Estrutura de óxido de ferro (iii), nomenclatura, propriedades, usos

Ele óxido de ferro (III) O óxido férrico em U é um sólido inorgânico formado pela reação de ferro (fé) e oxigênio (ou₂), em que um estado de oxidação de ferro de +3 é obtido. Sua fórmula química é fé₂QUALQUER₃.

Na natureza, é principalmente na forma do mineral de hematita, que deve seu nome à cor vermelha de suas listras. A hematita é o principal minério de ferro para uso industrial.

Pó de óxido férrico ou óxido de ferro (iii). C. Oelen [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)] Fonte: Wikipedia Commons

A cor e a aparência da fé₂QUALQUER₃ dependem do tamanho e forma de suas partículas, bem como da identidade e quantidade de impurezas e água presentes. Pigmentos amarelos, laranja e vermelhos são conhecidos. Não tem brilho metálico.

Não conduz eletricidade, mas misturado com outros óxidos, permite fabricar vidro semicondutor. A forma cristalina alfa é antiferromagnética e gama é ferromagnética.

É usado como um pigmento vermelho em pinturas, borracha, cerâmica e papel. Também em revestimentos de proteção para aço e outros metais. Sua versatilidade se deve à sua capacidade de tingimento e poder de revestimento, sua resistência à luz ultravioleta e álcalis.

É usado na preparação de granratos finos ou pedras de vários óxidos metálicos. É usado para polir vidro, diamante e metais preciosos (diploma de jóias). Também é usado como catalisador em várias reações. Tem sido usado para tratamento de águas residuais.

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Estrutura

Alfa

A forma cristalina α -fé₂QUALQUER₃ tem a estrutura do Corindon (mineral de Al₂QUALQUER₃), onde íons de óxido (ou^-2) Eles formam camadas embaladas hexagonais, com íons de fé⁺³ ocupando dois terços dos locais octaédricos.

Em outras palavras, toda fé⁺³ É cercado octaédricamente por 6 íons ou^-2. Sua cor muda aumentando o tamanho da partícula do vermelho claro para o violeta escuro.

Gama

O γ -fE₂QUALQUER₃ Apresenta uma estrutura do tipo espinélio com arranjo embalado cúbico de íons de óxido, com íons de fé⁺³ Distribuído aleatoriamente entre interstices octaédricos e tetraédulos. Esta variedade cristalina quando é aquecida no ar a mais de 400 ºC muda na estrutura alfa. Apresenta uma cor marrom.

Beta e Epsilon:

São formas cristalinas raras deste óxido. O β -f₂QUALQUER₃ Cristalizar em um sistema romboédrico. Essa estrutura é metaestável e quando é aquecida acima de aproximadamente 500 ºC alterações na variedade alfa.

Pode atendê -lo: regra de sind ou princípio de multiplidade de maxium

O ε -FE₂QUALQUER₃ Cristalizar de uma maneira ortorrômbica. Também é metaestável e a temperaturas entre 230 e 500 ºC passam para a estrutura alfa.

Nomenclatura

Hematita: Mineral natural₂QUALQUER₃ que cristaliza na forma alfa. Também é conhecido como especular ou oligista.

Mineral de hematita. Jyothis em Ml.Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http: // criativecommons.Org/licenças/BY-SA/3.0/]] Fonte: Wikipedia Commons

Maghemita ou hematita magnética: Forma gama de fé₂QUALQUER₃, Um pouco abundante de natureza.

Mineral de Maghemita. Ra'ike [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)] Fonte: Wikipedia Commons

Óxido férrico: Fé₂QUALQUER_3.

Ferro natural (iii) óxidos: Eles são encontrados na natureza. Eles foram usados ​​desde os tempos pré -históricos, por exemplo, nas pinturas das cavernas de Altamira.

Óxidos de ferro sintético (iii): Eles se preparam sinteticamente, obtendo uma composição que corresponde à dos minerais naturais. Eles são preferidos aos nativos por suas nuances ou tom pura, propriedades consistentes e capacidade de tingimento.

Propriedades

Estado físico

Sólido, cuja coloração pode ser vermelha brilhante, marrom avermelhada e violeta escura, dependendo da estrutura cristalina e do tamanho de partícula.

Peso molecular

159,69 g/mol.

Ponto de fusão

1566 ºC.

Densidade

5,24 g/cm³

Solubilidade

Ácido clorídrico insolúvel e solúvel em água (HCl) e ácido sulfúrico (H₂SW₄).

Outras propriedades

- Os óxidos de ferro (III) são caracterizados por sua baixa intensidade de cor, sua excelente resistência à luz ultravioleta, seu tingimento e excelente capacidade de potência de revestimento.

