sumporni: FeO + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 O azot: 3FeO + 10HNO 3 = 3Fe(NO 3) 3 + NO + 5H 2 O Fe 2 O 3 + CO = 2FeO + CO 2

Koriste se u proizvodnji magnetnih medija za skladištenje (magnetne trake za audio, video i računarsku opremu, flopi diskove, hard magnetne disk jedinice).

Wikimedia fondacija. 2010.

Pogledajte šta su „oksidi željeza“ u drugim rječnicima:

OKSIDI GVOŽĐA: FeO Fe2O3 i Fe3O4. Prirodni oksidi željeza (hematit i magnetit) su sirovine za proizvodnju željeza. Koriste se u proizvodnji magnetnih materijala, kao pigmenti, komponente za oblaganje keramike... Veliki enciklopedijski rječnik

OKSIDI GVOŽĐA: FeO, Fe2O3 i Fe3O4. Prirodni oksidi željeza (hematit i magnetit) su sirovine za proizvodnju željeza. Koriste se u proizvodnji magnetnih materijala, kao pigmenti, komponente za oblaganje keramike... enciklopedijski rječnik

OKSIDI GVOZDA- u vodi nerastvorljiva jedinjenja FeO, Fe203 i njihove mešavine Fe304 (u prirodi mineral magnetit), koji se koriste za proizvodnju livenog gvožđa, čelika, ferita itd. Velika politehnička enciklopedija

FeO, Fe2O3 i Fe3O4. Prirodni oksidi željeza (hematit i magnetit) su sirovine za proizvodnju željeza. Koriste se u proizvodnji magnetnih materijala, kao pigmenti, komponente za oblaganje keramike... enciklopedijski rječnik

Jedinjenja željeza nerastvorljiva u vodi: crni FeO (zastarjeli željezni oksid), tnl 1368 °C; crni Fe2O3 (zastarjeli željezni oksid, u prirodi mineral magnetit), tnl 1538 °C; žuti, smeđi ili tamnocrveni Fe3O4 (u prirodi je mineral hematit ili ... Veliki enciklopedijski politehnički rječnik

FeO oksid (tehnika wüstite). U kristalnom Rešetka wustita ima slobodna mjesta, a njen sastav odgovara FexO, gdje je x = 0,89 0,95; Nivo temperaturne zavisnosti pritiska raspadanja: log p(O2, u mmHg) = 26730/T+ 6,43 (T > 1813 K);… … Hemijska enciklopedija

FeO, Fe2O3 i Fe3O4. Prirodne tečnosti (hematit i magnetit) sirovine za proizvodnju gvožđa. Koriste se u proizvodnji magičnih materijala, materijala, kao pigmenti, komponente za oblaganje keramike... Prirodna nauka. enciklopedijski rječnik

OKSIDI: FeO (crni, tačka topljenja 1369°C); Fe2O3 (od tamnocrvene do crnoljubičaste ili smeđe boje, tačka topljenja 1565°C; mineral hematit, itd.); Fe3O4 (crna, tačka topljenja 1594°C; mineral magnetita). Prirodni oksidi željeza su sirovine u proizvodnji željeza, ... ... Moderna enciklopedija

Pogledajte Oksidi gvožđa... Hemijska enciklopedija

OKSIDI GVOŽĐA, jedno od tri jedinjenja koja postoje u tri stanja: gvožđe (II) oksid (ferooksid, FeO); gvožđe(III) oksid (gvožđe oksid, Fe2O3), koji se prirodno javlja kao HEMATIT; i željeznog oksida željeza (Fe3O4), koji ... ... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

UVOD

Ovaj rad je posvećen proučavanju svojstava željezovog (III) oksida Fe 2O 3, takođe poznat kao minerali: hematit ( ?-Fe 2O 3), limonit (Fe 2O 3H2O), dio je magnetita (FeOFe2 O 3).

Tema nastavnog rada je od praktičnog i teorijskog interesa. Projekat će biti koristan za preduzeća koja sintetišu Fe 2O 3u industrijskom obimu.

Projekat je također koristan kao zbirka informacija o željezu, nekim njegovim oksidima, posebno o željeznom (III) oksidu i mineralima koji ga sadrže.

Ciljevi koji se moraju postići po završetku projekta: prikupiti najpotpunije informacije o željeznom (III) oksidu, proučiti njegova svojstva i metode sinteze.

Ciljevi projekta:

Prikupite potpune i ažurirane informacije o temi.

Proučavati svojstva željeza i njegovog oksida (III) Fe 2O 3, na osnovu kojih možete naučiti o upotrebi ovih supstanci.

U raketnom modelarstvu se koristi za proizvodnju kataliziranog karamel goriva, čija je brzina sagorijevanja 80% veća od konvencionalnog goriva.

Glavni je sastojak crvenog olova (kolkotar).

2 Kolkotar

Kolkotar - smeđa mineralna boja. Drugi nazivi: pariška ili engleska crvena boja, caput mortuum vitrioli, crocus, crveno olovo; u alhemiji - crveni lav.

Sastav kolkotara je manje-više čisti bezvodni željezni oksid. Iako se bezvodni željezni oksid nalazi u prirodi u vrlo velikim količinama (crvena željezna ruda, željezni sjaj), vrijedne sorte ove boje se proizvode umjetno ili kao nusproizvod pri ekstrakciji Nordhausenove kiseline iz željeznog sulfata, kao i pri kalciniranju glavne soli željeznog sulfida koje se oslobađaju iz otopine prilikom pripreme željeznog sulfata iz kamena vitriola.

4.3 Priprema i sinteza

Fe 2O 3nastaje kalcinacijom u vazduhu svih hidrata i kiseonikovih jedinjenja gvožđa, kao i Fe(NO 3)3i FeSO 4. Tako se, na primjer, kalciniraju 2 sata. na punoj vatri Bunsenovog plamenika Fe(OH) 3, dobiven metodom G. Güttiga i G. Garsidea.

