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

Wykorzystuje się je do produkcji magnetycznych nośników pamięci (taśmy magnetyczne do sprzętu audio, wideo i komputerowego, dyskietki, dyski magnetyczne twarde).

Fundacja Wikimedia. 2010.

Zobacz, jakie „tlenki żelaza” znajdują się w innych słownikach:

TLENKI ŻELAZA: FeO Fe2O3 i Fe3O4. Naturalne tlenki żelaza (hematyt i magnetyt) są surowcami do produkcji żelaza. Wykorzystuje się je do produkcji materiałów magnetycznych, jako pigmenty, składniki ceramiki okładzinowej... Wielki słownik encyklopedyczny

TLENKI ŻELAZA: FeO, Fe2O3 i Fe3O4. Naturalne tlenki żelaza (hematyt i magnetyt) są surowcami do produkcji żelaza. Wykorzystuje się je do produkcji materiałów magnetycznych, jako pigmenty, składniki ceramiki okładzinowej... słownik encyklopedyczny

TLENKI ŻELAZA- nierozpuszczalne w wodzie związki FeO, Fe2O3 i ich mieszanina Fe304 (w naturze mineralny magnetyt), które są wykorzystywane do produkcji żeliwa, stali, ferrytów itp. Wielka encyklopedia politechniczna

FeO, Fe2O3 i Fe3O4. Naturalne tlenki żelaza (hematyt i magnetyt) są surowcami do produkcji żelaza. Wykorzystuje się je do produkcji materiałów magnetycznych, jako pigmenty, składniki ceramiki okładzinowej... słownik encyklopedyczny

Związki żelaza nierozpuszczalne w wodzie: czarny FeO (przestarzały tlenek żelazawy), tnl 1368 °C; czarny Fe2O3 (przestarzały tlenek żelaza, w naturze minerałem jest magnetyt), tnl 1538 °C; żółty, brązowy lub ciemnoczerwony Fe3O4 (w naturze minerałem jest hematyt lub ... Wielki encyklopedyczny słownik politechniczny

Tlenek FeO (technika wüstytu). W krystalicznym Sieć wustytu ma wolne miejsca, a jej skład odpowiada FexO, gdzie x = 0,89 · 0,95; Poziom zależności ciśnienia rozkładu od temperatury: log p(O2, w mmHg) = 26730/T+ 6,43 (T > 1813 K);… … Encyklopedia chemiczna

FeO, Fe2O3 i Fe3O4. Naturalne płyny (hematyt i magnetyt) surowce do produkcji żelaza. Wykorzystuje się je do produkcji materiałów magicznych, materiałów, jako pigmenty, składniki ceramiki okładzinowej... Naturalna nauka. słownik encyklopedyczny

TLENKI: FeO (czarny, temperatura topnienia 1369°C); Fe2O3 (od koloru ciemnoczerwonego do czarnofioletowego lub brązowego, temperatura topnienia 1565°C; hematyt mineralny itp.); Fe3O4 (czarny, temperatura topnienia 1594°C; minerał magnetytowy). Naturalne tlenki żelaza są surowcami do produkcji żelaza,... ... Nowoczesna encyklopedia

Zobacz Tlenki żelaza... Encyklopedia chemiczna

TLENKI ŻELAZA, jeden z trzech związków występujących w trzech stanach: tlenek żelaza (II) (tlenek żelazawy, FeO); tlenek żelaza(III) (tlenek żelaza, Fe2O3), który występuje naturalnie jako HEMATYT; oraz tlenek żelazawy (Fe3O4), który... ... Naukowy i techniczny słownik encyklopedyczny

WSTĘP

Niniejsza praca poświęcona jest badaniu właściwości tlenku żelaza(III) Fe 2O 3, znane również jako minerały: hematyt ( ?-Fe 2O 3), limonit (Fe 2O 3H2O), jest częścią magnetytu (FeOFe2 O 3).

Tematyka zajęć ma charakter praktyczny i teoretyczny. Projekt będzie przydatny dla przedsiębiorstw zajmujących się syntezą Fe 2O 3na skalę przemysłową.

Projekt jest również przydatny jako zbiór informacji o żelazie, niektórych jego tlenkach, w szczególności tlenku żelaza (III) i minerałach, które go zawierają.

Cele, które należy osiągnąć po zakończeniu projektu: zebrać jak najpełniejsze informacje na temat tlenku żelaza (III), zbadać jego właściwości i metody syntezy.

Cele projektu:

Zbieraj kompletne i aktualne informacje na dany temat.

Zbadaj właściwości żelaza i jego tlenku (III) Fe 2O 3, na podstawie którego można dowiedzieć się o stosowaniu tych substancji.

W modelowaniu rakiet wykorzystuje się go do produkcji katalizowanego paliwa karmelowego, które charakteryzuje się szybkością spalania o 80% wyższą niż paliwo konwencjonalne.

Jest głównym składnikiem ołowiu czerwonego (kolkotaru).

2 Kalkotar

Kolkotar - brązowa farba mineralna. Inne nazwy: czerwona farba paryska lub angielska, caput mortuum vitrioli, krokus, czerwona ołów; w alchemii - czerwony lew.

Skład kolkotaru to mniej więcej czysty bezwodny tlenek żelaza. Choć bezwodny tlenek żelaza występuje w przyrodzie w bardzo dużych ilościach (czerwona ruda żelaza, połysk żelaza), cenne odmiany tej farby produkowane są sztucznie lub otrzymywane jako produkt uboczny podczas ekstrakcji kwasu Nordhausen z siarczanu żelaza, a także podczas kalcynacji główne sole siarczku żelaza uwalniane z roztworu podczas wytwarzania siarczanu żelaza z kamienia witriolowego.

4.3 Przygotowanie i synteza

Fe 2O 3powstaje podczas kalcynacji w powietrzu wszystkich hydratów i związków tlenowych żelaza, a także Fe(NO 3)3i FeSO 4. Na przykład kalcynuje się je przez 2 godziny. na pełnym płomieniu palnika Bunsena Fe(OH) 3, otrzymane metodą G. Güttiga i G. Garside'a.

