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

De används vid produktion av magnetiska lagringsmedia (magnetband för ljud-, video- och datorutrustning, disketter, hårddiskar).

Wikimedia Foundation. 2010 .

Se vad "Järnoxider" är i andra ordböcker:

JÄRNOXIDER: FeO Fe2O3 och Fe3O4. Naturliga järnoxider (hematit och magnetit) är råmaterial för järnframställning. De används vid produktion av magnetiska material, som pigment, komponenter i foderkeramik ... Stor encyklopedisk ordbok

JÄRNOXIDER: FeO, Fe2O3 och Fe3O4. Naturliga järnoxider (hematit och magnetit) är råmaterial för järnframställning. De används vid produktion av magnetiska material, som pigment, komponenter i foderkeramik ... encyklopedisk ordbok

JÄRNOXIDER- vattenolösliga föreningar FeO, Fe203 och deras blandning Fe304 (naturlig mineralmagnetit), som används för framställning av gjutjärn, stål, ferriter, etc ... Great Polytechnic Encyclopedia

FeO, Fe2O3 och Fe3O4. Naturliga järnoxider (hematit och magnetit) är råmaterial för järnframställning. De används vid produktion av magnetiska material, som pigment, komponenter i foderkeramik ... encyklopedisk ordbok

Vattenolösliga järnföreningar: svart FeO (föråldrad järnoxid), tnl 1368 °C; svart Fe2O3 (föråldrad järnoxid, i naturen mineralet magnetit), tnl 1538 ° С; gul, brun eller mörkröd Fe3O4 (i naturen mineralet hematit eller ... Stor encyklopedisk yrkeshögskolelexikon

FeO-oxid (wustite-teknik). I det kristallina det finns lediga platser i wustite-gittret, och dess sammansättning motsvarar FexO, där x= 0,89 0,95; Ekvationen för sönderdelningstryckets temperaturberoende är: log p(O2, i mmHg) = 26730/T+ 6,43 (T > 1813 K);… … Kemisk uppslagsverk

FeO, Fe2O3 och Fe3O4. Naturlig Zh. om. (hematit och magnetit) råvaror för järnframställning. De används i produktionen av magiker, material, som pigment, komponenter av foderkeramik ... Naturvetenskap. encyklopedisk ordbok

OXIDER: FeO (svart, smp 1369shC); Fe2O3 (från mörkröd till svartviolett eller brun, smp 1565shC; mineralhematit, etc.); Fe3O4 (svart, smp 1594shC; magnetitmineral). Naturliga järnoxider är råmaterial vid tillverkning av järn, ... ... Modern Encyclopedia

Se järnoxider... Kemisk uppslagsverk

JÄRNOXIDER, en av tre föreningar som finns i tre tillstånd: järnoxid (II) (järnoxid, FeO); järn(III)oxid (järnoxid, Fe2O3), som förekommer naturligt som HEMATIT; och järnoxid järn (Fe3O4), som ... ... Vetenskaplig och teknisk encyklopedisk ordbok

INTRODUKTION

Detta arbete ägnas åt studier av egenskaperna hos järnoxid (III) Fe 2O 3, även känd som mineraler: hematit ( ?-Fe 2O 3), limonit (Fe 2O 3H2O), är en del av magnetit (FeOFe2 O 3).

Ämnet för kursarbetet är av praktiskt och teoretiskt intresse. Projektet kommer att vara användbart för företag som syntetiserar Fe-ämne 2O 3i industriell skala.

Projektet är också användbart som en samling information om järn, några av dess oxider, järnoxid (III) i synnerhet, och de mineraler det ingår i.

Mål som ska uppnås efter avslutat projekt: att samla in den mest kompletta informationen om järnoxid (III), att studera dess egenskaper och syntesmetoder.

Projektuppgifter:

Samla in fullständig och uppdaterad information om ämnet.

Att studera egenskaperna hos järn och dess oxid (III) Fe 2O 3på grundval av vilken man kan lära sig om användningen av dessa ämnen.

I raketmodellering används det för att erhålla katalyserat karamellbränsle, som har en förbränningshastighet 80 % snabbare än konventionellt bränsle.

Det är huvudkomponenten i järnminium (kolkotar).

2 Kolkotar

Kolkotar - brun mineralfärg. Andra namn: Parisisk eller engelsk röd färg, caput mortuum vitrioli, krokus, järn minium; i alkemin, det röda lejonet.

Sammansättningsmässigt är kolkotar mer eller mindre ren vattenfri järnoxid. Även om vattenfri järnoxid förekommer i naturen i mycket stora mängder (röd järnmalm, järnglans), framställs värdefulla kvaliteter av denna färg på konstgjord väg eller erhålls som en biprodukt vid utvinning av Nordhausensyra från järnsulfat, såväl som under kalcinering av de huvudsakliga svavelhaltiga järnsalterna som frigörs från lösning vid framställning av järnsulfat från vitriolsten.

4.3 Beredning och syntes

Fe 2O 3bildas vid kalcinering i luft av alla hydrater och syreföreningar av järn, samt Fe(NO) 3)3och FeSO 4. Så, till exempel, bränd i 2 timmar. full låga Bunsenbrännare Fe(OH) 3erhållen genom metoden enligt G. Guttig och G. Garside.

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

Enligt D.N. Finkelstein, 100 g Fe (NO 3)39H 2O värms upp i en stor porslinsdegel på en elektrisk spis. Till en början smälter saltet tyst och bildar en brun vätska, som gradvis avdunstar. Vid 121° börjar vätskan koka och frigör konstant kokande 68 % HNO3.

