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

Sie werden bei der Herstellung magnetischer Speichermedien (Magnetbänder für Audio-, Video- und Computergeräte, Disketten, Festplattenlaufwerke) verwendet.

Wikimedia-Stiftung. 2010.

Sehen Sie in anderen Wörterbüchern, was „Eisenoxide“ sind:

EISENOXIDE: FeO Fe2O3 und Fe3O4. Natürliche Eisenoxide (Hämatit und Magnetit) sind Rohstoffe für die Eisenherstellung. Sie werden bei der Herstellung magnetischer Materialien, als Pigmente, Bestandteile von Auskleidungskeramiken usw. verwendet. Großes enzyklopädisches Wörterbuch

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EISENOXIDE- wasserunlösliche Verbindungen FeO, Fe203 und deren Mischung Fe304 (in der Natur das Mineral Magnetit), die zur Herstellung von Gusseisen, Stahl, Ferriten usw. verwendet werden. Große Polytechnische Enzyklopädie

FeO, Fe2O3 und Fe3O4. Natürliche Eisenoxide (Hämatit und Magnetit) sind Rohstoffe für die Eisenherstellung. Sie werden bei der Herstellung magnetischer Materialien, als Pigmente, Bestandteile von Auskleidungskeramiken usw. verwendet. Enzyklopädisches Wörterbuch

In Wasser unlösliche Eisenverbindungen: schwarzes FeO (veraltetes Eisenoxid), tnl 1368 °C; schwarzes Fe2O3 (veraltetes Eisenoxid, in der Natur ist das Mineral Magnetit), tnl 1538 °C; gelbes, braunes oder dunkelrotes Fe3O4 (in der Natur ist das Mineral Hämatit oder ... Großes enzyklopädisches polytechnisches Wörterbuch

FeO-Oxid (Wüstit-Technik). In kristallin Das Wustit-Gitter hat freie Plätze und seine Zusammensetzung entspricht FexO, wobei x = 0,89 0,95; Grad der Temperaturabhängigkeit des Zersetzungsdrucks: log p(O2, in mmHg) = 26730/T+ 6,43 (T > 1813 K);… … Chemische Enzyklopädie

FeO, Fe2O3 und Fe3O4. Natürliche Flüssigkeiten (Hämatit und Magnetit) Rohstoffe für die Eisenproduktion. Sie werden bei der Herstellung magischer Materialien, Materialien, als Pigmente, Bestandteile von Auskleidungskeramiken usw. verwendet. Naturwissenschaft. Enzyklopädisches Wörterbuch

OXIDE: FeO (schwarz, Schmelzpunkt 1369 °C); Fe2O3 (von dunkelroter bis schwarzvioletter oder brauner Farbe, Schmelzpunkt 1565 °C; Mineral Hämatit usw.); Fe3O4 (schwarz, Schmelzpunkt 1594°C; Magnetitmineral). Natürliche Eisenoxide sind Rohstoffe bei der Herstellung von Eisen,... ... Moderne Enzyklopädie

Siehe Eisenoxide... Chemische Enzyklopädie

EISENOXIDE, eine von drei Verbindungen, die in drei Zuständen vorkommen: Eisen(II)-oxid (Eisenoxid, FeO); Eisen(III)-oxid (Eisenoxid, Fe2O3), das natürlicherweise als HÄMATIT vorkommt; und Eisenoxideisen (Fe3O4), das... ... Wissenschaftliches und technisches Enzyklopädisches Wörterbuch

EINFÜHRUNG

Diese Arbeit widmet sich der Untersuchung der Eigenschaften von Eisen(III)-oxid Fe 2Ö 3, auch als Mineralien bekannt: Hämatit ( ?-Fe 2Ö 3), Limonit (Fe 2Ö 3H2O) ist Bestandteil von Magnetit (FeOFe2). Ö 3).

Das Thema der Studienarbeit ist von praktischem und theoretischem Interesse. Das Projekt wird für Unternehmen nützlich sein, die Fe synthetisieren 2Ö 3im industriellen Maßstab.

Das Projekt ist auch als Sammlung von Informationen über Eisen, einige seiner Oxide, insbesondere Eisen(III)-oxid, und die darin enthaltenen Mineralien nützlich.

Ziele, die nach Abschluss des Projekts erreicht werden müssen: möglichst umfassende Informationen über Eisen(III)-oxid sammeln, seine Eigenschaften und Synthesemethoden untersuchen.

Projektziele:

Sammeln Sie vollständige und aktuelle Informationen zum Thema.

Studieren Sie die Eigenschaften von Eisen und seinem Oxid (III) Fe 2Ö 3, anhand dessen Sie sich über den Einsatz dieser Stoffe informieren können.

Im Raketenmodellbau wird es zur Herstellung von katalysiertem Karamelltreibstoff verwendet, dessen Verbrennungsrate um 80 % höher ist als bei herkömmlichem Treibstoff.

Es ist der Hauptbestandteil von Bleirot (Kolkotar).

2 Kolkotar

Kolkotar – braune Mineralfarbe. Andere Namen: Pariser oder englische rote Farbe, Caput mortuum vitrioli, Krokus, rotes Blei; in der Alchemie - roter Löwe.

Die Zusammensetzung von Kolkotar ist mehr oder weniger reines wasserfreies Eisenoxid. Obwohl wasserfreies Eisenoxid in der Natur in sehr großen Mengen vorkommt (rotes Eisenerz, Eisenglanz), werden wertvolle Varianten dieser Farbe künstlich hergestellt oder als Nebenprodukt bei der Gewinnung von Nordhausensäure aus Eisensulfat sowie bei der Kalzinierung gewonnen Die wichtigsten Eisensulfidsalze, die bei der Herstellung von Eisensulfat aus Vitriolstein aus der Lösung freigesetzt werden.