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

Zgodnie z zaleceniami D.N. Finkelshteina, 100 g Fe(NO 3)39H 2O ogrzewa się w dużym porcelanowym tyglu na elektrycznej płycie grzejnej. Na początku sól topi się cicho, tworząc brązową ciecz, która stopniowo odparowuje. W temperaturze 121° ciecz zaczyna wrzeć, uwalniając stale wrzący 68% HNO3.

Stopniowo płyn zaczyna gęstnieć i konieczne jest częste mieszanie, aby uniknąć wstrząsów i rozprysków. Począwszy od 130°, płyn jest stale mieszany porcelanową szpatułką i gęstnieje, tworząc pastę (bez mieszania płyn nagle twardnieje w stałą masę). W temperaturze 132° pasta natychmiast rozpada się na proszek, nadal wydzielając pary HNO3.

Nie przestając mieszać, kontynuuj ogrzewanie aż do całkowitego wyschnięcia; cały proces trwa 20-25 minut. Suchą masę rozdrabnia się, przenosi do tygla i kalcynuje w mufli w temperaturze 600-700°C przez 8-10 godzin. Jeżeli początkowy azotan żelaza ma wystarczającą czystość, powstały produkt spełnia kwalifikację x. h. Wydajność teoretyczna 95-98%, tj. około 19 g.

Aby przygotować czysty preparat, obliczoną ilość gorącego roztworu kwasu szczawiowego dodaje się do podgrzanego do wrzenia roztworu soli żelazawej i wytrąca się kwas szczawiowy żelazawy. Jest filtrowany, dokładnie przemywany wodą, suszony i kalcynowany w obecności powietrza, ciągle mieszając. Wydajność teoretyczna 90-93%. Powstały preparat zawiera 99,79-99,96% Fe2O 3.

Roztwór 500 g Fe(NO 3)3 9N 2Około 2 litrów wody. Niezbyt silny prąd NH przepuszcza się przez rurkę sięgającą do dna garnka. 3, przemyto alkaliami i wodą. Od czasu do czasu mieszaj płyn za pomocą rurki wylotowej gazu.

Po całkowitym wytrąceniu ciecz pozostawia się do osadzenia, roztwór zlewa się, a osad przemywa gorącą wodą aż do usunięcia NO. 3w wodach myjących. Przemyte Fe(OH) 3suszy się w porcelanowych kubkach, a następnie kalcynuje przez 5-6 godzin. przy 550-600°. Wydajność 96 g (teoretycznie 96-97%).

Po otrzymaniu Fe 2O 3, który służy jako surowiec do wytwarzania Fe o wysokiej czystości, wyjściowy azotan żelaza musi być wyjątkowo czysty. Przez wielokrotną rekrystalizację Fe (NO 3)39N 2O Cleaves i Thompson otrzymali preparat zawierający tylko 0,005% Si i mniej niż 0,001% innych zanieczyszczeń.

Według Brandta najlepiej jest zacząć od chemicznie czystego żelaza. Ten ostatni rozpuszcza się w HCl, po podgrzaniu roztwór traktuje się siarkowodorem, filtruje, a żelazo dwuwartościowe w filtracie utlenia się do żelaza żelazowego poprzez gotowanie z małą ilością HNO 3. Mieszaninę odparowuje się dwukrotnie stężonym HCl i po rozpuszczeniu pozostałości w nadmiarze rozcieńczonego HCl roztwór wytrząsa się kilkakrotnie z eterem w dużym rozdzielaczu.

Jeżeli materiał wyjściowy zawierał Co, zawartość lejka osiada, dolną warstwę (wodną) spuszcza się przez kran i część objętościową mieszaniny otrzymanej przez wytrząsanie HCl (spec. 1.104) z eterem dodano do ekstraktu eterowego pozostałego w lejku. Energicznie wstrząśnij, ponownie wylej dolną warstwę i powtórz operację.

Oczyszczony ekstrakt eterowy przesącza się, eter oddestylowuje (lub po prostu usuwa przez ogrzewanie na łaźni wodnej), a pozostały roztwór FeCl 3odparować kilka razy HNO 3. Ostatnie odparowanie przeprowadza się z dodatkiem NH4NO 3.

Wskazane jest przeprowadzenie odparowania w płaskim kubku porcelanowym.

Po odparowaniu pozostaje delikatna masa solna, którą łatwo oddzielić od kubka. Rozciera się go w moździerzu i średnio kalcynuje w porcjach po 40-50 g w platynowej misce. Pozostałość miesza się kilkakrotnie z suchym węglanem amonu i ponownie ogrzewa na małym ogniu, często mieszając.

Operację tę powtarza się do uzyskania w przybliżeniu stałej masy (nie można uzyskać dokładnie stałej masy, ponieważ niewielka ilość Fe 2O 3prowadzone parami (NH 4)2WSPÓŁ 3).

minerał tlenek żelaza

WNIOSEK

Cele postawione na początku prac badawczych zostały w pełni osiągnięte:

)Zebrano informacje o żelazie, jego tlenkach i minerałach:

Żelazo jest ciągliwym, srebrzystobiałym metalem o wysokiej reaktywności. Związek wykazuje stopnie utlenienia +2, +3, +6. Posiada tlenki: Fe +2O, Fe 2+3O 3, Fe 3O 4 (Fe +2O·Fe +32O 3). Tlenek żelaza(III) Fe 2O 3Oprócz tego, że jest otrzymywany syntetycznie, można go znaleźć w naturalnych złożach rud. Wchodzi w skład niektórych minerałów, takich jak hematyt, limonit, magnetyt.