Fe(OH) 3=Fe 2O3 + 3H 2O

Prema uputama D.N. Finkelshteina, 100 g Fe(NO 3)39H 2O se zagrijava u velikom porculanskom lončiću na električnoj ringli. U početku se sol tiho topi, formirajući smeđu tekućinu koja postepeno isparava. Na 121° tečnost počinje da ključa, oslobađajući konstantno ključajući 68% HNO3.

Postepeno tečnost počinje da se zgušnjava i potrebno je često mešanje kako bi se izbegli udari i prskanje. Počevši od 130°, tečnost se neprekidno meša porculanskom lopaticom i zgušnjava se formirajući pastu (bez mešanja tečnost se naglo stvrdne u čvrstu masu). Na 132° pasta se odmah raspada u prah, nastavljajući da oslobađa paru HNO3.

Bez prestanka miješanja, nastavite zagrijavati dok se potpuno ne osuši; ceo proces traje 20-25 minuta. Suva masa se melje, prenosi u lončić i kalcinira u mufelu na 600-700° 8-10 sati. Ako je početni željezni nitrat dovoljne čistoće, rezultirajući proizvod ispunjava kvalifikaciju x. h. Prinos 95-98% teoretski, tj. oko 19 g.

Za pripremu čistog preparata, proračunata količina vruće otopine oksalne kiseline dodaje se u otopinu željezne soli zagrijanoj do ključanja i taloži se željezna oksalna kiselina. Filtrira se, dobro ispere vodom, osuši i kalciniše u prisustvu vazduha uz neprekidno mešanje. Prinos 90-93% teoretski. Dobijeni preparat sadrži 99,79-99,96% Fe2O 3.

Rastvor od 500 g Fe(NO 3)3 9N 2Oko 2 litre vode. Ne previše jaka struja NH prolazi kroz cijev koja se proteže do dna lonca. 3, ispran alkalijom i vodom. S vremena na vrijeme promiješajte tekućinu koristeći cijev za odvod plina.

Nakon što se taloženje završi, tečnost se ostavi da se slegne, rastvor se dekantira, a talog se ispere toplom vodom dok se NO ne ukloni. 3u vodama za pranje. isprani Fe(OH) 3suši se u porcelanskim čašama, a zatim kalcinira 5-6 sati. na 550-600°. Prinos 96 g (96-97% teorijski).

Po prijemu Fe 2O 3, koji služi kao sirovina za pripremu Fe visoke čistoće, početni željezni nitrat mora biti izuzetno čist. Ponovljenom rekristalizacijom Fe(NO 3)39N 2O Cleaves i Thompson su dobili preparat koji sadrži samo 0,005% Si i manje od 0,001% drugih nečistoća.

Prema Brandtu, najpoželjnije je krenuti od kemijski čistog željeza. Potonji se rastvara u HCl, otopina se tretira sumporovodikom kada se zagrije, filtrira, a dvovalentno željezo u filtratu se oksidira u feri željezo ključanjem s malom količinom HNO 3. Smjesa se dva puta upari sa koncentrovanom HCl i, nakon što se ostatak otopi u višku razrijeđene HCl, otopina se protrese nekoliko puta sa etrom u velikom lijevu za odvajanje.

Ako je polazni materijal sadržavao Co, onda se sadržaj lijevka ostavi da se slegne, donji (vodeni) sloj se ispusti kroz slavinu, a zapreminski dio smjese dobijen mućkanjem HCl (spec. 1.104) sa etrom se dodat u eterski ekstrakt koji je ostao u lijevu. Snažno protresti, ponovo odliti donji sloj i ponoviti operaciju.

Pročišćeni eterski ekstrakt se filtrira, eter se oddestiluje (ili jednostavno ukloni zagrijavanjem u vodenoj kupelji), a preostali rastvor FeCl 3ispariti nekoliko puta sa HNO 3. Posljednje isparavanje se vrši uz dodatak NH4NO 3.

Preporučljivo je da se isparavanje obavi u ravnoj porculanskoj čaši.

Nakon isparavanja ostaje krhka solna masa koja se lako odvaja od čaše. Melje se u malteru i umereno kalciniše u porcijama od 40-50 g u platinastoj čaši. Ostatak se pomiješa nekoliko puta sa suhim amonijum karbonatom i ponovo zagrije na laganoj crvenoj vatri, često miješajući.

Ova operacija se ponavlja sve dok se ne postigne približno konstantna težina (tačno konstantna težina se ne može postići, jer je mala količina Fe 2O 3nose u parovima (NH 4)2CO 3).

mineral željezo metalni oksid

ZAKLJUČAK

Ciljevi postavljeni na početku istraživačkog rada su u potpunosti ostvareni:

)Prikupljene su informacije o željezu, njegovim oksidima i mineralima:

Gvožđe je savitljiv, srebrno-bijeli metal visoke reaktivnosti. Jedinjenje pokazuje oksidaciona stanja +2, +3, +6. Sadrži okside: Fe +2O, Fe 2+3O 3, Fe 3O 4 (Fe +2O·Fe +32O 3). Gvožđe(III) oksid Fe 2O 3Osim što se dobija sintetički, može se naći u prirodnim rudnim ležištima. Dio je nekih minerala kao što su hematit, limonit, magnetit.

)Proučavana su svojstva Fe 2O 3te se izvode zaključci o njegovoj primjeni:

Supstanca Fe 2O 3koristi se za dobijanje čistog, blago oksidiranog gvožđa redukcijom vodonikom, kao i u elektronskim medijima za skladištenje (zbog magnetizma), kao sredstvo za poliranje (crveni krokus) za čelik i staklo, u prehrambenoj industriji i glavna je komponenta kolkotara (pošto je jedinjenje bojanje) .