4.3 Vorbereitung und Synthese

Fe 2Ö 3entsteht bei der Kalzinierung aller Hydrate und Sauerstoffverbindungen von Eisen sowie Fe(NO) an der Luft 3)3und FeSO 4. So werden sie beispielsweise 2 Stunden lang kalziniert. auf voller Flamme eines Bunsenbrenners Fe(OH) 3, erhalten nach der Methode von G. Güttig und G. Garside.

Fe(OH) 3= Fe 2O3 + 3H 2Ö

Gemäß den Anweisungen von D.N. Finkelshtein, 100 g Fe(NO 3)39 STUNDEN 2O wird in einem großen Porzellantiegel auf einer elektrischen Kochplatte erhitzt. Das Salz schmilzt zunächst leise und bildet eine braune Flüssigkeit, die nach und nach verdunstet. Bei 121° beginnt die Flüssigkeit zu sieden und setzt dabei konstant siedendes 68 %iges HNO3 frei.

Allmählich beginnt die Flüssigkeit einzudicken und es ist häufiges Rühren erforderlich, um Stöße und Spritzer zu vermeiden. Ab 130°C wird die Flüssigkeit kontinuierlich mit einem Porzellanspatel gerührt, dabei verdickt sie sich zu einer Paste (ohne Rühren erstarrt die Flüssigkeit plötzlich zu einer festen Masse). Bei 132 °C zerfällt die Paste sofort zu Pulver und setzt weiterhin HNO3-Dampf frei.

Ohne mit dem Rühren aufzuhören, weiter erhitzen, bis es vollständig trocken ist; Der gesamte Vorgang dauert 20-25 Minuten. Die Trockenmasse wird gemahlen, in einen Tiegel überführt und in einer Muffel bei 600–700° für 8–10 Stunden kalziniert. Wenn das anfängliche Eisennitrat von ausreichender Reinheit ist, erfüllt das resultierende Produkt die Qualifikation x. h. Ausbeute 95–98 % der Theorie, d. h. etwa 19 g.

Um ein reines Präparat herzustellen, wird die berechnete Menge einer heißen Oxalsäurelösung zu einer zum Sieden erhitzten Eisensalzlösung gegeben, wobei Eisenoxalsäure ausfällt. Es wird filtriert, gründlich mit Wasser gewaschen, getrocknet und in Gegenwart von Luft unter ständigem Rühren kalziniert. Ausbeute 90–93 % der Theorie. Das resultierende Präparat enthält 99,79–99,96 % Fe2O 3.

Eine Lösung von 500 g Fe(NO 3)3 9N 2Etwa 2 Liter Wasser. Durch ein bis zum Topfboden reichendes Rohr wird ein nicht zu starker NH-Strom geleitet. 3, mit Alkali und Wasser gewaschen. Rühren Sie die Flüssigkeit von Zeit zu Zeit mit einem Gasauslassrohr um.

Nachdem die Fällung abgeschlossen ist, lässt man die Flüssigkeit absitzen, dekantiert die Lösung und wäscht den Niederschlag mit heißem Wasser, bis NO entfernt ist. 3in Waschgewässern. Gewaschenes Fe(OH) 3in Porzellanbechern getrocknet und dann 5-6 Stunden lang kalziniert. bei 550-600°. Ausbeute 96 g (96–97 % der Theorie).

Nach Erhalt von Fe 2Ö 3, das als Rohstoff für die Herstellung von hochreinem Fe dient, muss das Ausgangseisennitrat äußerst rein sein. Durch wiederholte Umkristallisation von Fe(NO 3)39N 2O Cleaves und Thompson erhielten ein Präparat, das nur 0,005 % Si und weniger als 0,001 % andere Verunreinigungen enthielt.

Laut Brandt ist es am ratsamsten, von chemisch reinem Eisen auszugehen. Letzteres wird in HCl gelöst, die Lösung wird beim Erhitzen mit Schwefelwasserstoff behandelt, filtriert und zweiwertiges Eisen im Filtrat wird durch Kochen mit einer kleinen Menge HNO zu Eisen(III)-Eisen oxidiert 3. Die Mischung wird zweimal mit konzentrierter HCl eingedampft und nach Auflösen des Rückstands in verdünnter HCl im Überschuss die Lösung mehrmals mit Ether in einem großen Scheidetrichter geschüttelt.

Wenn das Ausgangsmaterial Co enthielt, lässt man den Inhalt des Trichters absetzen, lässt die untere (wässrige) Schicht durch den Hahn ab und gibt einen Volumenanteil der Mischung ab, die durch Schütteln von HCl (Spez. 1.104) mit Ether erhalten wird zu dem im Trichter verbliebenen Ätherextrakt hinzugegeben. Kräftig schütteln, die unterste Schicht erneut abgießen und den Vorgang wiederholen.

Der gereinigte Etherextrakt wird filtriert, der Ether abdestilliert (oder einfach durch Erhitzen im Wasserbad entfernt) und die verbleibende FeCl-Lösung entfernt 3mehrmals mit HNO verdampfen 3. Die letzte Eindampfung erfolgt unter Zugabe von NH4NO 3.

Es empfiehlt sich, die Verdunstung in einer flachen Porzellantasse durchzuführen.

Nach dem Verdampfen bleibt eine zerbrechliche Salzmasse zurück, die sich leicht vom Becher lösen lässt. Es wird im Mörser gemahlen und in Portionen von 40-50 g in einem Platinbecher mäßig kalziniert. Der Rückstand wird mehrmals mit trockenem Ammoniumcarbonat vermischt und erneut bei schwacher Rotglut unter häufigem Rühren erhitzt.