Gradvis börjar vätskan tjockna och frekvent omrörning är nödvändig för att undvika stötar och stänk. Med start från 130° omrörs vätskan kontinuerligt med en porslinsspatel och den tjocknar och bildar en pasta (utan omrörning stelnar vätskan plötsligt till en kontinuerlig massa). Vid 132°, smulas pastan omedelbart sönder till pulver, och fortsätter att släppa ut HNO3-ångor.

Utan att sluta blanda, fortsätt värma tills det är helt torrt; hela processen tar 20-25 minuter. Den torra massan tritureras, överförs till en degel och kalcineras i en muffel vid 600-700°C under 8-10 timmar. Med tillräcklig renhet av det ursprungliga järnnitratet uppfyller den resulterande produkten kvalifikationen x. h. Utbyte 95-98 % teoretiskt, dvs ca 19 g.

För att förbereda ett rent preparat tillsätts en beräknad mängd av en het lösning av oxalsyra till en lösning av järnjärnsalt uppvärmd till kokning, och järnoxalsyra fälls ut. Den filtreras av, tvättas noggrant med vatten, torkas och kalcineras i närvaro av luft under kontinuerlig omrörning. Utbyte 90-93% teoretiskt. Det resulterande preparatet innehåller 99,79-99,96% Fe2O 3.

En lösning av 500 g Fe(NO 3)3 9H 2Ungefär i 2 liter vatten. En inte alltför stark ström av NH leds genom ett rör som sträcker sig till botten av potten. 3tvättas med alkali och vatten. Då och då blandas vätskan med ett gasutloppsrör.

Vid slutet av fällningen får vätskan sedimentera, lösningen dekanteras och fällningen tvättas med varmt vatten tills NO avlägsnas. 3i tvättvatten. Uttvättad Fe(OH) 3torkas i porslinsmuggar och brändes sedan i 5-6 timmar. vid 550-600°. Utbyte 96 g (96-97 % teoretiskt).

När man får Fe 2O 3, som tjänar som ett råmaterial för framställning av högrent Fe, måste det initiala järnnitratet vara exceptionellt rent. Genom upprepad omkristallisation av Fe(NO 3)39H 2O Cleaves och Thompson erhöll ett preparat innehållande endast 0,005 % Si och mindre än 0,001 % andra föroreningar.

Enligt Brandt är det mest ändamålsenligt att utgå från kemiskt rent järn. Den senare löses i HCl, lösningen behandlas med vätesulfid när den värms upp, filtreras och järnhaltigt järn i filtratet oxideras till trevärd kokning med en liten mängd HNO 3. Blandningen indunstas två gånger med koncentrerad HCl och, efter att ha löst återstoden i ett överskott av utspädd HCl, skakas lösningen flera gånger med eter i en stor separertratt.

Om utgångsmaterialet innehöll Co, får innehållet i tratten sedimentera, det undre (vattenhaltiga) skiktet dräneras genom kranen och en volymdel av blandningen erhålls genom att skaka HCl (sp. w. 1.104) med eter tillsätts till det eterextrakt som finns kvar i tratten. Skaka kraftigt, töm bottenskiktet igen och upprepa operationen.

Det renade eterextraktet filtreras, etern destilleras av (eller avlägsnas helt enkelt genom upphettning på ett vattenbad) och den återstående FeCl-lösningen 3indunstade flera gånger med HNO 3. Den sista indunstningen genomförs med tillsats av NH4NO 3.

Indunstning sker lämpligen i en platt porslinskopp.

Efter avdunstning finns en spröd saltmassa kvar, lätt att separera från koppen. Den mals i en mortel och måttligt kalcinerad i portioner om 40-50 g i en platinakopp. Återstoden blandas flera gånger med torrt ammoniumkarbonat och antänds igen vid låg röd värme under ofta omrörning.

Denna operation upprepas tills en ungefärligen konstant vikt (exakt konstant vikt kan inte uppnås, eftersom en liten mängd Fe 2O 3förs bort av ångor (NH 4)2SÅ 3).

järnmetalloxidmineral

SLUTSATS

De mål som sattes upp i början av forskningsarbetet uppnåddes fullt ut:

)Samlad information om järn, dess oxider och mineraler:

Järn är en formbar, silvervit metall med hög reaktivitet. I föreningar uppvisar den oxidationstillstånd +2, +3, +6. Har oxider: Fe +2O, Fe 2+3O 3, Fe 3O 4 (Fe +2O Fe +32O 3). Järn(III)oxid Fe 2O 3förutom att den erhålls syntetiskt kan den finnas i fyndigheter av naturliga malmer. Det är en del av vissa mineraler som: hematit, limonit, magnetit.

)Egenskaperna hos Fe 2O 3och slutsatser om dess tillämpning görs:

Substans Fe 2O 3det används för att erhålla rent, lätt oxiderbart järn genom reduktion av väte, samt i elektroniska informationsbärare (på grund av magnetism), som polermedel (krokusröd) för stål och glas, inom livsmedelsindustrin och är huvudkomponenten i kolkotar (eftersom föreningen färgar) .

)Flera metoder för substanssyntes har studerats. Det högsta utbytet av produkten är 98 % av det teoretiska. Detta resultat kan uppnås med metoden enligt D.N. Finkelstein, genom att värma Fe(NO 3)39H 2O i en stor porslinsdegel på en elspis under konstant omrörning.

