Struktur besi oksida (III), nomenklatur, sifat, penggunaan

Dia Besi oksida (III) u ferric oxide adalah padatan anorganik yang dibentuk oleh reaksi besi (iman) dan oksigen (atau₂), di mana keadaan oksidasi besi dari +3 diperoleh. Formula kimianya adalah iman₂SALAH SATU₃.

Di alam itu terutama dalam bentuk mineral hematit, yang berutang namanya dengan warna merah garis -garisnya. Hematit adalah bijih besi utama untuk penggunaan industri.

Debu oksida besi atau oksida besi (III). W. Oelen [CC BY-SA 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)] Sumber: Wikipedia Commons

Warna dan penampilan iman₂SALAH SATU₃ Bergantung pada ukuran dan bentuk partikel mereka, serta identitas dan jumlah kotoran dan air hadir. Pigmen kuning, oranye dan merah diketahui. Tidak memiliki kilau logam.

Tidak menghantarkan listrik, tetapi dicampur dengan oksida lain yang memungkinkan untuk memproduksi kaca semikonduktor. Bentuk kristal alfa adalah antiferromagnetik dan gamma adalah feromagnetik.

Ini digunakan sebagai pigmen merah dalam lukisan, karet, keramik dan kertas. Juga dalam pelapis pelindung untuk baja dan logam lainnya. Fleksibilitasnya adalah karena kapasitas pewarnaan dan kekuatan lapisan, ketahanannya terhadap cahaya ultraviolet dan alkali.

Ini digunakan dalam persiapan granrat halus atau batu dari beberapa oksida logam. Ini digunakan untuk memoles kaca, berlian, dan logam mulia (derajat perhiasan). Ini juga digunakan sebagai katalis dalam berbagai reaksi. Itu telah digunakan untuk pengolahan air limbah.

[TOC]

Struktur

Alfa

Bentuk kristal α -fe₂SALAH SATU₃ memiliki struktur Corindon (mineral AL₂SALAH SATU₃), di mana ion oksida (atau^-2) Mereka membentuk lapisan kemasan heksagonal, dengan ion iman⁺³ menempati dua pertiga dari situs oktahedral.

Dengan kata lain, setiap iman⁺³ Itu dikelilingi oktahedrik oleh 6 ion atau^-2. Warnanya berubah dengan meningkatkan ukuran partikel dari merah terang ke violet gelap.

Gamma

Γ -fe₂SALAH SATU₃ Ini menyajikan struktur jenis spinel dengan susunan ion oksida yang dikemas kubik⁺³ didistribusikan secara acak di antara celah oktahedral dan tetrahedral. Variasi kristal ini saat dipanaskan di udara hingga lebih dari 400 ºC perubahan pada struktur alfa. Menyajikan warna cokelat.

Beta dan Epsilon:

Mereka adalah bentuk kristal langka dari oksida ini. Β -fe₂SALAH SATU₃ mengkristal dalam sistem rhombohedral. Struktur ini bermetastable dan saat dipanaskan di atas sekitar 500 ºC perubahan pada varietas alfa.

Itu dapat melayani Anda: aturan sind atau prinsip multiplitas maxium

Ε -fe₂SALAH SATU₃ mengkristal dengan cara ortorombik. Ini juga metastabil dan pada suhu antara 230 dan 500 ºC melewati struktur alfa.

Tata nama

Bijih besi: mineral alami₂SALAH SATU₃ yang mengkristal dalam bentuk alpha. Itu juga dikenal sebagai specular atau oligist.

Mineral hematit. Jyothis di ML.Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/]] Sumber: Wikipedia Commons

Maghemita atau hematit magnetik: Bentuk iman gamma₂SALAH SATU₃, Sedikit berlimpah di alam.

Mineral Maghemita. Ra'ike [cc by-sa 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0)] Sumber: Wikipedia Commons

Ferric oxide: Keyakinan₂SALAH SATU_3.