)Zbadano właściwości Fe 2O 3i wyciągane są wnioski na temat jego stosowania:

Substancja Fe 2O 3stosowany do otrzymywania czystego, słabo utleniającego się żelaza poprzez redukcję wodorem, a także w elektronicznych nośnikach pamięci (na skutek magnetyzmu), jako środek nabłyszczający (czerwony krokus) do stali i szkła, w przemyśle spożywczym i jest głównym składnikiem kolkotaru (ponieważ związek barwi).

)Zbadano kilka metod syntezy tej substancji. Najwyższy uzysk produktu wynosi 98% wydajności teoretycznej. Wynik ten można osiągnąć stosując metodę D.N. Finkelsteina, poprzez ogrzewanie Fe (NO 3)39H 2O w dużym tyglu porcelanowym na płycie grzewczej elektrycznej, ciągle mieszając.

BIBLIOGRAFIA

1) Ripan R. Chemia nieorganiczna: W 2 tomach/R. Ripan, I. Ceteanu; Tłumacz. z pokoju D.G. Batyra, Kh.M. Khariton; wyd. W I. Spitsyna, I.D. Kollia. - M.: Wydawnictwo "Mir" 1972. - 2 tomy.

)Knunyants I.L. Krótka encyklopedia chemiczna: w 5 tomach / wyd. liczyć I.L. Knunyants (red.) itp. - M .: Wydawnictwo „Encyklopedia radziecka”, 1967 - 5 tomów.

)Lidin, RA Właściwości chemiczne substancji nieorganicznych: podręcznik. podręcznik dla uniwersytetów / R.A. Lidin, Molochko, L.L. Andreeva. wyd. RA Lidina.- M.: Chemia, 2000 - 480 s.

)Niekrasow B.V. Podstawy chemii ogólnej T. I. wyd. 3., reż. i dodatkowe Wydawnictwo „Chemia”, 1973 – 656 s.

)Remy G. Kurs chemii nieorganicznej w 2 tomach / G. Remy; AP Grigoriewa, A.G. Ryków; wyd. AV Nowosełowa. - M.: Wydawnictwo "Mir", 1966 - 2 tomy.

)Paffengoltz K.N. Słownik geologiczny: w 2 tomach / wyd. kom. K.N. Paffengoltz (redaktor naczelny), L.I. Borovikov, A.I. Zhamaida, I.I. Krasnov i in.-M.: Wydawnictwo Nedra, 1978 - 2 tomy.

)Efimov A.I. Właściwości związków nieorganicznych. Katalog / AI Efimov i wsp. - L.: Chemia, 1983 - 392 s.

)Brauer G. Przewodnik po syntezie nieorganicznej: w 6 tomach.Tłum. z języka niemieckiego/wyd. Przeglądarka G. - M.: Wydawnictwo "Mir", 1985 - 6 tomów.

)Karyakin Yu.V. Czyste odczynniki chemiczne / Yu.V. Karyakin, I.I. Angelow. - M.: Państwowe Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Literatury Chemicznej, 1955 - 585 s.

)Klyuchnikov N.G. Warsztaty z syntezy nieorganicznej. - M.: Wydawnictwo „Oświecenie”, 1979 - 271 s.

)Terentiewa E.A. Syntezy nieorganiczne: w 2 objętościach / os. z angielskiego EA Terentyjewa, wyd. DI. Ryabchikov, - M.: Wydawnictwo literatury zagranicznej, 1951 - 2 tomy.

)Glinka N.L. Chemia ogólna: podręcznik dla szkół średnich. - wyd. 23, poprawione / wyd. VA Robinowicz. - L.: Chemia 1983-704 s.: il.

)Zacharow L.N. Początki technik pracy laboratoryjnej. - L.: Chemia, 1981 - 192 s.

)Spitsyn V.I. Chemia nieorganiczna. Część I: Podręcznik - M.: Wydawnictwo MGU, 1991 - 480 s.: il.

) Rabinowicz V.A. Krótka książka referencyjna chemiczna. - L.: Chemia, 1977.

)Achmetow N.S. Chemia ogólna i nieorganiczna. - M.: Szkoła Wyższa, 2004.

)Karapetyants M.Kh., Drakin S.I. Chemia ogólna i nieorganiczna. - M.: Chemia, 1981.

) Warsztaty z chemii ogólnej i nieorganicznej / wyd. Vorobyova A.A., Drakina S.I. - M.: Chemia, 1984.

)Żarski I.M., Nowikow G.I. Fizyczne metody badań w chemii nieorganicznej. - M.: Szkoła Wyższa, 1988.

)Krasnov K.S. Cząsteczki i wiązania chemiczne. - M.: Szkoła Wyższa, 1974.

)Cotton F., Wilkinson J. Podstawy chemii nieorganicznej. - M.: Wydawnictwo „Mir”, 1979.

)Isidorov V.A. Chemia środowiska. - Petersburg: Khimizdat, 2001.

)Cotton F., Wilkinson J. Nowoczesna chemia nieorganiczna. Część 1 M.: Mir, 1969.

)Wątroba E. Elektronowa spektroskopia związków nieorganicznych, M.: Mir, 1987, 2 tomy.

)Lidin R.A. i inne Właściwości chemiczne substancji nieorganicznych. - wyd. 3, wyd. - M.: Chemia, 2000 - 480 s.

)Trifonov D.N., Trifonov V.D. Jak odkryto pierwiastki chemiczne - M.: Edukacja, 1980.

)Chemia: Odniesienia. wyd. / W. Schröter, K.-H. Lautenschläger, H. Bibrak i in.: Trans. z nim. Wyd. 2, stereotyp. - M.: Chemia, 2000.