Dieser Vorgang wird wiederholt, bis ein annähernd konstantes Gewicht erreicht ist (exakt konstantes Gewicht kann nicht erreicht werden, da eine geringe Menge Fe vorhanden ist 2Ö 3paarweise davongetragen (NH 4)2CO 3).

Eisenmetalloxidmineral

ABSCHLUSS

Die zu Beginn der Forschungsarbeit gesetzten Ziele wurden vollständig erreicht:

)Informationen über Eisen, seine Oxide und Mineralien wurden gesammelt:

Eisen ist ein formbares, silberweißes Metall mit hoher Reaktivität. Die Verbindung weist die Oxidationsstufen +2, +3, +6 auf. Enthält Oxide: Fe +2Oh, Fe 2+3Ö 3, Fe 3Ö 4 (Fe +2O·Fe +32Ö 3). Eisen(III)-oxid Fe 2Ö 3Es wird nicht nur synthetisch gewonnen, sondern kommt auch in natürlichen Erzlagerstätten vor. Es ist Bestandteil einiger Mineralien wie Hämatit, Limonit und Magnetit.

)Eigenschaften von Fe wurden untersucht 2Ö 3und es werden Schlussfolgerungen zu seiner Anwendung gezogen:

Stoff Fe 2Ö 3wird zur Gewinnung von reinem, leicht oxidierbarem Eisen durch Reduktion mit Wasserstoff sowie in elektronischen Speichermedien (aufgrund des Magnetismus), als Poliermittel (roter Krokus) für Stahl und Glas, in der Lebensmittelindustrie und ist Hauptbestandteil von Kolkotar (da die Verbindung färbend ist) .

)Es wurden mehrere Methoden zur Synthese der Substanz untersucht. Die höchste Produktausbeute beträgt 98 % der Theorie. Dieses Ergebnis kann mit der Methode von D.N. erreicht werden. Finkelstein, durch Erhitzen von Fe(NO 3)39 STUNDEN 2O in einem großen Porzellantiegel auf einer elektrischen Kochplatte unter ständigem Rühren erhitzen.

REFERENZLISTE

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Autor: Chemische Enzyklopädie I. L. Knunyants

EISENOXIDE . Oxid FeO (in der Technologie - Wustit). In kristallin das Wustit-Gitter hat freie Knoten und seine Zusammensetzung entspricht der Formel F x O, wobei x = 0,89-0,95; Gleichung für die Temperaturabhängigkeit des Zersetzungsdrucks: log p(O 2, in mm Hg) = - 26730/T+ 6,43 (T > 1813 K); siehe auch Tabelle. In Wasser praktisch unlöslich, in Säuren und Laugen löslich. Leicht oxidiert; pyrophor Nach der Kalzinierung nehmen die chemische Aktivität und die Pyrophorizität von FeO ab. In der Natur ist die Eizelle ein äußerst seltenes Mineral. Es wird durch Reduktion von Fe 2 O 3 mit Wasserstoff oder CO oder durch Kalzinierung in einer Atmosphäre aus N 2 2FeC 2 O 4 * 3H 2 O gewonnen. Fe 2 O 3-Sesquioxid existiert in drei polymorphen Modifikationen: die stabilste a (Hämatitmineral) , g (Maghemit, Oxymagnetit) und d (mit trigonalem Kristallgitter); Übergangstemperaturen a: g 677 °C, g: d 777 °C; D H 0 Übergang a : g 0,67 kJ/mol. Für die Modifikation a -Fe 2 O 3 lautet die Gleichung für die Temperaturabhängigkeit des Zersetzungsdrucks: log p(O 2, in mmHg) = - 10291/T+ 5,751gT - 1,09 * 10 - 3 T -0,75 * 10 5 T – 2 – 12,33; löslich in Salz- und Schwefelsäure, schwer löslich in HNO 3 ; paramagnetisch, Néel-Punkt 953 K. Modifikationen g - und d -Fe 2 O 3 sind ferrimagnetisch; g -Fe 2 O 3 entsteht bei der Niedertemperaturoxidation von Fe 3 O 4 und Fe, d -Fe 2 O 3 kann durch Hydrolyse und Oxidation von Lösungen von Fe(II)-Salzen gewonnen werden. Fe(II,III)-Oxid – eine Verbindung der Formel Fe 3 O 4 oder FeO * Fe 2 O 3, Fe II (Fe III O 2) 2 (Magnetitmineral), zersetzt sich beim Erhitzen; bei 627 °C wandelt sich die a-Form in b um; Gleichung für die Temperaturabhängigkeit des Zersetzungsdrucks: logp(O 2, in mm Hg) = = - 33265/T+ 13,37 (T > 843 K); Ferrimagnet, Curie-Punkt 900 K; hat eine hohe elektrische Leitfähigkeit. Es ist in Säuren löslich und bildet Fe(II)- und Fe(III)-Salze; natürlicher Magnetit, der bei 1200–1300 °C kalziniert wird, ist in Säuren und deren Mischungen praktisch unlöslich. Beim Erhitzen an der Luft oxidiert es zu Fe 2 O 3 . Es wird durch die Einwirkung von Wasserdampf auf heißes Eisen, die Reduktion von Fe 2 O 3 und die Oxidation von FeO gewonnen. EISENOXIDE o. entspricht einer Reihe von Hydroxiden. Fe(OH) 2-Hydroxid entsteht durch Einwirkung von Alkali auf wässrige Lösungen von Fe(II)-Salzen; oxidiert schnell zu FeO(OH). Löslichkeit in Wasser 0,00015 g pro 100 g (18°C), löslich in Säuren, alkalischen Lösungen unter Bildung von Hydroxoferraten (II), zum Beispiel Na 2, und NH 4 Cl-Lösungen. Fe(III)-Hydroxide bilden in der Natur eine Reihe brauner Eisenerze: Hydrohämatit Fe 2 O 3 * 0,1H 2 O (feste Lösung von Wasser in Hämatit), Turyit 2Fe 2 O 3 * H 2 O (feinmechanische Mischung aus Goethit und Hydrohämatit), Goethit a -FeO(OH) oder Fe 2 O 3 * H 2 O, Lepidocrocit g -FeO(OH), Hydrogoethit 3Fe 2 O 3 * 4H 2 O, Limonit 2Fe 2 O 3 * 3H 2 O, Xanthosiderit Fe 2 O 3 * 2H 2 O und Limnit Fe 2 O 3 * 3H 2 O (feste Lösungen von Wasser in Goethit).