BIBLIOGRAFI

1) Ripan R. Oorganisk kemi: I 2 volymer / R. Ripan, I. Chetyanu; Transl. med rom. D.G. Batyra, Kh.M. Khariton; Ed. IN OCH. Spitsyna, I.D. Collie. - M .: Förlaget "Mir" 1972. - 2 band.

)Knunyants I.L. Kort kemiskt uppslagsverk: I 5 volymer / Ed. räkna I.L. Knunyants (ansvarig redaktör) och andra - M .: Förlag "Sovjet Encyclopedia", 1967 - 5 vol.

) Lidin, R.A. Kemiska egenskaper hos oorganiska ämnen: lärobok. ersättning för universitet / R.A. Lidin, Molochko, L.L. Andreeva. Ed. R.A. Lidina.- M.: Kemi, 2000 - 480 sid.

) Nekrasov B.V. Fundamentals of General Chemistry T. I. ed. 3:a, rev. och ytterligare Förlag "Chemistry", 1973 - 656 sid.

) Remy G. Kurs i oorganisk kemi i 2 volymer / G. Remy; A.P. Grigorieva, A.G. Rykov; Ed. A.V. Novoselova. - M.: Mir Publishing House, 1966 - 2 vols.

)Paffengolts K.N. Geologisk ordbok: i 2 volymer / Ed. com. K.N. Paffengolts (ansvarig redaktör), L.I. Borovikov, A.I. Zhamaida, I.I. Krasnov och andra - M .: Nedra Publishing House, 1978 - 2 vols.

) Efimov A.I. Egenskaper hos oorganiska föreningar. Katalog / A.I. Efimov och andra - L .: Chemistry, 1983 - 392 sid.

) Brower G. Guide till oorganisk syntes: i 6 volymer Per. från tyska / Ed. G Brouwer. - M.: Mir Publishing House, 1985 - 6 vols.

)Karyakin Yu.V. Rena kemiska reagenser / Yu.V. Karyakin, I.I. Änglar. - M.: Statens vetenskapliga och tekniska förlag för kemisk litteratur, 1955 - 585 sid.

)Klyuchnikov N.G. Workshop om oorganisk syntes. - M .: Förlaget "Enlightenment", 1979 - 271 sid.

) Terentyeva E.A. Oorganiska synteser: I 2 volymer / Per. från engelska. E.A. Terentieva, red. DI. Ryabchikov, - M .: Förlag för utländsk litteratur, 1951 - 2 volymer.

) Glinka N.L. Allmän kemi: Lärobok för gymnasieskolor. - 23:e upplagan, Rev. / Ed. V.A. Robinovich. - L .: Kemi 1983-704 s .: ill.

)Zakharov L.N. Början av laboratoriearbetstekniker. - L.: Kemi, 1981 - 192 sid.

)Spitsyn V.I. Oorganisk kemi. Del I: Lärobok - M.: MGU Publishing House, 1991 - 480 s.: ill.

)Rabinovich V.A. Kort kemisk referensbok. - L .: Kemi, 1977.

) Akhmetov N.S. Allmän och oorganisk kemi. - M.: Högre skola, 2004.

)Karapetyants M.Kh., Drakin S.I. Allmän och oorganisk kemi. - M.: Kemi, 1981.

) Workshop om allmän och oorganisk kemi / Ed. Vorobieva A.A., Drakina S.I. - M.: Kemi, 1984.

) Zharsky I.M., Novikov G.I. Fysikaliska forskningsmetoder inom oorganisk kemi. - M.: Högre skola, 1988.

)Krasnov K.S. Molekyler och kemiska bindningar. - M.: Högre skola, 1974.

) Cotton F., Wilkinson J. Fundamentals of inorganic chemistry. - M.: Mir Publishing House, 1979.

) Isidorov V.A. Ekologisk kemi. - St. Petersburg: Himizdat, 2001.

) Cotton F., Wilkinson J. Modern oorganisk kemi. Del 1 M.: Mir, 1969.

) Lever E. Elektronisk spektroskopi av oorganiska föreningar, M.: Mir, 1987, 2 vol.

) Lidin R.A. och andra kemiska egenskaper hos oorganiska ämnen. - 3:e uppl., Rev. - M.: Kemi, 2000 - 480 sid.

) Trifonov D.N., Trifonov V.D. Hur de kemiska grundämnena upptäcktes - M.: Enlightenment, 1980.

) Kemi: Ref. ed. / W. Schroeter, K.-H. Lautenschleger, H. Bibrak m. fl.: Per. med honom. 2:a uppl., stereotyp. - M.: Kemi, 2000.