Autor: Encyklopedia chemiczna IL Knunyants

TLENKI ŻELAZA . Tlenek FeO (w technologii - wustyt). W krystalicznym sieć wustytu ma wolne węzły, a jej skład odpowiada wzorowi F x O, gdzie x = 0,89-0,95; równanie na zależność ciśnienia rozkładu od temperatury: log p(O 2, w mm Hg) = - 26730/T+ 6,43 (T > 1813 K); patrz także tabela. Praktycznie nierozpuszczalny w wodzie, rozpuszczalny w roztworach kwasów i zasad. Łatwo utlenione; piroforyczny Po kalcynacji aktywność chemiczna i piroforyczność FeO zmniejszają się. W naturze jocyt jest niezwykle rzadkim minerałem. Otrzymuje się go przez redukcję Fe 2 O 3 wodorem lub CO lub przez kalcynację w atmosferze N 2 2FeC 2 O 4 * 3H 2 O. Półtlenek Fe 2 O 3 występuje w trzech odmianach polimorficznych: najbardziej stabilny a (minerał hematytowy) , g (maghemit, oksymagnetyt) i d (z trygonalną siecią krystaliczną); temperatury przejścia a : g 677°С, g : d 777°С; D H 0 przejście a : g 0,67 kJ/mol. Dla modyfikacji a-Fe 2 O 3 równanie zależności ciśnienia rozkładu od temperatury wygląda następująco: log p(O 2, w mmHg) = - 10291/T+ 5,751gT - 1,09 * 10 - 3 T -0,75 * 10 5 T - 2 - 12,33; rozpuszczalny w kwasie solnym i siarkowym, słabo rozpuszczalny w HNO 3; paramagnetyczny, punkt Néela 953 K. Modyfikacje g - i d -Fe 2 O 3 są ferrimagnetyczne; g-Fe 2 O 3 powstaje podczas niskotemperaturowego utleniania Fe 3 O 4 i Fe, d-Fe 2 O 3 można otrzymać poprzez hydrolizę i utlenianie roztworów soli Fe(II). Tlenek Fe(II,III) – związek o wzorze Fe 3 O 4 lub FeO * Fe 2 O 3, Fe II (Fe III O 2) 2 (minerał magnetytowy), rozkłada się pod wpływem ogrzewania; w temperaturze 627 °C forma a przekształca się w b; równanie na zależność ciśnienia rozkładu od temperatury: logp(O 2, w mm Hg) = = - 33265/T+ 13,37 (T > 843 K); ferrimagnetyk, punkt Curie 900 K; ma wysoką moc elektryczną przewodność. Rozpuszcza się w kwasach tworząc sole Fe(II) i Fe(III), naturalny magnetyt kalcynowany w temperaturze 1200-1300°C jest praktycznie nierozpuszczalny w kwasach i ich mieszaninach. Po podgrzaniu na powietrzu utlenia się do Fe 2 O 3 . Otrzymuje się go przez działanie pary wodnej na gorące żelazo, redukcję Fe 2 O 3 i utlenienie FeO. TLENKI ŻELAZA o. odpowiada szeregowi wodorotlenków. Wodorotlenek Fe(OH) 2 powstaje w wyniku działania zasady na wodne roztwory soli Fe(II); szybko utlenia się do FeO (OH). Rozpuszczalność w wodzie 0,00015 g na 100 g (18°C), rozpuszczalny w kwasach, roztworach alkalicznych z utworzeniem wodorotlenek żelaza (II), np. roztwory Na2 i NH4Cl. Wodorotlenki Fe(III) tworzą w przyrodzie szereg brunatnych rud żelaza: hydrohematyt Fe 2 O 3 * 0,1H 2 O (stały roztwór wody w hematytu), turyit 2Fe 2 O 3 * H 2 O (drobna mechaniczna mieszanina getytu i hydrohematyt), getyt a -FeO(OH), lub Fe 2 O 3 * H 2 O, lepidokrocyt g -FeO(OH), hydrogoetyt 3Fe 2 O 3 * 4H 2 O, limonit 2Fe 2 O 3 * 3H 2 O, ksantosyderyt Fe 2 O 3 * 2H 2 O i limnit Fe 2 O 3 * 3H 2 O (stałe roztwory wody w getycie).

Limnite zbiega się kompozycją ze sztuką. hydrożel Fe(OH) 3, otrzymywany przez wytrącanie alkaliami z roztworów soli Fe(III). Po kalcynowaniu wodorotlenki Fe przekształcają się w a-Fe 2 O 3. Wodorotlenek Fe(OH) 3 jest bardzo słabą zasadą; amfoteryczne, w połączeniu z zasadami lub zasadowymi tlenkami, tworzą sole kwasu żelazawego HFeO 2, które nie są uwalniane do stanu wolnego - żelaziany (III) lub ferryty, na przykład NaFeO 2. Kiedy Fe(OH) 3 utlenia się w środowisku zasadowym za pomocą silnych utleniaczy, powstają sole nieistniejącego kwasu żelazawego H 2 FeO 4 (nieznany jest również trójtlenek FeO 3) - żelazoany (VI), na przykład K 2 FeO 4 , - kryształy czerwono-fioletowe; w temperaturze 120-200 °C rozkładają się na Fe 2 O 3, M 2 O i O 2; silniejsze utleniacze niż KMnO4. Natura tlenki i wodorotlenki Fe – surowce do produkcji Fe, naturalne i syntetyczne – pigmenty mineralne (patrz: mika żelazna, pigmenty tlenku żelaza, ołów żelazowy, mumia, ochra, umbra); FeO jest półproduktem w produkcji Fe i ferrytów, składnikiem ceramiki i emalii żaroodpornych; a -Fe 2 O 3 - składnik ceramiki okładzinowej, cementu, termitu, absorbuje. masy do oczyszczania gazów, materiał polerski (krokus), stosowany do produkcji ferrytów; g -Fe 2 O 3 - warstwa robocza taśm magnetycznych; Fe 3 O 4 - materiał na elektrody w elektrolizie chlorków metali alkalicznych, składnik masy czynnej baterii alkalicznych, cement kolorowy, ceramika okładzinowa, termit; Fe(OH) 2 jest produktem pośrednim w produkcji TLENKÓW ŻELAZA. i masa czynna akumulatorów żelazowo-niklowych; Fe(OH) 3 jest składnikiem masy absorpcyjnej do oczyszczania gazów, katalizatorem w syntezie organicznej.