Limnite stimmt in seiner Komposition mit der Kunst überein. Hydrogel Fe(OH) 3, erhalten durch Fällung mit Alkali aus Lösungen von Fe(III)-Salzen. Beim Kalzinieren wandeln sich Fe-Hydroxide in a-Fe 2 O 3 um. Hydroxid Fe(OH) 3 ist eine sehr schwache Base; amphoter, wenn sie mit Alkalien oder basischen Oxiden kombiniert werden, bilden sie Salze der Eisensäure HFeO 2, die nicht in den freien Zustand freigesetzt werden – Ferrate (III) oder Ferrite, zum Beispiel NaFeO 2. Wenn Fe(OH) 3 in alkalischem Medium mit starken Oxidationsmitteln oxidiert wird, entstehen Salze der nicht vorhandenen Eisensäure H 2 FeO 4 (FeO 3-Trioxid ist ebenfalls unbekannt) – Ferrate (VI), zum Beispiel K 2 FeO 4 , - rotviolette Kristalle; bei 120–200 °C zerfallen sie in Fe 2 O 3, M 2 O und O 2; stärkere Oxidationsmittel als KMnO4. Natur Oxide und Hydroxide von Fe – Rohstoffe bei der Herstellung von Fe, natürliche und synthetische – mineralische Pigmente (siehe Eisenglimmer, Eisenoxidpigmente, Eisenblei, Mumie, Ocker, Umbra); FeO ist ein Zwischenprodukt bei der Herstellung von Fe und Ferriten, Bestandteil von Keramik und hitzebeständigen Emails; a -Fe 2 O 3 - Bestandteil der Auskleidungskeramik, Zement, Thermit, absorbiert. Massen zur Gasreinigung, Poliermittel (Krokus), zur Herstellung von Ferriten; g -Fe 2 O 3 - Arbeitsschicht aus Magnetbändern; Fe 3 O 4 – Material für Elektroden bei der Elektrolyse von Alkalimetallchloriden, Bestandteil der aktiven Masse von Alkalibatterien, farbiger Zement, Auskleidungskeramik, Thermit; Fe(OH) 2 ist ein Zwischenprodukt bei der Herstellung von EISENOXIDEN o. und aktive Masse von Eisen-Nickel-Batterien; Fe(OH) 3 ist Bestandteil einer Absorptionsmasse zur Gasreinigung, ein Katalysator in der organischen Synthese.

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EISENOXIDE Oxid FeO (in der Technologie - Wustit). In kristallin es gibt freie Knoten im Wustit-Gitter und seine Zusammensetzung entspricht der Formel Fe x O, wobei x = 0,89-0,95; Grad der Temperaturabhängigkeit des Zersetzungsdrucks: log p(O 2, in mm Hg) = - 26730/T+ 6,43 (T > 1813 K); siehe auch Tabelle. In Wasser praktisch nicht löslich, gut löslich. in alkalischen Lösungen. Leicht oxidiert; pyrophor Nach Kalzinierung der Chemikalie die Aktivität und Pyrophorizität von FeO nimmt ab. In der Natur ist die Eizelle ein äußerst seltenes Mineral. Es wird durch Reduktion von Fe 2 O 3 mit Wasserstoff oder CO oder durch Kalzinierung in einer Atmosphäre aus N 2 2FeC 2 O 4 .3H 2 O gewonnen. Fe 2 O 3-Sesquioxid existiert in drei polymorphen Modifikationen: max. stabil a (mineralischer Hämatit), g (Maghemit, Oxymagnetit) und d (mit trigonalem Kristallgitter); Übergangstemperaturen a: g 677°С, g: d 777°С; DH 0-Übergang a: g 0,67 kJ/mol. Für die Modifikation von a-Fe 2 O 3 beträgt die Temperaturabhängigkeit des Zersetzungsdrucks: log p(O 2, in mm Hg) = - 10291/T+ 5,751 gT - 1,09,10 - 3 T -0,75,10 5 T - 2 - 12,33; Sol. in Salz- und Schwefelsäure, schwach in HNO 3; paramagnetisch, Néel-Punkt 953 K. Modifikationen g- und d-Fe 2 O 3 sind ferrimagnetisch; g-Fe 2 O 3 entsteht bei der Niedertemperaturoxidation von Fe 3 O 4 und Fe, d-Fe 2 O 3 m.b. gewonnen durch Hydrolyse und Oxidation von Lösungen von Fe(II)-Salzen. Fe(II,III)-Oxid - Komp. f-ly Fe 3 O 4 oder FeO.Fe 2 O 3, Fe II (Fe III O 2) 2 (Mineralmagnetit), wenn erhitzt. zersetzt sich; bei 627 °C wandelt sich die a-Form in b um; Grad der Temperaturabhängigkeit des Zersetzungsdrucks: logp(O 2, in mmHg Art.) = = - 33265/T+ 13,37 (T > 843 K); Ferrimagnet, Curie-Punkt 900 K; hat eine hohe elektrische Leitfähigkeit. Sol. in Mischungen unter Bildung von Fe(II)- und Fe(III)-Salzen, kalziniert bei 1200–1300 °C Umgebungstemperatur. Magnetit ist praktisch unlöslich. in Verbindungen und deren Mischungen. Beim Erhitzen an der Luft oxidiert es zu Fe 2 O 3. Es wird durch die Einwirkung von Wasserdampf auf heißes Eisen, die Reduktion von Fe 2 O 3 und die Oxidation von FeO gewonnen. J. o. entspricht einer Reihe von Hydroxiden. Fe(OH) 2-Hydroxid entsteht durch Einwirkung von Alkali auf Fe(II)-Salze; oxidiert schnell zu FeO(OH). R-Wert in Wasser 0,00015 g pro 100 g (18°C), Lösung. in alkalischen Lösungen beispielsweise unter Bildung von Hydroxoferraten (II). Na 2 und Lösung NH 4 Cl. Fe(III)-Hydroxide bilden in der Natur eine Reihe brauner Eisenerze: Hydrohämatit Fe 2 O 3 .0,1H 2 O (feste Lösung von Wasser in Hämatit), Turyit 2Fe 2 O 3 .H 2 O (dünne mechanische Mischung aus Goethit und Hydrohämatit), Goethit a-FeO(OH) oder Fe 2 O 3 .H 2 O, Lepidocrocit g-FeO(OH), Hydrogoethit 3Fe 2 O 3 .4H 2 O, Limonit 2Fe 2 O 3 .3H 2 O, Xanthosiderit Fe 2 O 3 .2H 2 O und Limnit Fe 2 O 3 .3H 2 O (feste Lösungen von Wasser in Goethit).