Besi alami (iii) oksida: Mereka ditemukan di alam. Mereka digunakan sejak zaman prasejarah, misalnya, dalam lukisan gua Altamira.

Sintetis besi oksida (III): Mereka mempersiapkan secara sintetis, mendapatkan komposisi yang sesuai dengan mineral alami. Mereka lebih disukai daripada penduduk asli karena nuansa atau nada murni mereka, sifat yang konsisten dan kapasitas pewarnaan.

Properti

Keadaan fisik

Solid, yang warnanya bisa berwarna merah cerah, coklat kemerahan dan ungu gelap tergantung pada struktur kristal dan ukuran partikel.

Berat molekul

159,69 g/mol.

Titik lebur

1566 ºC.

Kepadatan

5.24 g/cm³

Kelarutan

Air yang tidak larut, asam klorida larut (HCl) dan asam sulfat (H₂Sw₄).

Properti lainnya

- Besi oksida (III) ditandai dengan intensitas warna rendah, resistensi mereka yang sangat baik terhadap sinar ultraviolet, pewarnaannya dan kapasitas daya pelapis yang sangat baik.

- Mereka tidak beracun, tidak memudar dan ekonomis.

- Mereka tahan terhadap alkali. Mereka tidak bereaksi dengan asam lemah atau basa lemah. Jika mereka tidak terkontaminasi dengan mangan (MN), mereka tidak bereaksi dengan pelarut organik.

- Bentuk alfa adalah paramagnetik (tertarik pada magnet, tetapi tidak menjadi bahan magnet permanen) atau antiferromagnetik. Ini adalah isolator listrik.

- Bentuk gamma adalah feromagnetik. Ini berarti bahwa dengan menjalani medan magnet, pemesanan dipol magnetik material terjadi, yang tetap lama setelah menghilangkan medan magnet.

Aplikasi

Di industri konstruksi

Pigmen oksida besi (III) sebagian besar digunakan untuk pewarnaan semen dan bahan konstruksi lainnya: ubin beton, batu bata paving, semen berserat, bitumen atau mortir, antara lain.

Dapat melayani Anda: reagen grignard: persiapan, aplikasi, contoh Batu bata paving berwarna dengan oksida besi. Thorporre [CC oleh 3.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/oleh/3.0)] Sumber: Wikipedia Commons

Penggunaan ini didasarkan pada fakta bahwa mereka tidak mempengaruhi waktu pengaturan, gaya kompresi, atau kekuatan tarik semen atau bahan lainnya.

Mereka dapat dimasukkan ke dalam banyak pengikat karena nuansa berwarna murni, kekuatan pelapis yang baik, ketahanan abrasi yang baik dan kecenderungan yang rendah untuk sedimen.

Dalam lukisan dan pelapis

Karena resistensi asam dan basa, mereka digunakan sebagai pigmen cat dan varnis. Tahan suhunya tinggi membuat mereka baik dalam enamel.

Pigmen berbasis hematit sintetis digunakan dalam mantel perlindungan korosi, terutama pelaut. Struktur kristalnya menunda penetrasi kelembaban dan zat korosif yang ada dalam garam.

Lindungi dengan baik di pelapis interior, bagian luar dan logam. Dalam pemeliharaan dan pengecatan ulang jembatan, penggunaannya mengarah pada perlindungan terhadap kelembaban, embun atau kabut padat, dan pengeringan yang mudah pada suhu lingkungan yang rendah.

Ini juga digunakan di atas kertas untuk menutupi dinding.

Di industri plastik dan karet

Besi oksida (III) digunakan untuk mewarnai plastik dan karet. Dalam aplikasi ini, oksida besi sintetis (III) lebih disukai. Meskipun oksida besi alami (III) lebih murah, penggunaannya telah menurun terhadap sintetis.

Dalam gelas dan perhiasan

Mereka juga digunakan dalam pemolesan kaca, logam mulia, berlian dan batu berharga.

Mereka juga berfungsi sebagai pewarna di manufaktur kaca.