Encyklopedia chemiczna. Tom 2 >>

TLENKI ŻELAZA Tlenek FeO (w technologii - wustyt). W krystalicznym w sieci wustytu znajdują się wolne węzły, a jej skład odpowiada wzorowi Fe x O, gdzie x = 0,89-0,95; poziom zależności temperaturowej ciśnienia rozkładu: log p(O 2, w mm Hg) = - 26730/T+ 6,43 (T > 1813 K); patrz także tabela. Praktycznie nierozpuszczalny w wodzie, dobrze rozpuszczalny. w roztworach alkaliów. Łatwo utlenione; piroforyczny Po kalcynacji substancji chemicznej aktywność i piroforyczność FeO maleje. W naturze jocyt jest niezwykle rzadkim minerałem. Otrzymuje się go przez redukcję Fe 2 O 3 wodorem lub CO lub przez kalcynację w atmosferze N 2 2FeC 2 O 4.3H 2 O. Półtlenek Fe 2 O 3 występuje w trzech odmianach polimorficznych: max. stabilny a (hematyt mineralny), g (maghemit, oksymagnetyt) i d (z trygonalną siecią krystaliczną); temperatury przejścia a: g 677°С, g: d 777°С; Przejście DH 0 a: g 0,67 kJ/mol. Dla modyfikacji a-Fe 2 O 3 poziom zależności temperaturowej ciśnienia rozkładu: log p(O 2, w mm Hg) = - 10291/T+ 5,751gT - 1.09.10 - 3 T -0.75.10 5 T - 2 - 12,33; sol. w kwasach solnym i siarkowym, słabo w HNO 3; paramagnetyczny, punkt Néela 953 K. Modyfikacje g- i d-Fe 2 O 3 są ferrimagnetyczne; g-Fe 2 O 3 powstaje podczas niskotemperaturowego utleniania Fe 3 O 4 i Fe, d-Fe 2 O 3 m.b. otrzymywany przez hydrolizę i utlenianie roztworów soli Fe(II). Tlenek Fe(II,III) - komp. f-ly Fe 3 O 4 lub FeO.Fe 2 O 3, Fe II (Fe III O 2) 2 (magnetyt mineralny), po podgrzaniu. rozkłada się; w temperaturze 627 °C forma a przekształca się w b; Poziom zależności temperaturowej ciśnienia rozkładu: logp(O 2, w mmHg Art.) = = - 33265/T+ 13,37 (T > 843 K); ferrimagnetyk, punkt Curie 900 K; ma wysoką moc elektryczną przewodność. Sol. w mieszaninach z utworzeniem soli Fe(II) i Fe(III), kalcynowany w temperaturze otoczenia 1200-1300 °C. magnetyt jest praktycznie nierozpuszczalny. w związkach i ich mieszaninach. Po podgrzaniu w powietrzu utlenia się do Fe 2 O 3. Otrzymuje się go przez działanie pary wodnej na gorące żelazo, redukcję Fe 2 O 3 i utlenienie FeO. J. o. odpowiada szeregowi wodorotlenków. Wodorotlenek Fe(OH) 2 powstaje w wyniku działania zasady na sole Fe(II); szybko utlenia się do FeO (OH). Wartość R w wodzie 0,00015 g na 100 g (18°C), rozt. w roztworach alkalicznych z utworzeniem na przykład wodorotlenków żelaza (II). Na2 i roztwór NH4Cl. Wodorotlenki Fe(III) tworzą w przyrodzie szereg brunatnych rud żelaza: hydrohematyt Fe 2 O 3 .0,1H 2 O (stały roztwór wody w hematycie), turyit 2Fe 2 O 3 .H 2 O (rzadka mechaniczna mieszanina getytu i hydrohematyt ), getyt a-FeO(OH), lub Fe 2 O 3 .H 2 O, lepidokrocyt g-FeO(OH), hydrogoetyt 3Fe 2 O 3 .4H 2 O, limonit 2Fe 2 O 3 .3H 2 O, ksantosyderyt Fe 2 O 3 .2H 2 O i limnit Fe 2 O 3 .3H 2 O (stałe roztwory wody w getycie).

Limnite zbiega się kompozycją ze sztuką. hydrożel Fe(OH) 3, otrzymywany przez wytrącanie alkaliami z roztworów soli Fe(III). Po kalcynowaniu wodorotlenki Fe przekształcają się w a-Fe 2 O 3 . Wodorotlenek Fe(OH) 3 jest bardzo słabą zasadą; amfoteryczne, w połączeniu z zasadami lub zasadowymi tlenkami tworzą sole, które nie są izolowane w postaci wolnej. stan związków żelaza HFeO 2 - żelazoany (III), lub ferryty, np NaFeO2. Podczas utleniania Fe(OH) 3 w środowisku zasadowym za pomocą silnych utleniaczy powstają sole nieistniejącego kwasu żelazawego H 2 FeO 4 (nieznany jest również trójtlenek FeO 3) - na przykład żelazoany (VI). K 2 FeO 4 - kryształy czerwono-fioletowe; w temperaturze 120-200 °C rozkładają się na Fe 2 O 3, M 2 O i O 2; silniejsze utleniacze niż KMnO4. Natura Tlenki i wodorotlenki Fe – surowce do produkcji Fe, naturalne i syntetyczne – mineralne. pigmenty (patrz Mika żelazna, pigmenty tlenku żelaza, czerwony ołów, mumia, ochra, umbra); FeO - przejściowe produkt do produkcji Fe i ferrytów, składnik ceramiki i emalii żaroodpornych; a-Fe 2 O 3 - składnik okładzin ceramicznych, cementu, termitu, będzie absorbował. masy do oczyszczania gazów, materiał polerski (krokus), stosowany do produkcji ferrytów; g-Fe 2 O 3 - magnetyczna warstwa robocza. wstążki; Fe 3 O 4 - materiał na elektrody w elektrolizie chlorków metali alkalicznych, składnik masy czynnej baterii alkalicznych, cement kolorowy, ceramika okładzinowa, termit; Fe(OH) 2 - półprodukt. produkt po otrzymaniu płynu o. i masa czynna akumulatorów żelazowo-niklowych; Fe(OH) 3 - składnik masy absorpcyjnej do oczyszczania gazów, katalizator org. synteza. Oświetlony.: patrz art. Żelazo. E. F. Wegmana. Encyklopedia chemiczna. - M .: Encyklopedia radziecka wyd. I. L. Knunyants 1988

E-172 Tlenki i wodorotlenki żelaza– dodatek do żywności, barwnik.