Limnite stimmt in seiner Komposition mit der Kunst überein. Hydrogel Fe(OH) 3, erhalten durch Fällung mit Alkali aus Lösungen von Fe(III)-Salzen. Beim Kalzinieren wandeln sich Fe-Hydroxide in a-Fe 2 O 3 um. Hydroxid Fe(OH) 3 ist eine sehr schwache Base; amphoter, wenn sie mit Alkalien oder basischen Oxiden kombiniert werden, bilden sie Salze, die nicht in freier Form isoliert werden können. Zustand der Eisenverbindungen HFeO 2 - Ferrate (III), oder Ferrite, z.B NaFeO2. Bei der Oxidation von Fe(OH) 3 im alkalischen Milieu mit starken Oxidationsmitteln entstehen Salze der nicht vorhandenen Eisensäure H 2 FeO 4 (FeO 3-Trioxid ist ebenfalls unbekannt) – beispielsweise Ferrate (VI). K 2 FeO 4 – rotviolette Kristalle; bei 120–200 °C zerfallen sie in Fe 2 O 3, M 2 O und O 2; stärkere Oxidationsmittel als KMnO4. Natur Fe-Oxide und -Hydroxide – Rohstoffe in der Fe-Produktion, natürlich und synthetisch – mineralisch. Pigmente (vgl Eisenglimmer, Eisenoxidpigmente, Mennige, Mumie, Ocker, Umbra); FeO - interm. Produkt bei der Herstellung von Fe und Ferriten, Bestandteil von Keramik und hitzebeständigen Emails; a-Fe 2 O 3 – ein Bestandteil von Auskleidungskeramik, Zement, Thermit, absorbiert. Massen zur Gasreinigung, Poliermittel (Krokus), zur Herstellung von Ferriten; g-Fe 2 O 3 - magnetische Arbeitsschicht. Bänder; Fe 3 O 4 – Material für Elektroden bei der Elektrolyse von Alkalimetallchloriden, Bestandteil der aktiven Masse von Alkalibatterien, farbiger Zement, Auskleidungskeramik, Thermit; Fe(OH) 2 -Zwischenprodukt. Produkt nach Erhalt von Flüssigkeit o. und aktive Masse von Eisen-Nickel-Batterien; Fe(OH) 3 – Bestandteil der Absorptionsmasse zur Gasreinigung, Katalysator in org. Synthese. Zündete.: siehe unter Art. Eisen. E. F. Wegman. Chemische Enzyklopädie. - M.: Sowjetische Enzyklopädie Ed. I. L. Knunyants 1988

E-172 Eisenoxide und -hydroxide– Lebensmittelzusatzstoff, Farbstoff.

Charakteristisch:

Eisenoxide, anorganische Pigmente, sind chemische Verbindungen aus Eisen und Sauerstoff. Zusatzstoff in der Lebensmittelindustrie E-172 Wird als Farbstoff zum Färben von Lebensmitteln in Gelb, Orange, Rot, Braun und Schwarz verwendet. Insgesamt sind 16 Arten von Eisenoxiden und -hydroxiden bekannt. In der Lebensmittelindustrie werden jedoch drei Formen von Oxiden verwendet, um Produkten unterschiedliche Farbtöne zu verleihen: E-172(i) – Eisen(II,III)-oxid ist ein komplexes Oxid, das gleichzeitig Eisen(II)- und Eisen(III)-Ionen enthält. Es hat die chemische Formel Fe3O4 und kommt in der Natur als Mineral Magnetit vor. Malt es schwarz. E-172(ii) – Eisen(III)-oxid mit der chemischen Formel Fe2O3. Kommt in der Natur als Mineral Hämatit vor. Im Volksmund Rost. Färbt es rot. E-172(iii) – Eisen(II)-oxid mit der chemischen Formel FeO. Kommt in der Natur als Mineral Wüstit vor. Farben gelb. Sie sind in konzentrierten anorganischen Säuren gut löslich, in Wasser, organischen Lösungsmitteln und Pflanzenölen unlöslich. Sehr gute Licht-, Hitze- und Laugenbeständigkeit, gute Fruchtsäurebeständigkeit. Eisenoxide kommen in der Natur vor, werden aber in der Lebensmittelindustrie zur Herstellung von Zusatzstoffen verwendet E-172 Sie nutzen die Methode der Kalzinierung von Eisen(II)- und (III)-Oxiden oder die Reaktion von Eisen mit Wasserdampf bei hohen Temperaturen unter 570 °C.

