Rauta (III) oksidi

Rauta (III) oksidi
Ulkonäkö ja rakenne hematiitti , α-Fe 2 O 3
Henkilöllisyystodistus
Synonyymit	Diferi-trioksidi, rautaoksidi, keltainen rautaoksidi , punainen rautaoksidi C.I. 77491 C.I. pigmentti Punainen 101 ja 102
N o CAS	1309-37-1
N o ECHA	100 013 790
N O EY	215-168-2
PubChem	518696
N o E	E172 (ii)
Ulkomuoto	punaruskeasta mustaan ​​kiteitä tai jauhetta.
Kemialliset ominaisuudet
Raaka kaava	Fe 2 O 3   [Isomeerit]
Moolimassa	159,688 ± 0,005  g / mol Fe 69,94%, O 30,06%,
Fyysiset ominaisuudet
T ° fuusio	1565  ° C (hajoaa)
Liukoisuus	vedessä: ei mitään
Tilavuusmassa	5240  kg · m -3
Lämpökemia
Kiinteä A f H 0	-824,2  kJ · mol -1 ( 25  ° C )
C s	103,9  J · K -1 · mol -1 (kide 25  ° C: ssa )
Varotoimenpiteet
SGH
Jauhemainen tila  : Varoitus H315, H319, H335, P261, P305, P338, P351, H315  : Ärsyttää ihoa H319  : Ärsyttää vakavasti silmiä H335  : Ärsyttää hengityselimiä P261  : Vältä pölyn / savun / kaasun / sumun / höyryn / suihkeen hengittämistä. P305  : Jos silmät: P338  : Poista piilolinssit, jos uhri käyttää niitä ja jos ne voidaan helposti poistaa. Jatka huuhtelua. P351  : Huuhtele varovasti vedellä useita minuutteja.
WHMIS
Hallitsematon tuoteTätä tuotetta ei valvota WHMIS-luokituskriteerien mukaan. Ilmoittaminen 1,0%: lla ainesosaluettelon mukaan Kommentit: Tämän ainesosan kemiallinen identiteetti ja pitoisuus on ilmoitettava käyttöturvallisuustiedotteessa, jos sitä on pitoisuutena, joka on yhtä suuri tai suurempi kuin 1,0% tuotekontrollissa.
IARC- luokitus
Ryhmä 3: Ei voida luokitella sen karsinogeenisuuden suhteen ihmisille
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita.

Rauta (III) oksidi , jota kutsutaan myös rautaoksidia ja rautaseskvioksidi , on kemiallinen yhdiste on kaava Fe 2 O 3, jossa raudalla on hapetusluku + III. Se on yksi kolmesta raudan, kaksi muuta ollessa melko harvinainen rauta (II) oksidi FeO ja rauta (II, III) oksidi Fe 3 O 4..

Rauta (III) oksidi on paramagneettinen . Hydratoidussa muodossa se muodostaa ruostetta . On okra että ruostetta vuonna jauheen muodossa - joka antaa Mars sen väri erityisesti - mutta harmaasta mustaksi kiteytynyt muodossa .

Rauta (III) oksidia esiintyy luonnossa kahden mineraalin muodossa , hematiitti ( polymorf α) ja maghemiitti (polymorf γ).

Rautaoksidit ovat monien pigmenttien perusta . Rauta (III) oksidi tunnetaan englannin punaisena  ; alumiinioksidin kanssa se muodostaa Marsin punaisen .

Rakenne

Rauta (III) oksidissa on viisi erillistä vaihetta :

• α-Fe 2 O 3on romboedrinen rakenne on α-Al 2 O 3 korundija on yleisin muoto rauta (III) oksidi, että hematiitti , pääasiassa rautamalmia . Se on antiferromagneettinen alle noin 260  K ja hieman ferromagneettinen tämän lämpötilan ( Morin-siirtymän ) ja noin 960  K: n , Néelin lämpötilan välillä . Se voidaan valmistaa helposti termolyysillä ja nestefaasisaostuksella. Sen magneettiset ominaisuudet riippuvat useista tekijöistä, ennen kaikkea paineesta, hiukkasten koosta ja käytetyn magneettikentän voimakkuudesta .

• β-Fe 2 O 3on kasvot keskitetty kuutiomainen rakenne . Se on metastabiili ja palauttaa a-faasin yli noin 500  ° C: seen . Se voidaan valmistaa pelkistämällä hematiitti on hiili , pyrolyysin liuosta rautaa perchloride tai termo- ferrisulfaattia .

• γ-Fe 2 O 3on kuutiomainen rakenne. Se on metastabiili ja palauttaa a-vaiheen korkeassa lämpötilassa. Sen luonnollinen mineraalimuoto on maghemiitti . Sen hiukkaset, joiden halkaisija on alle 10  nm, ovat superparamagneettisia . Se voidaan valmistaa dehydraamalla, joka rauta (III) oksihydroksidin γ-FeOOH tai hallitulla hapetuksella rauta (II, III) oksidi FeO Fe 2 O 3). Erittäin hienojakoisia hiukkasia voidaan tuottaa rauta (III) oksalaatin termolyysillä .