Charakterystyka:

Tlenki żelaza, pigmenty nieorganiczne, są związkami chemicznymi żelaza i tlenu. Dodatek w przemyśle spożywczym E-172 stosowany jako barwnik do barwienia żywności na żółto, pomarańczowo, czerwono, brązowo i czarno. W sumie znanych jest 16 rodzajów tlenków i wodorotlenków żelaza. Natomiast w przemyśle spożywczym stosuje się 3 formy tlenków, aby nadać produktom różne odcienie: E-172(i) - Tlenek żelaza (II, III) jest tlenkiem złożonym, który zawiera jednocześnie jony żelaza (II) i żelaza (III). Ma wzór chemiczny Fe3O4 i występuje naturalnie jako mineralny magnetyt. Maluje na czarno. E-172(ii) - Tlenek żelaza (III) o wzorze chemicznym Fe2O3. Występuje w naturze jako minerał hematyt. W potocznym języku - rdza. Koloruje na czerwono. E-172(iii) - Tlenek żelaza (II) o wzorze chemicznym FeO. Występuje w przyrodzie jako minerał wustyt. Kolory żółty. Są dobrze rozpuszczalne w stężonych kwasach nieorganicznych, nierozpuszczalne w wodzie, rozpuszczalnikach organicznych i olejach roślinnych. Bardzo dobra odporność na światło, ciepło i zasady, dobra odporność na kwasy owocowe. Tlenki żelaza występują naturalnie, ale są wykorzystywane w przemyśle spożywczym do produkcji dodatków E-172 Wykorzystują metodę kalcynacji tlenków żelaza (II) i (III) lub reakcję żelaza z parą wodną w wysokich temperaturach poniżej 570°C.

Aplikacja:

Tlenki i wodorotlenki żelaza szeroko rozpowszechniony w przyrodzie i używany przez ludzi w różnych dziedzinach produkcji. WAGA tlenki i wodorotlenki żelaza (E-172) są zatwierdzone dla wszystkich produktów spożywczych QS. W Federacji Rosyjskiej dodatek jest dozwolony jako barwnik w produktach spożywczych zgodnie z TI w ilościach zgodnych z TI (pkt 3.2.14,3.11.3 SanPiN 2.3.2.1293-03). Tlenki żelaza stosuje się przede wszystkim do barwienia drażetek, dekoracji i polew w dawce około 0,1 g/kg. Oprócz przemysłu spożywczego tlenki żelaza wykorzystywane są:

• w przemyśle metalurgicznym jako surowiec do produkcji metali;
• w przemyśle farb i lakierów jako pigment w farbach i powłokach;
• w przemyśle chemicznym jako katalizatory;
• w przemyśle kosmetycznym do nadawania pożądanych odcieni produktom kosmetycznym (do barwienia barwników do rzęs, podkładów, makijażu i pudru);
• w farmaceutykach do produkcji leków podnoszących poziom hemoglobiny, do barwienia farmaceutyków w postaci drażetek, proszków i kremów. I tlenki i wodorotlenki żelaza stosowany do barwienia mydła toaletowego, jako pigmenty w malarstwie, barwieniu cementu oraz jako składniki ceramiki okładzinowej.

  Wpływ na organizm ludzki:

  Maksymalne dopuszczalne dzienne spożycie suplementu E-172 wynosi 0,5 mg/kg masy ciała człowieka. W małych dawkach żelazo korzystnie wpływa na organizm (zwiększa poziom hemoglobiny we krwi). Ale przedawkowanie żelaza może spowodować znaczne szkody dla zdrowia. Kiedy stężenie żelaza w organizmie jest wysokie, powstają wolne rodniki, które mogą prowadzić do zawałów serca i udarów mózgu. Ponadto nagromadzenie żelaza w wątrobie powoduje raka wątroby, ale jest to typowe dla osób z chorobą genetyczną, hemochromatozą. W zdrowym organizmie, przy rozsądnych dawkach żelaza, nie powoduje ono żadnej szkody dla organizmu człowieka.

Ciało ludzkie zawiera około 5 g żelaza, większość (70%) wchodzi w skład hemoglobiny we krwi.

Właściwości fizyczne

W stanie wolnym żelazo jest srebrzystobiałym metalem o szarawym odcieniu. Czyste żelazo jest plastyczne i ma właściwości ferromagnetyczne. W praktyce zwykle stosuje się stopy żelaza - żeliwo i stal.

Fe jest najważniejszym i najpowszechniejszym pierwiastkiem z dziewięciu d-metali podgrupy VIII grupy. Razem z kobaltem i niklem tworzy „rodzinę żelaza”.

Tworząc związki z innymi pierwiastkami, często wykorzystuje 2 lub 3 elektrony (B = II, III).

Żelazo, podobnie jak prawie wszystkie pierwiastki d grupy VIII, nie wykazuje wyższej wartościowości równej numerowi grupy. Jego maksymalna wartościowość sięga VI i pojawia się niezwykle rzadko.

Najbardziej typowymi związkami są te, w których atomy Fe znajdują się na stopniach utlenienia +2 i +3.

