ОКСИД ЖЕЛЕЗА КРАСНЫЙ

Оксид железа красный — неорганическое соединение с формулой Fe2O3.
Красный оксид железа - один из трех основных оксидов железа, два других - оксид железа (II) (FeO), который встречается редко; и оксид железа (II, III) (Fe3O4), который также встречается в природе в виде минерала магнетита.
Как минерал, известный как гематит, красный оксид железа является основным источником железа для сталелитейной промышленности.

КАС: 1309-37-1
МФ: Fe2O3
МВт: 159,69
ИНЭКС: 215-168-2

Красный оксид железа легко подвергается воздействию кислот.
Красный оксид железа часто называют ржавчиной, и в некоторой степени этот ярлык полезен, потому что ржавчина имеет несколько общих свойств и имеет аналогичный состав; однако в химии ржавчина считается материалом с нечетким определением, описываемым как водный оксид железа.

Оксид железа красный Порошок E127.
Красный оксид железа подходит для косметики и стабилен в мыле CP, однако цвета могут выцветать и могут отличаться в зависимости от вашего рецепта, он также хорошо работает в мыле M&P.
Предлагая естественные землистые тона, пробуйте с небольшим количеством, пока не добьетесь оттенка, который вам нравится.

Красный оксид железа представляет собой мелкодисперсный порошкообразный пигмент.
Красный оксид железа является нерастворимым пигментом, поэтому его необходимо смешать с небольшим количеством легкого масла перед добавлением в мыло для холодной/горячей обработки.
Смешивание с изопропиловым спиртом или жидким глицерином рекомендуется для непрозрачного мыла «Растопи и залей».

Синтетический красный оксид железа является наиболее распространенным красителем в керамике и содержит наибольшее количество железа.
Красный оксид железа коммерчески доступен в виде мягкого и очень тонкого порошка, полученного путем измельчения рудного материала или термической обработки сульфата железа/железа или гидроксида железа.
Во время обжига все утюги обычно разлагаются и дают одинаковые цвета в глазури и глиняных телах (хотя они имеют разное количество металлического железа на грамм порошка).

Красный оксид железа доступен во многих различных оттенках от ярко-светло-красного до темно-красного бордового, они обычно обозначаются по шкале примерно от 120 до 180 (это цифровое обозначение должно быть на пакетах от производителя, более темные цвета имеют более высокие значения). ), однако в керамике эти разные сорта должны обжигаться до одинаковой температуры, поскольку они содержат одинаковое количество железа.
Различные необработанные цвета являются продуктом степени измельчения.

При окислительном обжиге железо очень тугоплавко, настолько, что из красного оксида железа невозможно даже в сильно расплавленной фритте получить металлическую глазурь.
Красный оксид железа является важным источником рыжевато-коричневого, красно-коричневого и коричневого цветов в глазури и телах.
Красный оксид железа, например, зависит от кристаллизации железа в жидкой матрице глазури и требует присутствия большого количества железа (например, 25%).
Красный цвет терракотовых тел происходит от железа, обычно около 5% или более, и зависит от пористости тела.
По мере того как эти тела обжигаются до более высоких температур, цвет меняется на более глубокий красный и, наконец, коричневый.

При восстановительном обжиге железо меняет свойства красного оксида железа и становится очень активным флюсом.
Железные глазури, которые стабильны при конусности 6-10 при окислении, будут стекать с посуды при восстановлении.
Известно, что железо в глазури восстановительного обжига дает очень привлекательные земляные коричневые тона. Зеленый, серый и красный цвета также могут быть получены в зависимости от химического состава глазури и количества железа.
Древние китайские селадоны, например, содержали около 2-3% железа.

Красный оксид железа доступен в виде частиц сфероидальной, ромбоэдрической и неправильной формы.
Некоторые сорта с высокой чистотой специально контролируются на содержание тяжелых металлов и используются в лекарствах, косметике, кормах для домашних животных и мягких ферритах.
Высокоочищенные марки могут содержать 98% Fe2O3, но обычно красный оксид железа имеет чистоту около 95% и очень мелкий (менее 1% 325 меш).
Некоторые марки красного оксида железа имеют более крупные вкрапления, что может привести к появлению нежелательных вкраплений на глазури и корпусе (см. рисунок).

Сырье с высоким содержанием железа или альтернативные названия: жженая сиена, крокус мартис, индийская красная, красная охра, красная окись, испанская красная.
Красный оксид железа является основным загрязнителем большинства глинистых материалов.
Низкое содержание железа, например, очень важно для каолинов, используемых для фарфора.

Состав
Красный оксид железа может быть получен в различных полиморфных модификациях.
В основном, α, железо принимает октаэдрическую координационную геометрию.
Оксид железа красный, каждый центр Fe связан с шестью кислородными лигандами.
В γ-полиморфе часть Fe находится в тетраэдрических позициях с четырьмя кислородными лигандами.

Альфа-фаза
α-Fe2O3 имеет ромбоэдрическую корундовую (α-Al2O3) структуру и является наиболее распространенной формой.
Красный оксид железа встречается в природе в виде минерального гематита, который добывается как основная железная руда.
Красный оксид железа является антиферромагнитным ниже ~ 260 К (температура перехода Морена) и проявляет слабый ферромагнетизм между 260 К и температурой Нееля, 950 К.
Оксид железа красный легко получить, используя как термическое разложение, так и осаждение в жидкой фазе.
Магнитные свойства красного оксида железа зависят от многих факторов, например. давление, размер частиц и напряженность магнитного поля.