Anwendung:

Eisenoxide und -hydroxide in der Natur weit verbreitet und von Menschen in verschiedenen Produktionsbereichen verwendet. GEWICHT Eisenoxide und -hydroxide (E-172) sind für alle QS-Lebensmittel zugelassen. In der Russischen Föderation ist der Zusatzstoff als Farbstoff in Lebensmitteln gemäß den technischen Vorschriften in Mengen gemäß den technischen Vorschriften zulässig (Absätze 3.2.14, 3.11.3 SanPiN 2.3.2.1293-03). Eisenoxide werden hauptsächlich zum Färben von Dragees, Dekorationen und Beschichtungen in einer Dosierung von etwa 0,1 g/kg verwendet. Neben der Lebensmittelindustrie werden Eisenoxide eingesetzt:

• in der metallurgischen Industrie als Rohstoffe für die Metallproduktion;
• in der Farben- und Lackindustrie als Pigment in Farben und Lacken;
• in der chemischen Industrie als Katalysatoren;
• in der Kosmetikindustrie, um kosmetischen Produkten die gewünschten Farbtöne zu verleihen (zum Färben von Wimpernfarbe, Grundierung, Make-up und Puder);
• in Arzneimitteln zur Herstellung von Arzneimitteln, die den Hämoglobinspiegel erhöhen, zum Färben von Arzneimitteln in Form von Dragees, Pulvern und Cremes. Und auch Eisenoxide und -hydroxide Wird zum Färben von Toilettenseife, als Pigmente in der Malerei, für farbigen Zement und als Bestandteile von Auskleidungskeramiken verwendet.

  Auswirkungen auf den menschlichen Körper:

  Maximal zulässige tägliche Einnahme des Nahrungsergänzungsmittels E-172 beträgt 0,5 mg/kg menschliches Körpergewicht. In kleinen Dosen wirkt sich Eisen positiv auf den Körper aus (erhöht den Hämoglobinspiegel im Blut). Doch bei einer Überdosis Eisen kann es zu erheblichen Gesundheitsschäden kommen. Bei hohen Eisenkonzentrationen im Körper entstehen freie Radikale, die zu Herzinfarkten und Schlaganfällen führen können. Darüber hinaus provoziert die Ansammlung von Eisen in der Leber Leberkrebs, was jedoch typisch für Menschen mit der genetisch bedingten Krankheit Hämochromatose ist. In einem gesunden Körper verursacht es bei angemessener Eisenaufnahme keinen Schaden für den menschlichen Körper.

Der menschliche Körper enthält etwa 5 g Eisen, der größte Teil davon (70 %) ist Teil des Bluthämoglobins.

Physikalische Eigenschaften

Im freien Zustand ist Eisen ein silberweißes Metall mit einer gräulichen Tönung. Reines Eisen ist duktil und hat ferromagnetische Eigenschaften. In der Praxis werden meist Eisenlegierungen – Gusseisen und Stahl – verwendet.

Fe ist das wichtigste und am häufigsten vorkommende Element der neun D-Metalle der Gruppe VIII-Untergruppe. Zusammen mit Kobalt und Nickel bildet es die „Eisenfamilie“.

Bei der Bildung von Verbindungen mit anderen Elementen werden häufig 2 oder 3 Elektronen benötigt (B = II, III).

Eisen weist, wie fast alle d-Elemente der Gruppe VIII, keine der Gruppennummer entsprechende höhere Wertigkeit auf. Seine maximale Wertigkeit erreicht VI und kommt äußerst selten vor.

Die typischsten Verbindungen sind solche, in denen sich die Fe-Atome in den Oxidationsstufen +2 und +3 befinden.

Methoden zur Eisengewinnung

1. Technisches Eisen (legiert mit Kohlenstoff und anderen Verunreinigungen) wird durch carbothermische Reduktion seiner natürlichen Verbindungen nach folgendem Schema gewonnen:

Die Erholung erfolgt schrittweise in drei Phasen:

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

Das dabei entstehende Gusseisen enthält mehr als 2 % Kohlenstoff. Anschließend wird aus Gusseisen Stahl hergestellt – Eisenlegierungen mit weniger als 1,5 % Kohlenstoff.

2. Sehr reines Eisen wird auf eine der folgenden Arten gewonnen:

a) Zersetzung von Fe-Pentacarbonyl

Fe(CO) 5 = Fe + 5СО

b) Reduktion von reinem FeO mit Wasserstoff

FeO + H 2 = Fe + H 2 O

c) Elektrolyse wässriger Lösungen von Fe +2-Salzen

FeC 2 O 4 = Fe + 2CO 2

Eisen(II)oxalat

Chemische Eigenschaften

Fe ist ein Metall mittlerer Aktivität und weist allgemeine, für Metalle charakteristische Eigenschaften auf.