)Proučeno je nekoliko metoda za sintezu supstance. Najveći prinos proizvoda je 98% od teoretskog. Ovaj rezultat se može postići metodom D.N. Finkelstein, zagrijavanjem Fe(NO 3)39H 2O u velikom porculanskom lončiću na električnoj ringli uz stalno miješanje.

BIBLIOGRAFIJA

1) Ripan R. Neorganska hemija: U 2 toma/R. Ripan, I. Ceteanu; Transl. iz sobe D.G. Batyra, Kh.M. Khariton; Ed. IN AND. Spitsyna, I.D. Collie. - M.: Izdavačka kuća "Mir" 1972. - 2 sv.

)Knunyants I.L. Kratka hemijska enciklopedija: U 5 tomova / Ed. count I.L. Knunyants (ur.) itd. - M.: Izdavačka kuća "Sovjetska enciklopedija", 1967. - 5 sv.

)Lidin, R.A. Hemijska svojstva neorganskih supstanci: udžbenik. priručnik za univerzitete / R.A. Lidin, Moločko, L.L. Andreeva. Ed. R.A. Lidina.- M.: Hemija, 2000. - 480 str.

)Nekrasov B.V. Osnove opšte hemije T. I. ed. 3., rev. i dodatne Izdavačka kuća "Hemija", 1973 - 656 str.

)Remy G. Kurs neorganske hemije u 2 toma / G. Remy; A.P. Grigorieva, A.G. Rykov; Ed. A.V. Novoselova. - M.: Izdavačka kuća "Mir", 1966 - 2 sv.

)Paffengoltz K.N. Geološki rječnik: u 2 toma / Ed. com. K.N. Paffengoltz (glavni urednik), L.I. Borovikov, A.I. Zhamaida, I.I. Krasnov i dr.-M.: Izdavačka kuća Nedra, 1978. - 2 sv.

)Efimov A.I. Osobine neorganskih jedinjenja. Imenik / A.I. Efimov i dr. - L.: Hemija, 1983. - 392 str.

)Brauer G. Vodič za neorgansku sintezu: u 6 tomova. sa njemačkog/Ed. G Brower. - M.: Izdavačka kuća "Mir", 1985 - 6 tomova.

)Karyakin Yu.V. Čisti hemijski reagensi / Yu.V. Karyakin, I.I. Angelov. - M.: Državna naučno-tehnička izdavačka kuća hemijske literature, 1955. - 585 str.

)Ključnikov N.G. Radionica o neorganskoj sintezi. - M.: Izdavačka kuća "Prosveshchenie", 1979 - 271 str.

)Terentyeva E.A. Neorganske sinteze: U 2 toma / Transl. sa engleskog E.A. Terentyeva, ur. DI. Rjabčikova, - M.: Izdavačka kuća za stranu književnost, 1951 - 2 sv.

)Glinka N.L. Opšta hemija: udžbenik za univerzitete. - 23. izd., revidirano / Ed. V.A. Robinovich. - L.: Hemija 1983-704 str.: ilustr.

)Zakharov L.N. Početak laboratorijskih tehnika. - L.: Hemija, 1981. - 192 str.

)Spitsyn V.I. Neorganska hemija. I deo: Udžbenik - M.: Izdavačka kuća Moskovskog državnog univerziteta, 1991 - 480 str.: ilustr.

)Rabinovich V.A. Kratak hemijski priručnik. - L.: Hemija, 1977.

)Akhmetov N.S. Opća i neorganska hemija. - M.: Viša škola, 2004.

)Karapetyants M.Kh., Drakin S.I. Opća i neorganska hemija. - M.: Hemija, 1981.

)Radionica iz opšte i neorganske hemije / Ed. Vorobyova A.A., Drakina S.I. - M.: Hemija, 1984.

)Zharsky I.M., Novikov G.I. Metode fizikalnog istraživanja u neorganskoj hemiji. - M.: Viša škola, 1988.

)Krasnov K.S. Molekule i hemijska veza. - M.: Viša škola, 1974.

) Cotton F., Wilkinson J. Osnove neorganske hemije. - M.: Izdavačka kuća "Mir", 1979.

)Isidorov V.A. Hemija životne sredine. - Sankt Peterburg: Himizdat, 2001.

) Cotton F., Wilkinson J. Moderna neorganska hemija. Deo 1 M.: Mir, 1969.

)Jetra E. Elektronska spektroskopija neorganskih jedinjenja, M.: Mir, 1987, 2 sv.

)Lidin R.A. i dr. Hemijska svojstva neorganskih supstanci. - 3. izd., rev. - M.: Hemija, 2000. - 480 str.

)Trifonov D.N., Trifonov V.D. Kako su otkriveni hemijski elementi - M.: Prosveta, 1980.

)Hemija: Referenca. ed. / W. Schröter, K.-H. Lautenschläger, H. Bibrak et al.: Trans. s njim. 2. izd., stereotip. - M.: Hemija, 2000.