• ε-Fe 2 O 3on rombohedraalinen rakenne . Tämän vaiheen ominaisuudet ovat keskitason a- ja y-faasien välillä. Sitä ei ole koskaan valmistettu puhtaassa muodossa tähän asti, ja se on aina saatu sekoitettuna a- tai y-faasin kanssa. Se voidaan valmistaa hapettamalla rautaa valokaariuunissa tai saostamalla sooli-geeli on rauta (III) nitraattia . Materiaali, jolla on korkea e-faasin taso, voidaan kuitenkin saada aikaan y-faasin lämpökäsittelyllä. E-vaihe on metastabiili palauttamalla a-faasin noin 500  ° C: sta noin 750  ° C: seen .

• Fe 2 O 3amorfinen esiintyy korkeassa paineessa.

Kemialliset ominaisuudet ja sovellukset

Rauta (III) oksidi liukenee helposti vahvoihin happoihin , kuten suolahappoon ja rikkihappoon . Se liukenee erittäin hyvin kelatoiviin aineisiin , kuten EDTA: een ja oksaalihappoon .

Se sisältyy usein termiittien koostumukseen , jonka palaminen on hyvin eksotermistä  :

2 AI + Fe 2 O 3→ 2 Fe + AI 2 O 3.

Tätä reaktiota käytetään suurten metalliosien, kuten rautateiden kiskojen , hitsaamiseen ohjaamalla sulaa rautaa hitsattavien osien väliin keraamisella suppilolla.

Rauta (III) oksidimalmi on teräksen tärkein raudan lähde .

Pigmentit

Rautaseskvioksidin on Colour Index pigmentti PR 101 , joka tunnetaan Englanti punainen  ; alumiinioksidin kanssa se muodostaa Marsin punaisen . Niiden punainen väri vaihtelee materiaalin kalsinointikäsittelyn mukaan . Nämä ovat kauppanimiä, joiden väri vaihtelee valmistajan mukaan; värit taiteilijoille: 063 Englanti Punainen , 339 Englanti Punainen , 627 Englanti Punainen , Punainen Englanti  ; sisustus: 150-32 englantilainen punainen . Tämä jälkimmäinen sävy muistuttaa enemmän punaista ja Horse Guards "univormut ja yleensä punainen tunikat , aiemmin saatu krappia tai kokenilli , kuin punaruskea taiteilijoiden väri saatu rautaoksidia.

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

• Rauta (II) oksidi

Viitteet

1. (in) [PDF] JECFA, FAO, "  RAUTAOKSIDIT  " , JECFA Monograghs päälle www.fao.org , 2008
2. DIFER TRIOXIDE , kansainvälisen kemikaaliturvallisuusohjelman käyttöturvallisuustiedote (t) , kuultu 9. toukokuuta 2009
3. laskettu molekyylimassa välillä "  Atomic painot Elements 2007  " on www.chem.qmul.ac.uk .
4. Merkintä "rauta (III) oksidi" kemikaalitietokantaan GESTIS of the IFA (saksalainen työturvallisuudesta vastaava elin) ( saksa , englanti ), käytetty 13. huhtikuuta 2009 (vaaditaan JavaScriptiä)
5. (in) Jennifer Spero, Bella Devito ja Louis Theodore, Regulatory Chemicals Handbook , CRC Press , 2000, 1036  Sivumäärä ( ISBN  0-8247-0390-1 , lue verkossa ) , s.  681
6. IARC-työryhmä ihmisille karsinogeenisten riskien arvioimiseksi , "  Global Carcinogenicity Assessments for Humans, Group 3: Unclassifiable as their carcinogenicity for Humans  " , http://monographs.iarc.fr , IARC, 16. tammikuuta 2009(katsottu 22. elokuuta 2009 )
7. SIGMA-ALDRICH
8. "  Rautaoksidi  " kemiallisten tuotteiden tietokannassa Reptox of the CSST (Quebec-organisaatio, joka vastaa työturvallisuudesta ja työturvallisuudesta), tarkastettu 25. huhtikuuta 2009
9. (in) I Greedon "  Magnetic oksideja Encyclopedia epäorgaanisen kemian  " Ed. R. Bruce King, John Wiley & Sons, 1994 ( ISBN 0471936200 ) .  
10. Blockx 1881 , s.  49; www.artiscreation.com .
11. ilman viittausta pigmentti, ”  Prismalo värikartan  ” puolesta carandache.com Vesivärikynät.
12. PR 101 "  Watercolor Rembrandt  " osoitteessa rembrandt.royaltalens.com ( katsottu 5. joulukuuta 2014 ) .
13. PR 101, “  Sennelier oil colour chart  ” , osoitteessa Magasinennelier.com .
14. "  vaaleanpunainen  " , PR 101, "  Color in extra-fine oil  " osoitteessa winsornewton.com ( luettu 5. joulukuuta 2014 ) .
15. Koostumusta ei ilmoitettu. “  Auro- värikartta  ” , osoitteessa altavic-bio.com .

Bibliografia

• Jacques Blockx , Yhteenveto maalareiden käytöstä: Öljyvärimaalaus - Materiaalit - Kiinteiden värien määrittely ja käytännön neuvot, joita seuraa ilmoitus liukenevasta meripihkasta , Gent, Kirjoittaja,1881( lue verkossa ) , s.  49.