Dalam bahan perekaman magnetik

Bentuk gamma telah digunakan sebagai bahan magnetik dalam produksi media perekaman magnetik, misalnya, dalam sistem penyimpanan informasi seperti casset audio dan video, dalam studi penyiaran, floppy.

Dalam aplikasi ini, ukuran partikel sangat penting untuk memastikan sifat magnetik yang baik. Tingkat kebisingan dalam pita magnetik berkurang dengan mengurangi ukuran partikel.

Penting juga ketahanannya terhadap gesekan, sebagai floppy.

Itu dapat melayani Anda: magnesium fosfat (mg3 (po4) 2)

Senyawa polimer magnetik dengan nanopartikel γ-Fe telah disiapkan₂SALAH SATU₃, untuk menggunakannya pada perangkat interferensi elektromagnetik dan penyerapan gelombang mikro.

Di industri makanan, farmasi dan kosmetik

Pigmen berbasis besi sintetis yang terjadi dari bahan awal murni dianggap tidak beracun.

Untuk alasan ini mereka dapat digunakan sebagai pewarna produk makanan, farmasi dan kosmetik.

Tentang reaksi kimia

Besi oksida (III) digunakan sebagai katalis atau dasar katalis dalam berbagai proses kimia.

Bersama dengan selulosa asetat, mereka telah diuji sebagai dukungan untuk nanopartikel logam untuk menggunakannya sebagai katalis dalam degradasi senyawa organik beracun yang mencemari air limbah air limbah.

Karena kemampuan mereka untuk menyerap cahaya spektrum yang terlihat, mereka telah diusulkan untuk fotokatalisis dalam fotodegradasi polusi organik.

Dalam mengurangi pemanasan global

Hematit telah dipelajari sebagai sorben dalam reaksi penangkapan karbon dioksida (CO₂). Diselidiki apakah ini akan membantu memecahkan masalah efek pemanasan global yang dihasilkan oleh konsentrasi CO yang tinggi₂ di atmosfer.

Penggunaan lainnya

- Untuk kapasitas adsorbennya, iman₂SALAH SATU₃ Ini digunakan dalam pembuatan sensor fluor atau gas lainnya, dan detektor kelembaban.

- Dicampur dengan oksida lain digunakan dalam elaborasi kristal semikonduktor.

- Ini telah digunakan sebagai sifat elektrokimia yang tidak tepat dalam baterai lithium yang dapat diisi ulang.

Referensi

1. American Elements (2019). Zat besi (iii) oksida. Pulih dari Amerika.com.
2. Kapas, f. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia anorganik canggih. John Wiley & Sons.
3. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Volume 14 dan 19. Edisi keempat. John Wiley & Sons.
4. Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. (1990). Volume A20. Edisi Kelima. Vch. Verlagsgelschaft mbh.
5. Castaño, J.G. dan arryave, c. (1998). Fungsi oksida besi. Logam. Madrid, 34 (3), 1998. Pulih dari revististametalurgy.jurnal.CSIC.adalah
6. Esraa m. Bakhsh, Shahid Ali Khan, Hadi M. Marwani, Ekram dan. Denmark, Abdullah M. Assyri, Sher Bahadar Khan. (2017). Kinerja selulosa asetat asetat oksida nanokomposit mendukung katalis logam menuju pengurangan polutan lingkungan. Jurnal Internasional Makromolekul Biologis. Doi: 10.1016/j.ijbiomac.2017.09.034
7. Mora Mendoza, dan.DAN. et al. (2019). Oksida besi sebagai sorbnt yang efisien untuk penangkapan CO2. Jornal Penelitian dan Teknologi Bahan. 2019, 8 (3): 2944-2956. Pulih dari scientedirect.com.
8. Piao Xu, dkk. (2012). Penggunaan Nanomaterial Besi Oksida dalam Pengolahan Air Limbah: Tinjauan. Ilmu Total Lingkungan 424 (2012) 1-10. Pulih dari scientedirect.com.