Autor: Hemijska enciklopedija I.L. Knunyants

OKSIDI GVOZDA . Oksid FeO (u tehnologiji - vustit). U kristalnom rešetka wustita ima prazne čvorove, a njen sastav odgovara formuli F x O, gdje je x = 0,89-0,95; jednačina za temperaturnu zavisnost pritiska raspadanja: log p(O 2, u mm Hg) = - 26730/T+ 6,43 (T > 1813 K); vidi i tabelu. Praktično nerastvorljiv u vodi, rastvorljiv u kiselinama i alkalnim rastvorima. Lako se oksidira; piroforna Nakon kalcinacije, hemijska aktivnost i pirofornost FeO se smanjuju. U prirodi je jocit izuzetno rijedak mineral. Dobiva se redukcijom Fe 2 O 3 sa vodonikom ili CO ili kalcinacijom u atmosferi N 2 2FeC 2 O 4 * 3H 2 O. Fe 2 O 3 seskvioksid postoji u tri polimorfne modifikacije: najstabilniji a (hematit mineral) , g (magemit, oksimagnetit) i d (sa trigonalnom kristalnom rešetkom); prelazne temperature a : g 677°S, g : d 777°S; D H 0 prelaz a : g 0,67 kJ/mol. Za modifikaciju a -Fe 2 O 3, jednačina za temperaturnu zavisnost pritiska raspadanja je: log p(O 2, u mmHg) = - 10291/T+ 5,751gT - 1,09 * 10 - 3 T -0,75 * 10 5 T - 2 - 12,33; rastvorljiv u hlorovodoničkoj i sumpornoj kiselini, slabo rastvorljiv u HNO 3 ; paramagnetna, Neelova tačka 953 K. Modifikacije g - i d -Fe 2 O 3 su ferimagnetne; g -Fe 2 O 3 nastaje pri niskotemperaturnoj oksidaciji Fe 3 O 4 i Fe, d -Fe 2 O 3 se može dobiti hidrolizom i oksidacijom rastvora Fe(II) soli. Fe(II,III) oksid - jedinjenje formule Fe 3 O 4, ili FeO * Fe 2 O 3, Fe II (Fe III O 2) 2 (magnetit mineral), raspada se pri zagrevanju; na 627 °C oblik a se pretvara u b; jednačina za temperaturnu zavisnost pritiska raspadanja: logp(O 2, u mm Hg) = = - 33265/T+ 13,37 (T > 843 K); ferimagnet, Curie tačka 900 K; ima visoku električnu provodljivost. Rastvorljiv je u kiselinama i stvara soli Fe(II) i Fe(III), prirodni magnetit kalciniran na 1200-1300 °C je praktično nerastvorljiv u kiselinama i njihovim smjesama. Kada se zagrije na zraku, oksidira u Fe 2 O 3 . Dobija se djelovanjem vodene pare na vruće željezo, redukcijom Fe 2 O 3 i oksidacijom FeO. OKSIDI GVOŽĐA o. odgovara nizu hidroksida. Fe(OH) 2 hidroksid nastaje djelovanjem alkalija na vodene otopine Fe(II) soli; brzo oksidira u FeO(OH). Rastvorljivost u vodi 0,00015 g na 100 g (18°C), rastvorljiv u kiselinama, alkalnim rastvorima sa formiranjem hidroksoferata (II), na primer rastvora Na 2 i NH 4 Cl. Fe(III) hidroksidi formiraju brojne smeđe željezne rude u prirodi: hidrohematit Fe 2 O 3 * 0,1H 2 O (čvrsti rastvor vode u hematitu), turiit 2Fe 2 O 3 * H 2 O (fina mehanička mješavina getita i hidrohematit), getit a -FeO(OH), ili Fe 2 O 3 * H 2 O, lepidokrocit g -FeO(OH), hidrogoetit 3Fe 2 O 3 * 4H 2 O, limonit 2Fe 2 O 3 * 3H 2 O, ksantosiderit Fe 2 O 3 * 2H 2 O i limnit Fe 2 O 3 * 3H 2 O (čvrsti rastvori vode u getitu).

Limnit se po kompoziciji poklapa sa umjetnošću. hidrogel Fe(OH) 3, dobijen taloženjem alkalijama iz rastvora Fe(III) soli. Kada se kalciniraju, Fe hidroksidi se pretvaraju u a-Fe 2 O 3. Hidroksid Fe(OH) 3 je vrlo slaba baza; amfoterni, kada se kombinuju sa alkalijama ili bazičnim oksidima, formiraju soli željezne kiseline NFeO 2 koje se ne oslobađaju u slobodno stanje - ferate (III), ili ferite, na primer NaFeO 2 . Kada se Fe(OH) 3 oksidira u alkalnom mediju jakim oksidantima, nastaju soli nepostojeće željezne kiseline H 2 FeO 4 (FeO 3 trioksid je također nepoznat) - ferati (VI), na primjer K 2 FeO 4 , - crveno-ljubičasti kristali; na 120-200 °C razlažu se na Fe 2 O 3, M 2 O i O 2; jači oksidanti od KMnO4. Priroda oksidi i hidroksidi Fe - sirovine u proizvodnji Fe, prirodni i sintetički - mineralni pigmenti (vidi Gvozdeni liskun, Gvozdeni oksidni pigmenti, Gvozdeno olovo, Mumija, Oker, Umbra); FeO je međuproizvod u proizvodnji Fe i ferita, komponenta keramike i toplotno otpornih emajla; a -Fe 2 O 3 - komponenta obložne keramike, cementa, termita, upija. mase za pročišćavanje plina, materijal za poliranje (krokus), koji se koristi za proizvodnju ferita; g -Fe 2 O 3 - radni sloj magnetnih traka; Fe 3 O 4 - materijal za elektrode u elektrolizi klorida alkalnih metala, komponenta aktivne mase alkalnih baterija, obojenog cementa, keramike za oblaganje, termita; Fe(OH) 2 je međuproizvod u proizvodnji OKSIDA GVOŽĐA o. i aktivna masa gvožđe-nikl baterija; Fe(OH) 3 je komponenta apsorpcione mase za prečišćavanje gasa, katalizator u organskoj sintezi.