Metody otrzymywania żelaza

1. Żelazo techniczne (stopowe z węglem i innymi zanieczyszczeniami) otrzymuje się w procesie karbotermicznej redukcji jego naturalnych związków według następującego schematu:

Powrót do zdrowia następuje stopniowo, w 3 etapach:

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 + CO2

Żeliwo powstające w tym procesie zawiera ponad 2% węgla. Następnie żeliwo wykorzystuje się do produkcji stali – stopów żelaza zawierających poniżej 1,5% węgla.

2. Bardzo czyste żelazo otrzymuje się jednym z następujących sposobów:

a) rozkład pentakarbonylu Fe

Fe(CO) 5 = Fe + 5СО

b) redukcja czystego FeO wodorem

FeO + H2 = Fe + H2O

c) elektroliza wodnych roztworów soli Fe +2

FeC 2 O 4 = Fe + 2 CO 2

szczawian żelaza(II).

Właściwości chemiczne

Fe jest metalem o średniej aktywności i wykazuje ogólne właściwości charakterystyczne dla metali.

Unikalną cechą jest zdolność „rdzewienia” w wilgotnym powietrzu:

W przypadku braku wilgoci i suchego powietrza żelazo zaczyna reagować zauważalnie dopiero w temperaturze T > 150°C; podczas kalcynacji powstaje „łuska żelaza” Fe 3 O 4:

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

Żelazo nie rozpuszcza się w wodzie przy braku tlenu. W bardzo wysokich temperaturach Fe reaguje z parą wodną, ​​wypierając wodór z cząsteczek wody:

3Fe + 4H2O(g) = 4H2

Mechanizmem rdzewienia jest korozja elektrochemiczna. Produkt rdzy przedstawiony jest w uproszczonej formie. W rzeczywistości tworzy się luźna warstwa mieszaniny tlenków i wodorotlenków o zmiennym składzie. W odróżnieniu od folii Al 2 O 3 warstwa ta nie chroni żelaza przed dalszym zniszczeniem.

Rodzaje korozji

Ochrona żelaza przed korozją

1. Oddziaływanie z halogenami i siarką w wysokich temperaturach.

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

2Fe + 3F 2 = 2FeF 3

Fe + Ja 2 = FeI 2

Tworzą się związki, w których dominuje wiązanie jonowe.

2. Oddziaływanie z fosforem, węglem, krzemem (żelazo nie łączy się bezpośrednio z N2 i H2, ale je rozpuszcza).

Fe + P = Fe x P y

Fe + C = Fe x C y

Fe + Si = Fe x Si y

Tworzą się substancje o zmiennym składzie, np. berthollidy (w związkach dominuje kowalencyjny charakter wiązania)

3. Interakcja z kwasami „nieutleniającymi” (HCl, H 2 SO 4 rozcieńcz.)

Fe 0 + 2H + → Fe 2+ + H 2

Ponieważ Fe znajduje się w szeregu aktywności na lewo od wodoru (E° Fe/Fe 2+ = -0,44 V), jest w stanie wypierać H2 ze zwykłych kwasów.

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

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

4. Interakcja z kwasami „utleniającymi” (HNO 3, H 2 SO 4 stężony)

Fe 0 - 3e - → Fe 3+

Stężone HNO 3 i H 2 SO 4 „pasywują” żelazo, dzięki czemu w zwykłych temperaturach metal się w nich nie rozpuszcza. Przy silnym ogrzewaniu następuje powolne rozpuszczanie (bez uwalniania H2).

W sekcji Żelazo HNO 3 rozpuszcza się, przechodzi do roztworu w postaci kationów Fe 3+, a anion kwasowy redukuje się do NO *:

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

Bardzo dobrze rozpuszczalny w mieszaninie HCl i HNO 3

5. Stosunek do zasad

Fe nie rozpuszcza się w wodnych roztworach zasad. Reaguje ze stopionymi zasadami tylko w bardzo wysokich temperaturach.

6. Oddziaływanie z solami metali mniej aktywnych

Fe + CuSO 4 = FeSO 4 + Cu

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

7. Reakcja z gazowym tlenkiem węgla (t = 200°C, P)

Fe (proszek) + 5CO (g) = Fe 0 (CO) 5 pentakarbonyl żelaza

Związki Fe(III).

Fe 2 O 3 - tlenek żelaza (III).

Czerwono-brązowy proszek, n.d. R. w H 2 O. W naturze - „czerwona ruda żelaza”.

Metody uzyskania:

1) rozkład wodorotlenku żelaza (III).

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

2) wypalanie pirytu

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

3) rozkład azotanów

Właściwości chemiczne

Fe 2 O 3 jest tlenkiem zasadowym wykazującym oznaki amfoteryczności.

I. Główne właściwości przejawiają się w zdolności do reagowania z kwasami:

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

Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O

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

II. Słabe właściwości kwasowe. Fe 2 O 3 nie rozpuszcza się w wodnych roztworach zasad, ale po stopieniu ze stałymi tlenkami, zasadami i węglanami tworzy ferryty:

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

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

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

III. Fe 2 O 3 – surowiec do produkcji żelaza w metalurgii:

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

Fe(OH) 3 - wodorotlenek żelaza (III).

Metody uzyskania:

Otrzymywany przez działanie zasad na rozpuszczalne sole Fe 3+:

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaCl

W momencie przygotowania Fe(OH) 3 jest czerwono-brązowym, śluzowo-bezpostaciowym osadem.

Wodorotlenek Fe(III) powstaje także podczas utleniania Fe i Fe(OH) 2 w wilgotnym powietrzu:

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

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

Wodorotlenek Fe(III) jest końcowym produktem hydrolizy soli Fe 3+.