Författare Chemical Encyclopedia b.b. I.L.Knunyants

JÄRNOXIDER . Oxid FeO (inom teknik - wustite). I det kristallina wustite-gittret har lediga platser, och dess sammansättning motsvarar formeln Fe x O, där x = 0,89-0,95; ekvationen för temperaturberoendet av nedbrytningstrycket: lg p (O 2, i mm Hg) \u003d - 26730 / T + 6,43 (T\u003e 1813 K); se även tabell. Praktiskt taget olöslig i vatten, fritt löslig i syror, alkalilösningar. Lätt oxiderad; pyroforisk. Efter kalcinering minskar reaktiviteten och pyroforiciteten hos FeO. I naturen - ett extremt sällsynt mineral iotsit. Erhålls genom reduktion av Fe 2 O 3 med väte eller CO eller genom kalcinering i en atmosfär av N 2 2FeC 2 O 4 * 3H 2 O. Fe 2 O 3 seskvioxid finns i tre polymorfa modifikationer: den mest stabila a (hematitmineral) g (maghemit, oximagnetit) och d (med ett trigonalt kristallgitter); övergångstemperaturer a: g 677°C, g: d 777°C; D H 0 övergång a: g 0,67 kJ/mol. För modifieringen a -Fe 2 O 3, ekvationen för temperaturberoendet av nedbrytningstrycket: lg p (O 2, i mm Hg) \u003d - 10291 / T + 5,751gT - 1,09 * 10 - 3 T -0,75 * 105 T - 2 - 12,33; löslig i salt- och svavelsyra, något - i HNO 3; paramagnet, Neel point 953 K. Modifikationer g - och d -Fe 2 O 3 är ferrimagnetiska; g -Fe 2 O 3 bildas genom lågtemperaturoxidation av Fe 3 O 4 och Fe, d -Fe 2 O 3 kan erhållas genom hydrolys och oxidation av lösningar av Fe(II)-salter. Oxid Fe (II, III) - en förening med formeln Fe 3 O 4, eller FeO * Fe 2 O 3, Fe II (Fe III O 2) 2 (magnetitmineral), sönderdelas vid upphettning; vid 627°C övergår a-formen till b; ekvationen för temperaturberoendet av nedbrytningstrycket: lgp (O 2, i mm Hg) \u003d - 33265 / T + 13,37 (T > 843 K); ferrimagnet, Curie-punkt 900 K; har en hög el ledningsförmåga. Löslig i syror för att bilda Fe(II)- och Fe(III)-salter; När den värms upp i luft oxideras den till Fe 2 O 3 . Erhålls genom inverkan av vattenånga på varmt järn, reduktion av Fe 2 O 3, oxidation av FeO. JÄRNOXIDER ca. motsvarar ett antal hydroxider. Hydroxid Fe (OH) 2 bildas genom inverkan av alkali på vattenhaltiga lösningar av Fe (II)-salter; oxideras snabbt till FeO(OH). Löslighet i vatten 0,00015 g per 100 g (18 ° C), löslig i syror, alkalilösningar med bildning av hydroxoferrater (II), till exempel Na 2, och NH 4 Cl-lösningar. Fe (III)-hydroxider bildar i naturen ett antal brun järnmalm: hydrohematit Fe 2 O 3 * 0,1H 2 O (fast lösning av vatten i hematit), turit 2Fe 2 O 3 * H 2 O (tunn mekanisk blandning av goetit och hydrohematit), goetit a -FeO (OH), eller Fe 2 O 3 * H 2 O, lepidokrocit g -FeO (OH), hydrogoetit 3Fe 2 O 3 * 4H 2 O, limonit 2Fe 2 O 3 * 3H 2 O, xanthosiderit Fe 2 O 3 * 2H 2 O och limnit Fe 2 O 3 * 3H 2 O (fasta lösningar av vatten i goetit).

Limnit sammanfaller i komposition med konsten. hydrogel Fe(OH) 3 erhållen genom utfällning med alkali från lösningar av Fe(III)-salter. När de kalcineras omvandlas Fe-hydroxider till en -Fe2O3. Fe(OH)3-hydroxid är en mycket svag bas; amfoteren, när de kombineras med alkalier eller basiska oxider, bildar de salter av järn(II)syra HFeO 2 som inte är isolerade i det fria tillståndet - ferrater (III), eller ferriter, till exempel NaFeO 2 . När Fe (OH) 3 oxideras i ett alkaliskt medium med starka oxidationsmedel, bildas salter av en obefintlig järnsyra H 2 FeO 4 (FeO 3-trioxid är också okänd) - ferrater (VI), till exempel K 2 FeO 4 - rödvioletta kristaller; vid 120-200 °C sönderdelas de till Fe2O3, M2O och O2; starkare oxidationsmedel än KMnO 4 . Naturlig oxider och hydroxider av Fe - råmaterial vid tillverkning av Fe, naturliga och syntetiska - mineralpigment (se Järnglimmer, Järnoxidpigment, Järnminium, Mumie, Okra, Umbra); FeO - en mellanprodukt vid tillverkning av Fe och ferriter, en komponent av keramik och värmebeständig emalj; a -Fe 2 O 3 - en komponent av foder keramik, cement, termit, kommer att absorbera. massor för rengöring av gaser, polermaterial (krokus), används för att erhålla ferriter; g -Fe 2 O 3 - arbetsskikt av magnetband; Fe 3 O 4 - material för elektroder vid elektrolys av alkalimetallklorider, en komponent av den aktiva massan av alkaliska batterier, färgad cement, foderkeramik, termit; Fe (OH) 2 - mellanprodukt vid framställning av JÄRNOXIDER o. och aktiv massa av järn-nickel-batterier; Fe(OH) 3 - en komponent av den absorberande massan för gasrening, en katalysator i organisk syntes.