Hemijska enciklopedija. Svezak 2 >>

OKSIDI GVOZDA Oksid FeO (u tehnologiji - vustit). U kristalnom postoje prazni čvorovi u rešetki wustita, a njegov sastav odgovara formuli Fe x O, gdje je x = 0,89-0,95; nivo temperaturne zavisnosti pritiska raspadanja: log p(O 2, u mm Hg) = - 26730/T+ 6,43 (T > 1813 K); vidi i tabelu. Praktično nije rastvorljiv u vodi, dobro rastvorljiv. u rastvorima alkalija. Lako se oksidira; piroforna Nakon kalcinacije hemikalije smanjuje se aktivnost i pirofornost FeO. U prirodi je jocit izuzetno rijedak mineral. Dobija se redukcijom Fe 2 O 3 vodonikom ili CO ili kalcinacijom u atmosferi N 2 2FeC 2 O 4 .3H 2 O. Fe 2 O 3 seskvioksid postoji u tri polimorfne modifikacije: max. stabilan a (mineralni hematit), g (magemit, oksimagnetit) i d (sa trigonalnom kristalnom rešetkom); prelazne temperature a: g 677°S, g: d 777°S; DH 0 prelaz a: g 0,67 kJ/mol. Za modifikaciju a-Fe 2 O 3, nivo temperaturne zavisnosti pritiska raspadanja: log p(O 2, u mm Hg) = - 10291/T+ 5,751gT - 1.09.10 - 3 T -0,75,10 5 T - 2 - 12,33; sol. u hlorovodoničnoj i sumpornoj kiselini, slabo u HNO 3; paramagnetna, Neelova tačka 953 K. Modifikacije g- i d-Fe 2 O 3 su ferimagnetne; g-Fe 2 O 3 nastaje tokom niskotemperaturne oksidacije Fe 3 O 4 i Fe, d-Fe 2 O 3 m.b. dobijeni hidrolizom i oksidacijom rastvora Fe(II) soli. Fe(II,III) oksid - komp. f-ly Fe 3 O 4, ili FeO.Fe 2 O 3, Fe II (Fe III O 2) 2 (mineralni magnetit), kada se zagrije. razgrađuje; na 627 °C a-oblik se pretvara u b; Nivo temperaturne zavisnosti pritiska raspadanja: logp(O 2, u mmHg art.) = = - 33265/T+ 13,37 (T > 843 K); ferimagnet, Curie tačka 900 K; ima visoku električnu provodljivost. Sol. u smešama sa stvaranjem soli Fe(II) i Fe(III), kalcinisane na 1200-1300 °C okoline. magnetit je praktično nerastvorljiv. u jedinjenjima i njihovim smjesama. Kada se zagreje na vazduhu oksidira u Fe 2 O 3. Dobija se djelovanjem vodene pare na vruće željezo, redukcijom Fe 2 O 3 i oksidacijom FeO. J. o. odgovara nizu hidroksida. Fe(OH) 2 hidroksid nastaje djelovanjem alkalija na Fe(II) soli; brzo oksidira u FeO(OH). R-vrijednost u vodi 0,00015 g na 100 g (18°C), sol. u alkalnim rastvorima sa formiranjem hidroksoferata (II), na primer. Na 2 i rastvor NH 4 Cl. Fe(III) hidroksidi tvore brojne smeđe željezne rude u prirodi: hidrohematit Fe 2 O 3 .0.1H 2 O (čvrsti rastvor vode u hematitu), turiit 2Fe 2 O 3 .H 2 O (tanka mehanička mješavina getita i hidrohematit ), getit a-FeO(OH), ili Fe 2 O 3 .H 2 O, lepidokrocit g-FeO(OH), hidrogetit 3Fe 2 O 3 .4H 2 O, limonit 2Fe 2 O 3 .3H 2 O, ksantosiderit Fe 2 O 3 .2H 2 O i limnit Fe 2 O 3 .3H 2 O (čvrsti rastvori vode u getitu).

Limnit se po kompoziciji poklapa sa umjetnošću. hidrogel Fe(OH) 3, dobijen taloženjem alkalijama iz rastvora Fe(III) soli. Kada se kalciniraju, Fe hidroksidi se pretvaraju u a-Fe 2 O 3 . Hidroksid Fe(OH) 3 je vrlo slaba baza; amfoterni, kada se kombinuju sa alkalijama ili bazičnim oksidima, formiraju soli koje nisu izolovane u slobodi. stanje jedinjenja željeza HFeO 2 - ferati (III), odn feriti, npr NaFeO2. Kada se Fe(OH) 3 oksidira u alkalnoj sredini jakim oksidantima, nastaju soli nepostojeće željezne kiseline H 2 FeO 4 (FeO 3 trioksid je također nepoznat) - ferati (VI), na primjer. K 2 FeO 4 - crveno-ljubičasti kristali; na 120-200 °C razlažu se na Fe 2 O 3, M 2 O i O 2; jači oksidanti od KMnO4. Priroda Fe oksidi i hidroksidi - sirovine u proizvodnji Fe, prirodni i sintetički - mineralni. pigmenti (vidi Željezni liskun, pigmenti željeznog oksida, crveno olovo, mumija, oker, umber); FeO - interm. proizvod u proizvodnji Fe i ferita, komponenta keramike i toplotno otpornih emajla; a-Fe 2 O 3 - komponenta keramike za oblaganje, cementa, termita, apsorbiraće. mase za pročišćavanje plina, materijal za poliranje (krokus), koji se koristi za proizvodnju ferita; g-Fe 2 O 3 - magnetni radni sloj. trake; Fe 3 O 4 - materijal za elektrode u elektrolizi klorida alkalnih metala, komponenta aktivne mase alkalnih baterija, obojenog cementa, keramike za oblaganje, termita; Fe(OH) 2 -intermedijer. proizvod po prijemu tečnosti o. i aktivna masa gvožđe-nikl baterija; Fe(OH) 3 - komponenta apsorpcione mase za prečišćavanje gasa, katalizator u org. sinteza. Lit.: vidi pod čl. Iron. E. F. Wegman. Hemijska enciklopedija. - M.: Sovjetska enciklopedija Ed. I. L. Knunyants 1988

