용액의 열분해 또는 [14]황산철(III)의 열분해로 제조할 수 있다.

엡실론(θ) 단계는 마름모꼴이며 알파와 감마 사이의 중간 특성을 나타내며 빅데이터 [15]저장을 위한 고밀도 기록 매체 등의 목적에 적용할 수 있는 유용한 자기 특성을 가질 수 있다.순수한 엡실론 단계를 준비하는 것은 매우 어려운 것으로 판명되었습니다.감마상의 열변환에 의해 엡실론상의 비율이 높은 물질을 제조할 수 있다.또한 엡실론 위상은 전이 가능하며, 500 - 750 °C(930 - 1,380 °F)에서 알파 위상으로 변환된다.또한 전기 아크의 철 산화 또는 [citation needed]질산철(III)의 솔겔 침전에 의해 제조될 수 있습니다.연구는 고대 중국의 지안 세라믹 글레이즈에서 엡실론 철(III) 산화물을 밝혀냈는데,[16][non-primary source needed] 이것은 실험실에서 그러한 형태를 만드는 방법에 대한 통찰력을 제공할 수 있을 것이다.

또한 고압에서는 비정질 형태를 주장할 [6][non-primary source needed]수 있다.

액상

용융 FeO는23 약간의 산소가 부족한 과냉각 액체 산화철 방울의 측정에 기초하여 각 철 원자에 거의 5개의 산소 원자의 조정 수를 가질 것으로 예상되며, 과냉각으로 인해 용융점 이상에서 요구되는 높은 산소 압력의 필요성을 회피할 수 [17]있다.

수화철(III)산화물

산화철(III)의 하이드레이트가 몇 가지 존재합니다.용해성 Fe(III) 소금 용액에 알칼리를 첨가하면 적갈색 겔상 침전이 형성된다.이거는 Fe(OH)3가 아니라 FeO23...HO2(Fe(O)라고도 표기)Fe(III)의 수화산화물에도 여러 형태가 존재한다.빨간색 레피도크로사이트(θ-Fe(O))OH)는 루스티클의 바깥쪽에 발생하며, 오렌지색 고에타이트(α-Fe(O))는OH)는 내부에서 소스티클에 발생합니다.FeO가23...HO는 가열되고, 수화수를 잃습니다2.1670K에서 추가로 가열하면 FeO가 광물 자철광으로 알려진 검은색34 FeO(FeOIIIII24)로 변환됩니다23.Fe(O)OH는 산들에 용해되어 있습니다.[Fe(HO2)]63+농축수 알칼리 중 FeO는23 [Fe(OH)]63−[13]를 나타낸다.

반응

가장 중요한 반응은 제강 시 사용되는 철을 생성하는 탄열 감소입니다.

FeO23 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2

또 다른 산화환원반응은 알루미늄과 [18]극도로 발열적인 테르마이트 반응이다.

2 Al + FeO23 → 2 Fe + AlO23

이 프로세스는 세라믹 용기를 사용하여 철도의 두 부분 사이에 용융된 철을 흘려보냄으로써 철도 선로의 레일 같은 두꺼운 금속을 용접하는 데 사용됩니다.테르마이트는 무기와 소규모 주철 조각과 도구 제작에도 사용된다.

약 400°C에서 수소로 부분 환원하면 Fe(II)와 Fe(II)[19]를 모두 포함하는 검은색 자성 물질인 마그네타이트가 생성됩니다.

323 FeO + H2 → 2 FeO34 + HO2

산화철(III)은 물에 녹지 않지만 강한 산(예: 염산 및 황산)에는 쉽게 용해됩니다.EDTA, 옥살산 등의 킬레이트제 용액에도 잘 녹는다.

다른 금속 산화물 또는 탄산염과 함께 철(III) 산화물을 가열하면 페레이트(II)[19]로 알려진 물질이 생성됩니다.