Kemiskt uppslagsverk. Volym 2 >>

JÄRNOXIDER Oxid FeO (inom teknik - wustite). I det kristallina wustite-gittret har lediga platser, och dess sammansättning motsvarar f-le Fe x O, där x = 0,89-0,95; ur-tion av temperaturberoendet av nedbrytningstrycket: lg p (O 2, i mm Hg) \u003d - 26730 / T + 6,43 (T\u003e 1813 K); se även tabell. Praktiskt taget olöslig i vatten, mycket löslig. i to-ta, lösningar av alkalier. Lätt oxiderad; pyroforisk. Efter kalcinering av kemikalien. aktiviteten och pyroforiciteten hos FeO minskar. I naturen - ett extremt sällsynt mineral iotsit. Erhållen genom reduktion av Fe 2 O 3 med väte eller CO eller genom kalcinering i en atmosfär av N 2 2FeC 2 O 4 .3H 2 O. Fe 2 O 3 seskvioxid finns i tre polymorfa modifikationer: max. stabil a (mineralhematit), g (maghemit, oximagnetit) och d (med ett trigonalt kristallgitter); övergångstemperaturer a: g 677°C, g: d 777°C; DH 0 övergång a: g 0,67 kJ/mol. För a-Fe 2 O 3-modifieringen, ekvationen för temperaturberoendet av sönderdelningstrycket: lg p (O 2, i mm Hg) \u003d - 10291 / T + 5,751gT - 1.09.10 - 3 T -0,75. 105 T - 2 - 12,33; sol. i salt- och svavelsyra, svagt i HNO 3; paramagnet, Neel point 953 K. Modifieringar av g- och d-Fe 2 O 3 är ferrimagnetiska; g-Fe 2 O 3 bildas vid lågtemperaturoxidation av Fe 3 O 4 och Fe, d-Fe 2 O 3 m. b. erhållen genom hydrolys och oxidation av lösningar av Fe(II)-salter. Fe(II,III)-oxid - Komm. f-ly Fe 3 O 4, eller FeO.Fe 2 O 3, Fe II (Fe III O 2) 2 (mineralmagnetit), vid upphettning. sönderfallande; vid 627 °C omvandlas a-formen till b; ur-tion av temperaturberoendet av sönderdelningstrycket: lgp (O 2, i mm Hg. Art.) \u003d - 33265 / T + 13,37 (T > 843 K); ferrimagnet, Curie-punkt 900 K; har en hög el ledningsförmåga. Solv. i to-tah med bildning av salter Fe (II) och Fe (III), kalcinerade vid 1200-1300°C prir. magnetit är praktiskt taget olöslig. i to-ta och deras blandningar. Vid lastning i luft oxideras den till Fe 2 O 3 . Erhålls genom inverkan av vattenånga på varmt järn, reduktion av Fe 2 O 3, oxidation av FeO. J.o. motsvarar ett antal hydroxider. Hydroxid Fe (OH) 2 bildas genom inverkan av alkali på Fe (II)-salter; oxideras snabbt till FeO(OH). Lösning i vatten 0,00015 g per 100 g (18°C), sol. i till-tah, lösningar av alkalier med bildning av hydroxoferrater (II), till exempel. Na2 och lösningar NH4Cl. Fe (III)-hydroxider bildar i naturen ett antal brun järnmalm: hydrohematit Fe 2 O 3 .0.1H 2 O (fast lösning av vatten i hematit), turit 2Fe 2 O 3 .H 2 O (finmekanisk blandning av goetit och hydrohematit), goetit a-FeO(OH), eller Fe2O3.H2O, lepidokrocit g-FeO(OH), hydrogoetit 3Fe2O3.4H2O, limonit 2Fe2O3.3H2O, xanthosiderit Fe 2 O 3 .2H 2 O och limnit Fe 2 O 3 . 3H 2 O (fasta lösningar av vatten i goetit).

Limnit sammanfaller i komposition med konsten. hydrogel Fe (OH) 3 erhållen genom utfällning med alkali från lösningar av Fe (III)-salter. Vid kalcinering omvandlas Fe-hydroxider till a-Fe2O3. Fe(OH)3-hydroxid är en mycket svag bas; amfoteren, när de kombineras med alkalier eller basiska oxider, bildar de salter som inte isoleras i fria. i tillståndet av järnhaltigt till-dig HFeO 2 - ferrater (W), eller ferriter, t.ex. NaFeO2. När Fe (OH) 3 oxideras i en alkalisk miljö bildar starka oxidationsmedel salter av ett icke-existerande järn till dig H 2 FeO 4 (FeO 3-trioxid är också okänd) - ferrater (VI), till exempel. K 2 FeO 4, - rödvioletta kristaller; vid 120-200 °C sönderdelas de till Fe2O3, M2O och O2; starkare oxidationsmedel än KMnO 4 . Naturlig oxider och hydroxider av Fe - råvaror i produktionen av Fe, naturliga och syntetiska - gruvarbetare. pigment (se Järnglimmer, Järnoxidpigment, Miniumjärn, Mumie, Okra, Umbra); FeO - int. en produkt vid tillverkning av Fe och ferriter, en komponent av keramik och värmebeständig emalj; a-Fe 2 O 3 - en komponent av foder keramik, cement, termit, kommer att absorbera. massor för rengöring av gaser, polermaterial (krokus), används för att erhålla ferriter; g-Fe 2 O 3 - arbetsskikt av magn. band; Fe 3 O 4 - material för elektroder vid elektrolys av alkalimetallklorider, en komponent av den aktiva massan av alkaliska batterier, färgad cement, foderkeramik, termit; Fe(OH)2-mellanprodukt. produkt vid mottagandet J. o. och aktiv massa av järn-nickel-batterier; Fe(OH) 3 - en komponent av absorptionsmassan för gasrening, en katalysator i org. syntes. Belyst.: se vid Art. Järn. E. F. Wegman. Kemiskt uppslagsverk. - M.: Sovjetiskt uppslagsverk Ed. I. L. Knunyants 1988

E-172 Järnoxider och -hydroxider- livsmedelstillsats, färgämne.