- Eles não são tóxicos, não desaparecem e são econômicos.

- Eles são resistentes a álcalis. Eles não reagem com ácidos fracos ou bases fracas. Se eles não estiverem contaminados com manganês (MN), eles não reagem com solventes orgânicos.

- A forma alfa é paramagnética (é atraída para ímãs, mas não se torna um material permanentemente magnetizado) ou antiferromagnético. É um isolador elétrico.

- A forma gama é ferromagnética. Isso significa que, ao passar por um campo magnético, ocorre a ordem dos dipolos magnéticos do material, que permanece muito tempo após a eliminação do campo magnético.

Formulários

Na indústria da construção

Os pigmentos de óxido de ferro (III) são amplamente utilizados para colorir de cimento e outros materiais de construção: telhas de concreto, tijolos de pavimentação, cimento fibroso, betume ou argamassa, entre outros.

Pode atendê -lo: Reagente Grignard: Preparação, Aplicações, Exemplos Tijolos de pavimentação coloridos com óxido férrico. Thorporre [CC por 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/por/3.0)] Fonte: Wikipedia Commons

Esse uso é baseado no fato de que eles não afetam o tempo de configuração, força de compressão, nem a resistência à tração do cimento ou de outros materiais.

Eles podem ser incorporados a muitos ligantes devido a suas nuances de cor pura, bom poder de revestimento, boa resistência à abrasão e baixa tendência a sedimento.

Em pinturas e revestimentos

Devido à sua resistência ao ácido e base, eles são usados ​​como pigmentos de tinta e Varnis. Sua alta resistência às temperaturas os torna bons em esmaltes.

Pigmentos baseados em hematita sintéticos são usados ​​em casacos de proteção contra corrosão, especialmente marinheiros. Sua estrutura cristalina atrasa a penetração de umidade e as substâncias corrosivas presentes no salgadinho.

Proteja bem em revestimentos interiores, peças externas e metálicas. Na manutenção e repintura de pontes, seu uso leva à proteção contra a umidade, orvalho ou nevoeiro denso e secagem fácil a baixas temperaturas ambientais.

Também é usado em papel para cobrir paredes.

Na indústria de plástico e borracha

Os óxidos de ferro (III) são usados ​​para colorir plásticos e borracha. Nesta aplicação, os óxidos de ferro sintético (III) são preferidos. Embora os óxidos de ferro natural (III) sejam mais baratos, seu uso diminuiu contra o sintético.

Em vidro e jóias

Eles também são usados ​​em polimento de vidro, metais preciosos, diamantes e pedras preciosas.

Eles também servem como corantes na fabricação de vidro.

Em material de gravação magnética

A forma gama foi usada como material magnético na produção de mídias de gravação magnética, por exemplo, em sistemas de armazenamento de informações, como casas de áudio e vídeo, em estudos de transmissão, disquete.

Nesta aplicação, o tamanho das partículas é extremamente importante para garantir boas propriedades magnéticas. O nível de ruído em fitas magnéticas diminui diminuindo o tamanho das partículas.

Também é importante sua resistência ao atrito, como o disquete.

Pode servir a você: fosfato de magnésio (mg3 (PO4) 2)

Compostos poliméricos magnéticos com nanopartículas γ-fe foram preparados₂QUALQUER₃, para usá -los em dispositivos de interferência eletromagnética e absorção de microondas.

Na comida, indústria farmacêutica e cosmética

Os pigmentos sintéticos à base de ferro que ocorreram de materiais de partida puros são considerados não-tóxicos.

Por esse motivo, eles podem ser usados ​​como corantes de alimentos, produtos farmacêuticos e de cosméticos.

Em reações químicas

Os óxidos de ferro (III) são usados ​​como catalisadores ou base de catalisador em vários processos químicos.

Juntamente com o acetato de celulose, eles foram testados como suporte para nanopartículas de metal para usá -las como catalisadores na degradação de compostos orgânicos tóxicos que poluem as águas residuais.

Devido à sua capacidade de absorver a luz do espectro visível, eles foram propostos para fotocatálise na fotodegradação da poluição orgânica.

Na redução do aquecimento global

A hematita foi estudada como um sorvente em reações de captura de dióxido de carbono (CO₂). É investigado se isso serviria para ajudar a resolver o problema dos efeitos do aquecimento global produzido pela alta concentração de CO₂ na atmosfera.

Outros usos

- Por sua capacidade de adsorvente, fé₂QUALQUER₃ É usado na fabricação de sensores de flúor ou outros gases e detectores de umidade.

- Misturado com outros óxidos é usado na elaboração de cristais de semicondutores.

- Foi usado como propriedades eletroquímicas inadequadas em baterias de lítio recarregáveis.

Referências

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