E-172 Oksidi i hidroksidi željeza– aditiv za hranu, boja.

karakteristika:

Oksidi željeza, neorganski pigmenti, su hemijski spojevi željeza i kisika. Aditiv u prehrambenoj industriji E-172 koristi se kao boja za bojenje hrane u žutu, narandžastu, crvenu, smeđu i crnu boju. Poznato je ukupno 16 vrsta željeznih oksida i hidroksida. Međutim, u prehrambenoj industriji koriste se 3 oblika oksida koji proizvode različite nijanse: E-172(i) - Gvožđe (II,III) oksid je složeni oksid koji istovremeno sadrži gvožđe (II) i gvožđe (III) ione. Ima hemijsku formulu Fe3O4 i prirodno se javlja kao mineral magnetit. Oboji ga u crno. E-172(ii) - Gvožđe (III) oksid sa hemijskom formulom Fe2O3. U prirodi se javlja kao mineral hematit. Uobičajeno - hrđa. Oboji ga crvenom bojom. E-172(iii) - Gvožđe (II) oksid sa hemijskom formulom FeO. U prirodi se javlja kao mineral wustite. Boje žute. Vrlo su topljivi u koncentriranim neorganskim kiselinama, nerastvorljivi u vodi, organskim rastvaračima i biljnim uljima. Vrlo dobra otpornost na svjetlost, toplinu i alkalije, dobra otpornost na voćne kiseline. Oksidi željeza se javljaju prirodno, ali se koriste u prehrambenoj industriji za proizvodnju aditiva E-172 Koriste metodu kalcinacije željeznih (II) i (III) oksida ili reakcijom željeza sa vodenom parom na visokim temperaturama ispod 570°C.

primjena:

Oksidi i hidroksidi željezaširoko rasprostranjen u prirodi i koristi ga ljudi u različitim oblastima proizvodnje. TEŽINA oksidi i hidroksidi željeza (E-172) odobreni su za svu QS hranu. U Ruskoj Federaciji, aditiv je dozvoljen kao sredstvo za bojenje u prehrambenim proizvodima u skladu sa TI u količinama u skladu sa TI (klauzule 3.2.14, 3.11.3 SanPiN 2.3.2.1293-03). Oksidi željeza se prvenstveno koriste za bojenje dražeja, ukrasa i premaza u dozi od oko 0,1 g/kg. Osim u prehrambenoj industriji, koriste se oksidi željeza:

• u metalurškoj industriji kao sirovina za proizvodnju metala;
• u industriji boja i lakova kao pigment u bojama i premazima;
• u hemijskoj industriji kao katalizatori;
• u kozmetičkoj industriji za davanje željenih nijansi kozmetičkim proizvodima (za farbanje trepavica, pudera, šminke i pudera);
• u farmaceutskim proizvodima za proizvodnju lijekova koji povećavaju razinu hemoglobina, za bojenje lijekova u obliku dražeja, praha i krema. I oksidi i hidroksidi željeza koristi se za bojenje toaletnog sapuna, kao pigmenti u farbanju, obojeni cement i kao komponente keramike za oblaganje.

  Uticaj na ljudski organizam:

  Maksimalni dozvoljeni dnevni unos suplementa E-172 iznosi 0,5 mg/kg ljudske tjelesne težine. U malim dozama gvožđe je blagotvorno za organizam (povećava nivo hemoglobina u krvi). Ali uz predoziranje gvožđem, može nanijeti značajnu štetu zdravlju. Kada su koncentracije željeza u tijelu visoke, stvaraju se slobodni radikali, koji mogu dovesti do srčanog i moždanog udara. Osim toga, nakupljanje željeza u jetri izaziva rak jetre, ali to je tipično za osobe s genetskom bolešću hemohromatozom. U zdravom organizmu, uz razumne doze unosa gvožđa, ono ne nanosi nikakvu štetu ljudskom organizmu.

Ljudsko tijelo sadrži oko 5 g željeza, a većina (70%) je dio krvnog hemoglobina.

Fizička svojstva

U slobodnom stanju, željezo je srebrno-bijeli metal sa sivkastom nijansom. Čisto željezo je duktilno i ima feromagnetna svojstva. U praksi se obično koriste legure željeza - lijevano željezo i čelik.

Fe je najvažniji i najzastupljeniji element od devet d-metala Grupe VIII podgrupe. Zajedno sa kobaltom i niklom čini „porodicu gvožđa“.

Prilikom formiranja spojeva sa drugim elementima, često koristi 2 ili 3 elektrona (B = II, III).

Gvožđe, kao skoro svi d-elementi grupe VIII, ne pokazuje veću valentnost jednaku broju grupe. Njegova maksimalna valencija dostiže VI i pojavljuje se izuzetno rijetko.

Najtipičnija jedinjenja su ona u kojima su atomi Fe u oksidacionim stanjima +2 i +3.

Metode dobijanja gvožđa

1. Tehničko željezo (legirano ugljikom i drugim nečistoćama) dobija se karbotermičnom redukcijom njegovih prirodnih spojeva prema sljedećoj shemi:

Oporavak se odvija postepeno, u 3 faze:

1) 3Fe 2 O 3 + CO = 2Fe 3 O 4 + CO 2

2) Fe 3 O 4 + CO = 3FeO + CO 2

3) FeO + CO = Fe + CO 2

Lijevano željezo koje nastaje ovim procesom sadrži više od 2% ugljika. Nakon toga, liveno gvožđe se koristi za proizvodnju legura čelika - gvožđa koje sadrže manje od 1,5% ugljika.

2. Veoma čisto gvožđe se dobija na jedan od sledećih načina:

a) razlaganje Fe pentakarbonila

Fe(CO) 5 = Fe + 5SO

b) redukcija čistog FeO vodonikom

FeO + H 2 = Fe + H 2 O

c) elektroliza vodenih rastvora soli Fe +2

FeC 2 O 4 = Fe + 2CO 2

gvožđe(II) oksalat

Hemijska svojstva

Fe je metal srednje aktivnosti i pokazuje opšta svojstva karakteristična za metale.