Karakteristisk:

Järnoxider är oorganiska pigment, som är kemiska föreningar av järn och syre. tillsats i livsmedelsindustrin E-172 används som färgämne för att färga livsmedel gult, orange, rött, brunt och svart. Totalt är 16 typer av järnoxider och hydroxider kända. Men i livsmedelsindustrin används tre former av oxider för att ge produkter olika nyanser: E-172(i) - Järnoxid (II,III) - en komplex oxid som samtidigt innehåller järn (II) och järn (III) joner. Den har den kemiska formeln Fe3O4 och förekommer naturligt som mineralet magnetit. Målar svart. E-172(ii) - Järnoxid (III) med den kemiska formeln Fe2O3. Det förekommer naturligt som mineralet hematit. I vanligt språkbruk - rost. Färger rött. E-172(iii) Järn(II)oxid med den kemiska formeln FeO. Det förekommer naturligt som mineralet wustite. Färger gul. De är lättlösliga i koncentrerade oorganiska syror, olösliga i vatten, organiska lösningsmedel, vegetabiliska oljor. Mycket god beständighet mot ljus, värme och alkalier, god beständighet mot fruktsyror. Järnoxider finns i naturen, men i livsmedelsindustrin, för att få en tillsats E-172 använd metoden för kalcinering av oxider av järn (II) och (III) eller genom interaktion av järn med vattenånga vid en hög temperatur under -570°C.

Ansökan:

Järnoxider och -hydroxider spridda i naturen och används av människor inom olika produktionsområden. VIKT järnoxider och hydroxider (E-172) är tillåtna för alla QS-mat. I Ryska federationen är tillsatsen tillåten som färgämne i livsmedelsprodukter enligt TI i en mängd enligt TI (klausuler 3.2.14, 3.11.3 SanPiN 2.3.2.1293-03). Järnoxider används främst för färgning av dragéer, prydnadsföremål och beläggningar i en dos av ca 0,1 g/kg. Förutom livsmedelsindustrin används järnoxider:

• inom den metallurgiska industrin som råvara för framställning av metaller;
• inom färg- och lackindustrin som pigment i färger och beläggningar;
• i den kemiska industrin som katalysatorer;
• i kosmetikaindustrin för att ge de önskade nyanserna av kosmetiska produkter (för färgning av ögonfransfärg, foundationkrämer, smink och puder);
• i läkemedel för tillverkning av läkemedel som ökar nivån av hemoglobin, för färgning av läkemedel i form av dragéer, pulver och krämer. Och järnoxider och hydroxider används för att färga toaletttvål, som pigment i målning, färgad cement, som en komponent i foderkeramik.

  Påverkan på människokroppen:

  Det högsta tillåtna dagliga intaget av tillägget E-172är 0,5 mg/kg mänsklig kroppsvikt. I små doser är järn bra för kroppen (ökar nivån av hemoglobin i blodet). Men med en överdos av järn kan det orsaka betydande hälsoskador. Höga nivåer av järn i kroppen producerar fria radikaler, vilket kan leda till hjärtinfarkt och stroke. Dessutom framkallar ansamling av järn i levern levercancer, men detta är vanligt hos personer med den genetiska sjukdomen hemokromotos. I en frisk kropp, med förbehåll för rimliga doser av järnintag, orsakar det ingen skada på människokroppen.

Människokroppen innehåller cirka 5 g järn, det mesta (70%) är en del av hemoglobinet i blodet.

Fysikaliska egenskaper

I fritt tillstånd är järn en silvervit metall med en gråaktig nyans. Rent järn är segt och har ferromagnetiska egenskaper. I praktiken används ofta järnlegeringar - gjutjärn och stål.

Fe är det viktigaste och vanligaste elementet av de nio d-metallerna i den sekundära undergruppen i grupp VIII. Tillsammans med kobolt och nickel bildar den "järnfamiljen".

När man bildar föreningar med andra element använder den ofta 2 eller 3 elektroner (B \u003d II, III).

Järn, som nästan alla d-element i grupp VIII, visar inte en högre valens lika med gruppnumret. Dess maximala valens når VI och är extremt sällsynt.

De mest typiska föreningarna är de där Fe-atomerna är i +2 och +3 oxidationstillstånd.

Metoder för att få järn

1. Kommersiellt järn (i en legering med kol och andra föroreningar) erhålls genom karbotermisk reduktion av dess naturliga föreningar enligt schemat:

Återhämtning sker gradvis, i 3 steg:

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

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

3) FeO + CO \u003d Fe + CO 2

Gjutjärnet som härrör från denna process innehåller mer än 2 % kol. I framtiden erhålls stål från gjutjärn - järnlegeringar som innehåller mindre än 1,5% kol.

2. Mycket rent järn erhålls på något av följande sätt:

a) nedbrytning av pentakarbonyl Fe

Fe(CO)5 = Fe + 5CO

b) vätereduktion av ren FeO

FeO + H2 \u003d Fe + H2O

c) elektrolys av vattenlösningar av Fe+2-salter

FeC 2 O 4 \u003d Fe + 2 СO 2

järn(II)oxalat

Kemiska egenskaper

Fe - en metall med medelhög aktivitet, uppvisar allmänna egenskaper som är karakteristiska för metaller.