Ein einzigartiges Merkmal ist die Fähigkeit, in feuchter Luft zu „rosten“:

In Abwesenheit von Feuchtigkeit und trockener Luft beginnt Eisen erst bei T > 150°C merklich zu reagieren; Beim Kalzinieren entsteht „Eisenzunder“ Fe 3 O 4:

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

Ohne Sauerstoff löst sich Eisen nicht in Wasser. Bei sehr hohen Temperaturen reagiert Fe mit Wasserdampf und verdrängt dabei Wasserstoff aus Wassermolekülen:

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

Der Mechanismus des Rostens ist elektrochemische Korrosion. Das Rostprodukt wird in vereinfachter Form dargestellt. Tatsächlich bildet sich eine lockere Schicht aus einer Mischung von Oxiden und Hydroxiden unterschiedlicher Zusammensetzung. Im Gegensatz zum Al 2 O 3 -Film schützt diese Schicht Eisen nicht vor weiterer Zerstörung.

Arten von Korrosion

Eisen vor Korrosion schützen

1. Wechselwirkung mit Halogenen und Schwefel bei hohen Temperaturen.

2Fe + 3Cl 2 = 2FeCl 3

2Fe + 3F 2 = 2FeF 3

Fe + I 2 = FeI 2

Es entstehen Verbindungen, bei denen der ionische Bindungstyp vorherrscht.

2. Wechselwirkung mit Phosphor, Kohlenstoff, Silizium (Eisen verbindet sich nicht direkt mit N2 und H2, sondern löst diese auf).

Fe + P = Fe x P y

Fe + C = Fe x C y

Fe + Si = Fe x Si y

Es entstehen Stoffe unterschiedlicher Zusammensetzung, wie zum Beispiel Berthollide (bei den Verbindungen überwiegt der kovalente Charakter der Bindung)

3. Wechselwirkung mit „nicht oxidierenden“ Säuren (HCl, H 2 SO 4 verd.)

Fe 0 + 2H + → Fe 2+ + H 2

Da sich Fe in der Aktivitätsreihe links von Wasserstoff befindet (E° Fe/Fe 2+ = -0,44 V), ist es in der Lage, H 2 aus gewöhnlichen Säuren zu verdrängen.

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2

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

4. Wechselwirkung mit „oxidierenden“ Säuren (HNO 3, H 2 SO 4 konz.)

Fe 0 - 3e - → Fe 3+

Konzentriertes HNO 3 und H 2 SO 4 „passivieren“ Eisen, sodass sich das Metall bei normalen Temperaturen nicht darin auflöst. Bei starker Erwärmung erfolgt eine langsame Auflösung (ohne Freisetzung von H 2).

Im Bereich HNO 3 Eisen löst sich auf, geht in Form von Fe 3+-Kationen in Lösung und das Säureanion wird zu NO* reduziert:

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

Sehr gut löslich in einer Mischung aus HCl und HNO 3

5. Beziehung zu Alkalien

Fe löst sich nicht in wässrigen Alkalilösungen. Es reagiert nur bei sehr hohen Temperaturen mit geschmolzenen Alkalien.

6. Wechselwirkung mit Salzen weniger aktiver Metalle

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

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

7. Reaktion mit gasförmigem Kohlenmonoxid (t = 200°C, P)

Fe (Pulver) + 5CO (g) = Fe 0 (CO) 5 Eisenpentacarbonyl

Fe(III)-Verbindungen

Fe 2 O 3 - Eisen(III)-oxid.

Rotbraunes Pulver, n. R. in H 2 O. In der Natur - „rotes Eisenerz“.

Methoden zur Beschaffung:

1) Zersetzung von Eisen(III)-hydroxid

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

2) Pyritbrennen

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

3) Nitratzersetzung

Chemische Eigenschaften

Fe 2 O 3 ist ein basisches Oxid mit Anzeichen von Amphoterität.

I. Die Haupteigenschaften manifestieren sich in der Fähigkeit, mit Säuren zu reagieren:

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. Schwache Säureeigenschaften. Fe 2 O 3 löst sich nicht in wässrigen Alkalilösungen, aber wenn es mit festen Oxiden, Alkalien und Carbonaten verschmolzen wird, bilden sich Ferrite:

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 - Rohstoff für die Eisenproduktion in der Metallurgie:

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

Fe(OH) 3 – Eisen(III)-hydroxid

Methoden zur Beschaffung:

Erhalten durch Einwirkung von Alkalien auf lösliche Fe 3+-Salze:

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

Zum Zeitpunkt der Herstellung ist Fe(OH) 3 ein rotbrauner, schleimig-amorpher Bodensatz.

Fe(III)-hydroxid entsteht auch bei der Oxidation von Fe und Fe(OH) 2 in feuchter Luft:

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

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

Fe(III)-hydroxid ist das Endprodukt der Hydrolyse von Fe 3+-Salzen.

Chemische Eigenschaften

Fe(OH) 3 ist eine sehr schwache Base (viel schwächer als Fe(OH) 2). Zeigt spürbare saure Eigenschaften. Somit hat Fe(OH) 3 einen amphoteren Charakter:

1) Reaktionen mit Säuren treten leicht auf:

2) frischer Niederschlag von Fe(OH) 3 löst sich in heißer konz. Lösungen von KOH oder NaOH unter Bildung von Hydroxokomplexen:

Fe(OH) 3 + 3KOH = K 3

In einer alkalischen Lösung kann Fe(OH) 3 zu Ferraten (Salze der Eisensäure H 2 FeO 4, die nicht im freien Zustand freigesetzt werden) oxidiert werden:

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

Fe 3+ Salze

Die praktisch wichtigsten sind: Fe 2 (SO 4) 3, FeCl 3, Fe(NO 3) 3, Fe(SCN) 3, K 3 4 - gelbes Blutsalz = Fe 4 3 Preußischblau (dunkelblauer Niederschlag)

b) Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3 Thiocyanat Fe(III) (Blutrotlösung)

Eigenschaften und Erhalt

E172 ist ein Lebensmittelfarbstoff, der drei Formen von Eisenoxiden kombiniert. Es ist geruchs- und geschmacksneutral, sieht aus wie ein Pulver oder eine Paste. Die Farbpalette umfasst Schwarz, Braun, Rot, Orange, Gelb. Eisenoxide kommen in der natürlichen Umwelt vor, für die industrielle Verwendung wird jedoch ein synthetisches Verfahren zur Herstellung von E172 verwendet.