Jedinstvena karakteristika je sposobnost "rđanja" na vlažnom zraku:

U nedostatku vlage sa suvim vazduhom, gvožđe počinje primetno da reaguje tek pri T > 150°C; nakon kalcinacije nastaje „gvozdeni kamenac“ Fe 3 O 4:

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

Gvožđe se ne rastvara u vodi u nedostatku kiseonika. Na vrlo visokim temperaturama, Fe reagira s vodenom parom, istiskujući vodik iz molekula vode:

3 Fe + 4H 2 O(g) = 4H 2

Mehanizam nastanka hrđe je elektrohemijska korozija. Proizvod od hrđe predstavljen je u pojednostavljenom obliku. U stvari, formira se labav sloj mješavine oksida i hidroksida promjenjivog sastava. Za razliku od Al 2 O 3 filma, ovaj sloj ne štiti željezo od daljeg uništavanja.

Vrste korozije

Zaštita gvožđa od korozije

1. Interakcija sa halogenima i sumporom na visokim temperaturama.

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3

2Fe + 3F 2 = 2FeF 3

Fe + I 2 = FeI 2

Nastaju spojevi u kojima prevladava ionski tip veze.

2. Interakcija sa fosforom, ugljenikom, silicijumom (gvožđe se ne spaja direktno sa N2 i H2, već ih rastvara).

Fe + P = Fe x P y

Fe + C = Fe x C y

Fe + Si = Fe x Si y

Nastaju supstance promenljivog sastava, kao što su bertolidi (kovalentna priroda veze preovlađuje u jedinjenjima)

3. Interakcija sa “neoksidirajućim” kiselinama (HCl, H 2 SO 4 dil.)

Fe 0 + 2H + → Fe 2+ + H 2

Budući da se Fe nalazi u nizu aktivnosti lijevo od vodonika (E° Fe/Fe 2+ = -0,44 V), sposoban je istisnuti H 2 iz običnih kiselina.

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2

Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2

4. Interakcija sa “oksidirajućim” kiselinama (HNO 3, H 2 SO 4 konc.)

Fe 0 - 3e - → Fe 3+

Koncentrovani HNO 3 i H 2 SO 4 „pasiviraju“ željezo, tako da se na uobičajenim temperaturama metal u njima ne otapa. Kod jakog zagrijavanja dolazi do sporog rastvaranja (bez oslobađanja H 2).

U sekciji HNO 3 željezo se otapa, prelazi u otopinu u obliku Fe 3+ kationa i kiseli anion se reducira u NO*:

Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3) 3 + NO + 2H 2 O

Veoma rastvorljiv u mešavini HCl i HNO 3

5. Odnos prema alkalijama

Fe se ne otapa u vodenim rastvorima alkalija. Reaguje sa rastopljenim alkalijama samo na veoma visokim temperaturama.

6. Interakcija sa solima manje aktivnih metala

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

Fe 0 + Cu 2+ = Fe 2+ + Cu 0

7. Reakcija sa gasovitim ugljen monoksidom (t = 200°C, P)

Fe (prašak) + 5CO (g) = Fe 0 (CO) 5 željezo pentakarbonil

Jedinjenja Fe(III).

Fe 2 O 3 - gvožđe (III) oksid.

Crveno-smeđi prah, n. R. u H 2 O. U prirodi - “crvena željezna ruda”.

Načini dobijanja:

1) raspadanje gvožđe (III) hidroksida

2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 + 3H 2 O

2) pečenje pirita

4FeS 2 + 11O 2 = 8SO 2 + 2Fe 2 O 3

3) raspadanje nitrata

Hemijska svojstva

Fe 2 O 3 je bazični oksid sa znacima amfoternosti.

I. Glavna svojstva se manifestuju u sposobnosti reakcije sa kiselinama:

Fe 2 O 3 + 6H + = 2Fe 3+ + ZH 2 O

Fe 2 O 3 + 6HCI = 2FeCI 3 + 3H 2 O

Fe 2 O 3 + 6HNO 3 = 2Fe(NO 3) 3 + 3H 2 O

II. Slaba kiselinska svojstva. Fe 2 O 3 se ne otapa u vodenim rastvorima alkalija, ali kada se stapa sa čvrstim oksidima, alkalijama i karbonatima, formiraju se feriti:

Fe 2 O 3 + CaO = Ca(FeO 2) 2

Fe 2 O 3 + 2NaOH = 2NaFeO 2 + H 2 O

Fe 2 O 3 + MgCO 3 = Mg(FeO 2) 2 + CO 2

III. Fe 2 O 3 - sirovina za proizvodnju željeza u metalurgiji:

Fe 2 O 3 + ZS = 2Fe + ZSO ili Fe 2 O 3 + ZSO = 2Fe + ZSO 2

Fe(OH) 3 - gvožđe (III) hidroksid

Načini dobijanja:

Dobija se djelovanjem alkalija na rastvorljive Fe 3+ soli:

FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl

U vrijeme pripreme, Fe(OH) 3 je crveno-smeđi mukozno-amorfni sediment.

Fe(III) hidroksid nastaje i tokom oksidacije Fe i Fe(OH) 2 u vlažnom vazduhu:

4Fe + 6H 2 O + 3O 2 = 4Fe(OH) 3

4Fe(OH) 2 + 2H 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3

Fe(III) hidroksid je krajnji proizvod hidrolize Fe 3+ soli.