En unik egenskap är förmågan att "rosta" i fuktig luft:

I frånvaro av fukt med torr luft börjar järn att reagera märkbart först vid T > 150°C; vid bränning bildas "järnskal" Fe 3 O 4:

3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4

Järn löser sig inte i vatten i frånvaro av syre. Vid mycket höga temperaturer reagerar Fe med vattenånga och ersätter väte från vattenmolekyler:

3 Fe + 4H 2 O (g) \u003d 4H 2

Rostprocessen i dess mekanism är elektrokemisk korrosion. Rostprodukten presenteras i en förenklad form. Faktum är att ett löst lager av en blandning av oxider och hydroxider med varierande sammansättning bildas. Till skillnad från Al 2 O 3-filmen skyddar inte detta lager järnet från ytterligare förstörelse.

Typer av korrosion

Korrosionsskydd av järn

1. Interaktion med halogener och svavel vid hög temperatur.

2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3

2Fe + 3F 2 = 2FeF 3

Fe + I 2 \u003d FeI 2

Föreningar bildas där den joniska typen av bindning dominerar.

2. Interaktion med fosfor, kol, kisel (järn förenas inte direkt med N 2 och H 2, utan löser upp dem).

Fe + P = Fe x P y

Fe + C = Fe x C y

Fe + Si = FexSiy

Ämnen med variabel sammansättning bildas eftersom berthollider (bindningens kovalenta natur råder i föreningarna)

3. Interaktion med "icke-oxiderande" syror (HCl, H 2 SO 4 dil.)

Feo + 2H+ → Fe2+ + H2

Eftersom Fe är beläget i aktivitetsserien till vänster om väte (E ° Fe / Fe 2+ \u003d -0,44V), kan den förskjuta H 2 från vanliga syror.

Fe + 2HCl \u003d FeCl2 + H2

Fe + H 2 SO 4 \u003d FeSO 4 + H 2

4. Interaktion med "oxiderande" syror (HNO 3 , H 2 SO 4 konc.)

Fe 0 - 3e - → Fe 3+

Koncentrerad HNO 3 och H 2 SO 4 "passiverar" järn, så vid vanliga temperaturer löses inte metallen i dem. Vid kraftig uppvärmning sker långsam upplösning (utan frigöring av H 2).

I razb. HNO 3 järn löser sig, går i lösning i form av Fe 3+ katjoner, och syraanjonen reduceras till NO *:

Fe + 4HNO 3 \u003d Fe (NO 3) 3 + NO + 2H 2 O

Det löser sig mycket bra i en blandning av HCl och HNO3

5. Attityd till alkalier

Fe löses inte i vattenlösningar av alkalier. Det reagerar med smält alkali endast vid mycket höga temperaturer.

6. Interaktion med salter av mindre aktiva metaller

Fe + CuSO 4 \u003d FeSO 4 + Cu

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

7. Interaktion med gasformig kolmonoxid (t = 200°C, P)

Fe (pulver) + 5CO (g) \u003d Fe 0 (CO) 5 järnpentakarbonyl

Fe(III)-föreningar

Fe 2 O 3 - järnoxid (III).

Rödbrunt pulver, n. R. i H 2 O. I naturen - "röd järnmalm".

Sätt att få:

1) sönderdelning av järnhydroxid (III)

2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O

2) pyritrostning

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 8SO 2 + 2Fe 2 O 3

3) nedbrytning av nitrat

Kemiska egenskaper

Fe 2 O 3 är en basisk oxid med tecken på amfoterism.

I. Huvudegenskaperna manifesteras i förmågan att reagera med syror:

Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3+ + ZN2O

Fe 2 O 3 + 6 HCI \u003d 2FeCI 3 + 3H 2 O

Fe 2 O 3 + 6HNO 3 \u003d 2Fe (NO 3) 3 + 3H 2 O

II. Svaga syraegenskaper. Fe 2 O 3 löser sig inte i vattenlösningar av alkalier, men när det smälts samman med fasta oxider, alkalier och karbonater bildas ferriter:

Fe 2 O 3 + CaO \u003d Ca (FeO 2) 2

Fe 2 O 3 + 2 NaOH \u003d 2NaFeO 2 + H 2 O

Fe 2 O 3 + MgCO 3 \u003d Mg (FeO 2) 2 + CO 2

III. Fe 2 O 3 - råmaterial för järnframställning inom metallurgi:

Fe 2 O 3 + ZS \u003d 2Fe + ZSO eller Fe 2 O 3 + ZSO \u003d 2Fe + ZSO 2

Fe(OH)3 - järn(III)hydroxid

Sätt att få:

Erhålls genom inverkan av alkalier på lösliga salter Fe 3+:

FeCl3 + 3NaOH \u003d Fe (OH)3 + 3NaCl

Vid tidpunkten för mottagandet av Fe(OH)3 - rödbrun mukosamorf fällning.

Fe (III) hydroxid bildas också under oxidation av Fe och Fe (OH) 2 i fuktig luft:

4Fe + 6H 2 O + 3O 2 \u003d 4Fe (OH) 3

4Fe(OH) 2 + 2Н 2 O + O 2 = 4Fe(OH) 3

Fe(III)hydroxid är slutprodukten av hydrolys av Fe3+-salter.