ZnO + FeO23 → Zn(FeO2)2

준비

산화철(III)은 철의 산화의 산물이다.실험실에서 불활성 전해질인 중탄산나트륨 용액을 철 양극으로 전해 제조할 수 있습니다.

4 Fe + 3 O2 + 22 HO → 4 FeO(OH)

여기에서 FeO(OH)로 표기되는 수화철(III) 산화물은 약 200°[19][20]C에서 탈수됩니다.

2 FeO(OH) → FeO23 + HO2

사용하다

제철업

산화철(III)의 압도적인 사용은 철강, 철강 및 많은 [20]합금 생산과 같은 철강 및 철강 산업의 공급 원료로 사용됩니다.

광내기

산화철의 미세한 분말은 "보석 연지", "빨간 연지" 또는 단순히 연지로 알려져 있습니다.이것은 금속 장신구와 렌즈에 마지막 광택을 내는 데 사용되며, 역사적으로도 화장품으로 사용됩니다.루즈는 세륨과 같은 일부 현대 광택제보다 더 느리게 자릅니다.IV) 산화물. 그러나 여전히 광학 제조 및 보석상들이 생산할 수 있는 우수한 마감재를 위해 사용됩니다.금을 연마할 때 연지가 금을 살짝 물들이기 때문에 완성품의 외관에 도움이 됩니다.루즈는 가루, 페이스트, 광내기 천 또는 고체 막대(왁스 또는 그리스 바인더 포함)로 판매됩니다.다른 연마 화합물은 산화철을 포함하지 않는 경우에도 종종 "루지"라고 불립니다.보석상은 초음파 클리닝을 통해 보석의 잔여 연지를 제거합니다."스트립핑 컴파운드"로 판매되는 제품들은 종종 칼, 일자형 면도기, 또는 다른 칼날 도구에 면도날을 얻는 것을 돕기 위해 가죽 끈에 도포된다.

안료

산화철([3]III) 수화물의 수화상(α: 빨강, β: 노랑)이 다른 2가지 색상으로 안료로 유용하다.

산화철(III)은 또한 "피그먼트 브라운 6", "피그먼트 브라운 7", "피그먼트 레드 101"[21]이라는 이름으로 안료로 사용됩니다.색소 레드 101 및 색소 브라운 6과 같은 일부 제품은 미국 식품의약국(FDA)에서 화장품 사용을 승인했습니다.산화철은 [22]산화티타늄과 함께 치과용 복합재료에서 안료로 사용된다.

헤마타이트는 스웨덴 페인트 색상인 Falu red의 특징적인 성분입니다.

자기 기록

산화철(III)은 자기 디스크(데이터 저장용) 및 자기 테이프(오디오 및 비디오 기록 및 데이터 저장용)를 포함한 모든 유형의 자기 저장 및 기록 미디어에 사용되는 가장 일반적인 자분입니다.컴퓨터 디스크에서의 사용이 코발트 합금으로 대체되어 저장 [23]밀도가 높은 얇은 자기 필름이 가능했습니다.

광촉매

α-FeO는23 태양수 [24]산화의 광양극으로 연구되어 왔다.그러나 그 유효성은 광 들뜸 전하[25] 운반체의 짧은 확산 길이(2~4nm)와 그에 따른 빠른 재조합에 의해 제한되며,[26] 반응을 유도하기 위해서는 큰 과전위가 필요하다.연구는 나노구조화,[24] 표면기능화 [27]또는 [28]β-FeO와23 같은 대체 결정상을 사용하여 FeO의23 물 산화 성능을 향상시키는 데 초점이 맞춰져 왔다.

약

가벼운 가려움증 치료에 사용되는 칼라민 로션은 주로 떫은맛으로 작용하는 산화아연과 제품의 유효성분인 산화철(II) 약 0.5%의 산화철(II)이 항진균으로 구성되어 있다.산화철(III)의 붉은색 또한 로션의 분홍색에 주된 원인이 된다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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외부 링크

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