Właściwości chemiczne

Fe(OH) 3 jest bardzo słabą zasadą (znacznie słabszą niż Fe(OH) 2). Wykazuje zauważalne właściwości kwasowe. Zatem Fe(OH) 3 ma charakter amfoteryczny:

1) reakcje z kwasami zachodzą łatwo:

2) świeży osad Fe(OH) 3 rozpuszcza się w gorącym stęż. roztwory KOH lub NaOH z tworzeniem kompleksów hydroksylowych:

Fe(OH) 3 + 3KOH = K 3

W roztworze zasadowym Fe(OH) 3 można utlenić do nadżelazianów (sole kwasu żelazawego H 2 FeO 4 nie uwalniane w stanie wolnym):

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

Sole Fe 3+

Najbardziej praktyczne są: Fe 2 (SO 4) 3, FeCl 3, Fe(NO 3) 3, Fe(SCN) 3, K 3 4 - żółta sól krwi = Fe 4 3 Błękit pruski (ciemnoniebieski osad)

b) Fe 3+ + 3SCN - = Fe(SCN) 3 tiocyjanian Fe(III) (krwawoczerwony roztwór)

Charakterystyka i odbiór

E172 to barwnik spożywczy, który łączy w sobie trzy formy tlenków żelaza. Jest bezwonny i pozbawiony smaku, wygląda jak proszek lub pasta. Gama odcieni to czarny, brązowy, czerwony, pomarańczowy, żółty. Tlenki żelaza występują w środowisku naturalnym, ale do zastosowań przemysłowych wykorzystują syntetyczną metodę produkcji E172.

Istnieje 16 form tlenków żelaza, ale tylko trzy są stosowane w przemyśle spożywczym:

Substancja jest dobrze rozpuszczalna w kwasach nieorganicznych i nierozpuszczalna w wodzie, rozpuszczalnikach organicznych i olejach roślinnych. Zachowuje właściwości pod wpływem światła, ciepła, kwasów owocowych i zasad.

Zamiar

Tlenek żelaza bierze udział w produkcji żywności, nadając jej niezbędny odcień. Substancja pełni funkcję trwałego pigmentu w farbach. Pełni funkcję surowca do produkcji metali. Dodatek znajduje zastosowanie w przemyśle kosmetycznym, farmaceutycznym i chemicznym.

Wpływ na zdrowie organizmu ludzkiego: korzyści i szkody

Dodatek E172 nie jest szkodliwy dla zdrowia, jeżeli jest spożywany w ramach ustalonej normy. Do organizmu nie może dostać się więcej niż 0,5 mg substancji na kilogram masy ciała dziennie. Nadmiar żelaza prowadzi do powstawania wolnych rodników, które mogą powodować zawał serca, zawał mięśnia sercowego i udar mózgu.

U pacjentów z hemochromatozą nagromadzenie żelaza może wywołać rozwój raka wątroby. Ale barwnik E172, który zawiera żelazo, gdy znajdzie się w zdrowym organizmie, jest całkowicie przetwarzany i wydalany. Dlatego przestrzeganie przepisanej dawki nie szkodzi zdrowiu.

Obszary zastosowań

Przemysł spożywczy włącza do składu produktów dodatek E172 w celu nadania im pożądanego koloru. Często barwnik służy do nadania sztucznego kawioru czarnego odcienia (szczególnie w Rosji).

Tlenek żelaza służy do barwienia:

• drażetki, czekolada, cukierki;
• mieszanki do pieczenia;
• pasztet mięsno-rybny;
• karma dla zwierząt;
• Cukiernia;
• dekoracje produktów;
• desery mleczne.

Inne zastosowania tlenków żelaza:

• metalurgia (surowce do produkcji metali);
• kosmetologia (podkład koloryzujący, puder, farba do rzęs itp.);
• farmaceutyki (preparaty barwiące w postaci kremów, pudrów, drażetek; do produkcji leków zwiększających stężenie hemoglobiny);
• przemysł chemiczny (pełni rolę katalizatora);
• produkcja farb i lakierów (pigmenty w powłokach i farbach).

Zawartość w produktach zgodna z normami

Tabela. Zawartość dodatku do żywności E172 w produktach według SanPiN 2.3.2.1293-03 z dnia 26.05.2008

Produkty żywieniowe	Maksymalny poziom zawartości E172 w produktach
Napoje smakowe i/lub fermentowane z mlekiem (kakao, mleko czekoladowe, jogurt pitny, napoje na bazie serwatki)
Desery mleczne (budynie, jogurty smakowe lub owocowe)
Dżemy, marmolady, galaretki
Sery przetworzone
Skórka dojrzałych serów
Desery na bazie tłuszczów, z wyjątkiem nabiału
Lód jadalny (w tym lody na patyku i sorbet)
Owoce konserwowe lub pasteryzowane
Pasty na bazie owoców
Świeże owoce z obrobioną powierzchnią
Desery owocowe (w tym aromaty owocowe na bazie wody)
Kandyzowane owoce
Wyroby cukiernicze (m.in. karmel, nugat, słodycze)
Płatki śniadaniowe (w tym płatki owsiane), desery na bazie zbóż i skrobi (na przykład budyń ryżowy, tapioka)
Słodkie sosy, dekoracje (np. do wypieków), posypki bezowocowe
Wyroby piekarnicze maślane (słone, słodkie, ostre) i mieszanki
Wędzone, suszone, fermentowane i/lub solone ryby i produkty rybne, w tym mięczaki, skorupiaki i szkarłupnie
Kawior i produkty z niego wykonane, analogi łososia
Osłonki jadalne (np. do kiełbas)
Świeże jajka	Zdaniem RPP
Sosy i podobne produkty
Przyprawy i dressingi
Gotowe do spożycia przekąski na bazie ziemniaków, skrobi, zbóż i mąki
Orzechy przetworzone, orzechy łuskane, orzechy mieszane
Buliony i zupy
Napoje wodne i smakowe, w tym sportowe, energetyczne, elektrolitowe i granulowane

Ustawodawstwo

Stosowanie barwnika E172 jest dozwolone w prawie wszystkich krajach. Jest stosowany w Rosji, na Ukrainie, w krajach europejskich, USA, Kanadzie i wielu innych krajach.