Es gibt 16 Formen von Eisenoxiden, in der Lebensmittelindustrie werden jedoch nur drei verwendet:

Die Substanz ist in anorganischen Säuren gut löslich und in Wasser, organischen Lösungsmitteln und Pflanzenölen unlöslich. Behält seine Eigenschaften bei Einwirkung von Licht, Hitze, Fruchtsäuren und Laugen.

Zweck

Eisenoxid ist an der Lebensmittelproduktion beteiligt und verleiht ihnen den nötigen Farbton. Der Stoff dient als haltbares Pigment in Farben. Dient als Rohstoff für die Herstellung von Metallen. Der Zusatzstoff wird in der Kosmetik-, Pharma- und Chemieindustrie eingesetzt.

Auswirkungen auf die Gesundheit des menschlichen Körpers: Nutzen und Schaden

Der Zusatzstoff E172 ist bei bestimmungsgemäßem Verzehr nicht gesundheitsschädlich. Pro Tag dürfen nicht mehr als 0,5 mg der Substanz pro Kilogramm Körpergewicht in den Körper gelangen. Überschüssiges Eisen führt zur Bildung freier Radikale, die Herzinfarkt, Herzinfarkt und Schlaganfall verursachen können.

Bei Patienten mit Hämochromatose kann die Ansammlung von Eisen die Entstehung von Leberkrebs auslösen. Aber der eisenhaltige Farbstoff E172 wird im gesunden Körper vollständig verarbeitet und ausgeschieden. Daher ist es bei Einhaltung der vorgeschriebenen Dosierung nicht gesundheitsschädlich.

Anwendungsbereiche

Die Lebensmittelindustrie fügt den Produkten den Zusatzstoff E172 hinzu, um ihnen die gewünschte Farbe zu verleihen. Der Farbstoff wird häufig verwendet, um künstlichem Kaviar einen schwarzen Farbton zu verleihen (insbesondere in Russland).

Eisenoxid wird zum Färben verwendet:

• Dragees, Schokolade, Bonbons;
• Backmischungen;
• Fleisch- und Fischpasteten;
• Tierfutter;
• Süßwaren;
• Produktdekorationen;
• Milchdesserts.

Weitere Anwendungen von Eisenoxiden:

• Metallurgie (Rohstoffe zur Herstellung von Metallen);
• Kosmetik (Farbgrundierung, Puder, Wimpernfärbemittel usw.);
• Arzneimittel (Farbgebung von Arzneimitteln in Form von Cremes, Pulvern, Dragees; zur Herstellung von Arzneimitteln, die das Hämoglobin erhöhen);
• chemische Industrie (wirkt als Katalysator);
• Farben- und Lackherstellung (Pigment in Beschichtungen und Farben).

Inhaltsstoffe in normgerechten Produkten

Tisch. Die Norm für den Gehalt des Lebensmittelzusatzstoffs E172 in Produkten gemäß SanPiN 2.3.2.1293-03 vom 26. Mai 2008

Lebensmittel	Maximaler E172-Gehalt in Produkten
Aromatisierte und/oder fermentierte Milchgetränke (Kakao, Schokomilch, Trinkjoghurt, Molkengetränke)
Milchdesserts (Pudding, aromatisierter Joghurt oder Fruchtjoghurt)
Konfitüren, Marmelade, Gelees
Schmelzkäse
Rinde von reifem Käse
Desserts auf Fettbasis, außer Milchprodukten
Essbares Eis (einschließlich Eis am Stiel und Sorbet)
Obstkonserven oder pasteurisierte Früchte
Pasten auf Fruchtbasis
Frische Früchte mit behandelter Oberfläche
Desserts auf Fruchtbasis (einschließlich Fruchtaromen auf Wasserbasis)
Kandierte Früchte
Süßwaren (einschließlich Karamell, Nougat, Süßigkeiten)
Frühstückszerealien (einschließlich Haferflocken), Desserts auf Getreide- und Stärkebasis (z. B. Milchreis, Tapioka)
Süße Soßen, Dekorationen (z. B. zum Backen), Toppings ohne Früchte
Butterbackwaren (salzig, süß, scharf) und Mischungen
Geräucherter, getrockneter, fermentierter und/oder gesalzener Fisch und Fischprodukte, einschließlich Weichtiere, Krebstiere und Stachelhäuter
Kaviar und daraus hergestellte Produkte, Lachsanaloga
Essbare Hüllen (z. B. für Würstchen)
Frische Eier	Laut RPP
Saucen und ähnliche Produkte
Gewürze und Dressings
Verzehrfertige Snacks auf Basis von Kartoffeln, Stärke, Getreide und Mehl
Verarbeitete Nüsse, geschälte Nüsse, gemischte Nüsse
Brühen und Suppen
Wasserbasierte und aromatisierte Getränke, einschließlich Sport-, Energie-, Elektrolyt- und Granulatgetränke

Gesetzgebung

Die Verwendung des Farbstoffs E172 ist in fast allen Ländern erlaubt. Es wird in Russland, der Ukraine, europäischen Ländern, den USA, Kanada und vielen anderen Ländern verwendet.