Kemiska egenskaper

Fe(OH) 3 är en mycket svag bas (mycket svagare än Fe(OH) 2). Visar märkbara sura egenskaper. Således har Fe (OH) 3 en amfotär karaktär:

1) reaktioner med syror går lätt:

2) en ny fällning av Fe(OH)3 löses i varm konc. lösningar av KOH eller NaOH med bildning av hydroxokomplex:

Fe (OH) 3 + 3KOH \u003d K 3

I en alkalisk lösning kan Fe (OH) 3 oxideras till ferrater (salter av järnsyra H 2 FeO 4 som inte isoleras i fritt tillstånd):

2Fe(OH)3 + 10KOH + 3Br2 = 2K2FeO4 + 6KBr + 8H2O

Fe 3+ salter

De mest praktiskt viktiga är: Fe 2 (SO 4) 3, FeCl 3, Fe (NO 3) 3, Fe (SCN) 3, K 3 4 - gult blodsalt \u003d Fe 4 3 preussiskt blått (mörkblått fällning)

b) Fe 3+ + 3SCN - \u003d Fe (SCN) 3 Fe (III) tiocyanat (blodröd lösning)

Karakterisering och erhållande

E172 är en livsmedelsfärg som kombinerar tre former av järnoxider. Det är luktfritt och smaklöst, ser ut som ett pulver eller pasta. Spektrum av nyanser - svart, brun, röd, orange, gul. Järnoxider finns i den naturliga miljön, men för industriellt bruk används en syntetisk metod för att erhålla E172.

Det finns 16 former av järnoxider, men endast tre används i livsmedelsindustrin:

Ämnet är mycket lösligt i oorganiska syror och olösligt i vatten, organiska lösningsmedel och vegetabiliska oljor. Behåller egenskaper när den utsätts för ljus, värme, fruktsyror och alkalier.

Syfte

Järnoxid är involverad i produktionen av mat, vilket ger dem den nödvändiga skuggan. Ämnet fungerar som ett hållbart pigment i färger. Fungerar som råvara för tillverkning av metaller. Tillsatsen används inom kosmetika-, läkemedels- och kemisk industri.

Inverkan på människokroppens hälsa: fördelar och skador

Tillsatsen E172 är inte skadlig för hälsan om den konsumeras inom den fastställda normen. Högst 0,5 mg av ett ämne per kilogram vikt kan komma in i kroppen per dag. För mycket järn leder till bildandet av fria radikaler, vilket kan orsaka hjärtinfarkt, hjärtinfarkt och stroke.

Hos patienter med hemokromotos kan ackumuleringen av järn provocera utvecklingen av levercancer. Men färgämnet E172, som innehåller järn, en gång i en frisk kropp, bearbetas och utsöndras fullständigt. Således skadar det inte hälsan om den föreskrivna dosen observeras.

Ansökningar

Livsmedelsindustrin inkluderar tillsatsen E172 i produkternas sammansättning för att färga dem i önskad färg. Ofta används färgämnet för att ge en svart nyans till konstgjord kaviar (särskilt i Ryssland).

Järnoxid är färgad med:

• dragé, choklad, godis;
• bakblandningar;
• kött- och fiskpastej;
• djur mat;
• konfektyr;
• produktdekorationer;
• mejeri desserter.

Andra tillämpningar av järnoxider:

• metallurgi (råmaterial för tillverkning av metaller);
• kosmetologi (målning foundation, puder, ögonfransfärg, etc.);
• läkemedel (färgpreparat i form av krämer, pulver, dragéer; för framställning av läkemedel som ökar hemoglobinet);
• kemisk industri (fungerar som en katalysator);
• färg- och lackproduktion (pigment i sammansättningen av beläggningar och färger).

Innehåll i produkter enligt föreskrifter

Tabell. Innehållet av livsmedelstillsatsen E172 i produkter enligt SanPiN 2.3.2.1293-03 daterad 2008-05-26

mat produkter	Den maximala halten av E172 i produkter
Smaksatta och/eller fermenterade drycker med mjölk (kakao, chokladmjölk, drickyoghurt, vasslebaserade drycker)
Mejeridesserter (puddingar, smaksatta eller fruktyoghurter)
Sylt, marmelad, gelé
Processade ostar
Skal av mogna ostar
Desserter baserade på andra fetter än mejeriprodukter
Ätbar is (inklusive popsicles och sorbet)
Konserverad eller pastöriserad frukt
Fruktbaserade pastor
Färska frukter med behandlad yta
Fruktbaserade desserter (inklusive vattenbaserade fruktsmaker)
kanderade frukter
Konfektyr (inklusive kola, nougat, godis)
Frukostflingor (inklusive havregryn), desserter baserade på spannmål och stärkelse (till exempel rispudding, tapioka)
Söta såser, dekorationer (t.ex. för bakning), icke-fruktpålägg
Rika bageriprodukter (salt, sött, kryddigt) och blandningar
Rökt, torkad, fermenterad och/eller saltad fisk och fiskprodukter, inklusive blötdjur, kräftdjur och tagghudingar
Kaviar och produkter från det, analoger av laxfisk
Ätbara höljen (t.ex. för korv)
färska ägg	Enligt RFP
Såser och liknande produkter
Kryddor och smaktillsatser
Färdiga matsnacks baserade på potatis, stärkelse, flingor och mjöl
Bearbetade nötter, skalade nötter, blandade nötter
Buljonger och soppor
Vattenbaserade och smaksatta drycker, inklusive "sport", "energi", "elektrolyt" och granulat

Lagstiftning

Användning av färgämne E172 är tillåten i nästan alla länder. Det används i Ryssland, Ukraina, europeiska länder, USA, Kanada och många andra länder.