Hemijska svojstva

Fe(OH) 3 je vrlo slaba baza (mnogo slabija od Fe(OH) 2). Pokazuje uočljiva kisela svojstva. Dakle, Fe(OH) 3 ima amfoterni karakter:

1) lako se odvijaju reakcije sa kiselinama:

2) svježi talog Fe(OH) 3 rastvara se u vrućem konc. otopine KOH ili NaOH sa stvaranjem hidrokso kompleksa:

Fe(OH) 3 + 3KOH = K 3

U alkalnoj otopini, Fe(OH) 3 se može oksidirati u ferate (soli željezne kiseline H 2 FeO 4 koje se ne oslobađaju u slobodnom stanju):

2Fe(OH) 3 + 10KOH + 3Br 2 = 2K 2 FeO 4 + 6KBr + 8H 2 O

Fe 3+ soli

Praktično najvažniji su: Fe 2 (SO 4) 3, FeCl 3, Fe(NO 3) 3, Fe(SCN) 3, K 3 4 - žuta krvna sol = Fe 4 3 prusko plava (tamnoplavi talog)

b) Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3 tiocijanat Fe(III) (krvavocrveni rastvor)

Karakteristike i račun

E172 je boja za hranu koja kombinuje tri oblika željeznih oksida. Bez mirisa je i ukusa, izgleda kao prah ili pasta. Raspon nijansi je crna, smeđa, crvena, narandžasta, žuta. Oksidi željeza postoje u prirodnom okruženju, ali za industrijsku upotrebu koriste sintetičku metodu za proizvodnju E172.

Postoji 16 oblika željeznih oksida, ali samo tri se koriste u prehrambenoj industriji:

Supstanca je visoko rastvorljiva u neorganskim kiselinama i nerastvorljiva u vodi, organskim rastvaračima i biljnim uljima. Zadržava svojstva kada je izložena svjetlosti, toplini, voćnim kiselinama i alkalijama.

Svrha

Oksid željeza je uključen u proizvodnju hrane, dajući im potrebnu hladovinu. Supstanca služi kao postojan pigment u bojama. Djeluje kao sirovina za proizvodnju metala. Aditiv se koristi u kozmetologiji, farmaceutskoj i hemijskoj industriji.

Utjecaj na zdravlje ljudskog tijela: koristi i štete

Aditiv E172 nije štetan za zdravlje ako se konzumira u utvrđenim granicama. U organizam dnevno ne može ući više od 0,5 mg supstance po kilogramu težine. Prekomjerno željezo dovodi do stvaranja slobodnih radikala, koji mogu uzrokovati srčani udar, infarkt miokarda i moždani udar.

Kod pacijenata s hemohromatozom, nakupljanje željeza može izazvati razvoj raka jetre. Ali boja E172, koja sadrži željezo, jednom u zdravom tijelu, potpuno se prerađuje i izlučuje. Dakle, ne šteti zdravlju ako se poštuje propisana doza.

Područja primjene

Prehrambena industrija uključuje aditiv E172 u proizvode kako bi ih obojio u željenu boju. Boja se često koristi za davanje crne nijanse umjetnom kavijaru (posebno u Rusiji).

Gvozdeni oksid se koristi za bojenje:

• dražeje, čokolada, bomboni;
• mješavine za pečenje;
• pašteta od mesa i ribe;
• hrana za kućne ljubimce;
• konditorski proizvodi;
• Dekoracije proizvoda;
• mliječni deserti.

Ostale primjene željeznih oksida:

• metalurgija (sirovine za proizvodnju metala);
• kozmetologija (podloga za bojenje, puder, farba za trepavice, itd.);
• farmaceutski proizvodi (davanje boje lijekovima u obliku krema, praha, dražeja; za proizvodnju lijekova koji povećavaju hemoglobin);
• hemijska industrija (djeluje kao katalizator);
• proizvodnja boja i lakova (pigmenti u premazima i bojama).

Sadržaj u proizvodima prema standardima

Table. Norma za sadržaj aditiva za hranu E172 u proizvodima prema SanPiN 2.3.2.1293-03 od 26. maja 2008.

Prehrambeni proizvodi	Maksimalni nivo sadržaja E172 u proizvodima
Aromatizirana i/ili fermentirana mliječna pića (kakao, čokoladno mlijeko, jogurt za piće, napitci od surutke)
Mliječni deserti (pudinzi, aromatizirani ili voćni jogurti)
Džemovi, marmelada, žele
Prerađeni sirevi
Kora zrelih sireva
Deserti na bazi masti, osim mliječnih
Jestivi led (uključujući sladoled i šerbet)
Konzervirano ili pasterizovano voće
Paste na bazi voća
Sveže voće sa tretiranom površinom
Deserti na bazi voća (uključujući voćne arome na bazi vode)
kandirano voće
Konditorski proizvodi (uključujući karamel, nugat, slatkiše)
Žitarice za doručak (uključujući zobene pahuljice), deserti na bazi žitarica i škroba (na primjer, puding od riže, tapioka)
Slatki umaci, ukrasi (npr. za pečenje), nevoćni preljevi
Pekarski proizvodi od maslaca (slani, slatki, ljuti) i mješavine
Dimljena, sušena, fermentirana i/ili soljena riba i riblji proizvodi, uključujući mekušce, rakove i bodljikože
Kavijar i proizvodi od njega, analozi lososa
Jestiva crijeva (npr. za kobasice)
Sveža jaja	Prema RPP
Umaci i slični proizvodi
Začini i prelivi
Gotovi grickalice na bazi krompira, skroba, žitarica i brašna
Prerađeni orašasti plodovi, oljušteni orasi, miješani orasi
Čorbe i supe
Pića na bazi vode i aroma, uključujući sportska, energetska, elektrolitska i granulirana

Zakonodavstvo

Upotreba E172 boje je dozvoljena u gotovo svim zemljama. Koristi se u Rusiji, Ukrajini, evropskim zemljama, SAD-u, Kanadi i mnogim drugim zemljama.