Гамма-фаза
γ-Fe2O3 имеет кубическую структуру.
Красный оксид железа метастабилен и превращается из альфа-фазы при высоких температурах.
Красный оксид железа встречается в природе в виде минерала маггемита.
Красный оксид железа является ферромагнитным и находит применение в записывающих лентах, хотя сверхмелкие частицы размером менее 10 нанометров являются суперпарамагнитными.
Оксид железа красный можно получить термической дегидратацией оксида-гидроксида гамма-железа (III).
Другой метод включает осторожное окисление оксида железа (II, III) (Fe3O4).
Ультрадисперсные частицы могут быть получены термическим разложением оксалата железа (III).

Другие твердые фазы
Было идентифицировано или заявлено несколько других фаз.
β-фаза является кубической объемно-центрированной (пространственная группа Ia3), метастабильной и при температурах выше 500 ° C (930 ° F) превращается в альфа-фазу.
Красный оксид железа можно получить восстановлением гематита углеродом, пиролизом раствора хлорида железа (III) или термическим разложением сульфата железа (III).

Фаза эпсилон (ε) является ромбической и демонстрирует свойства, промежуточные между альфа и гамма, и может иметь полезные магнитные свойства, применимые для таких целей, как носители записи высокой плотности для хранения больших данных.
Приготовление чистой эпсилон-фазы оказалось очень сложной задачей.
Материал с высокой долей эпсилон-фазы может быть получен термическим преобразованием гамма-фазы.

Эпсилон-фаза также метастабильна, превращаясь в альфа-фазу при температуре от 500 до 750 ° C (от 930 до 1380 ° F).
Красный оксид железа также можно получить окислением железа в электрической дуге или золь-гель-осаждением из нитрата железа (III).
Исследования выявили красный оксид железа эпсилон в древней китайской керамической глазури Цзянь, что может дать представление о способах получения этой формы в лаборатории.
Кроме того, при высоком давлении заявлена аморфная форма.

Жидкая фаза
Ожидается, что расплавленный Fe2O3 будет иметь координационное число близкое к 5 атомам кислорода вокруг каждого атома железа, основываясь на измерениях переохлажденных капель жидкого оксида железа с небольшим дефицитом кислорода, где переохлаждение позволяет избежать необходимости высокого давления кислорода, необходимого выше точки плавления для поддержания стехиометрия.

Реакции
Наиболее важной реакцией является карботермическое восстановление оксида железа красного, в результате которого получается железо, используемое в сталеплавильном производстве:

Fe2O3 + 3 CO → 2 Fe + 3 CO2
Другой окислительно-восстановительной реакцией является чрезвычайно экзотермическая термитная реакция с алюминием.

2 Al + Fe2O3 → 2 Fe + Al2O3
Этот процесс используется для сварки толстых металлов, таких как рельсы железнодорожных путей, с использованием керамического контейнера для подачи расплавленного железа между двумя секциями рельса.
Термит также используется в оружии и для изготовления небольших чугунных скульптур и инструментов.

Частичное восстановление водородом при температуре около 400 ° C дает магнетит, черный магнитный материал, содержащий как Fe (III), так и Fe (II):

3 Fe2O3 + H2 → 2 Fe3O4 + H2O
Красный оксид железа нерастворим в воде, но легко растворяется в сильной кислоте, например в соляная и серная кислоты.
Красный оксид железа также хорошо растворяется в растворах хелатирующих агентов, таких как ЭДТА и щавелевая кислота.

Нагревание оксидов железа (III) с оксидами или карбонатами других металлов дает материалы, известные как ферраты (феррат (III)):

ZnO + Fe2O3 → Zn(FeO2)2

Подготовка
Оксид железа красный – продукт окисления железа.
Красный оксид железа можно получить в лаборатории путем электролиза раствора бикарбоната натрия, инертного электролита, с железным анодом:

4 Fe + 3 O2 + 2 H2O → 4 FeO(OH)
Образовавшийся гидратированный оксид железа (III), обозначенный здесь как FeO (OH), обезвоживается при температуре около 200 ° C.

2 FeO(OH) → Fe2O3 + H2O

Использование
Металлургическая промышленность
Подавляющее применение красного оксида железа в качестве сырья для сталелитейной и черной металлургии, например. производство железа, стали и многих сплавов.

Полировка
Очень мелкий порошок оксида железа известен как «ювелирные румяна», «красные румяна» или просто румяна. Красный оксид железа используется для окончательной полировки металлических украшений и линз, а также исторически в качестве косметического средства.
Руж режется медленнее, чем некоторые современные полироли, такие как оксид церия (IV), но все еще используется в производстве оптики и ювелирами для получения превосходной отделки, которую может дать красный оксид железа.
При полировке золота румяна слегка окрашивают золото, что способствует внешнему виду готового изделия.
Румяна продаются в виде порошка, пасты, нанесенной на полировальные салфетки или сплошного бруска (со связующим воском или жиром). Другие полировочные составы также часто называют «румянами», даже если они не содержат красного оксида железа.
Ювелиры удаляют остатки румян на украшениях с помощью ультразвуковой очистки.
Продукты, продаваемые как «смазка для шпаклевки», часто наносятся на кожаный ремень, чтобы помочь придать остроту ножам, опасным бритвам или любому другому режущему инструменту.

Синонимы:
Оксид железа(II,III), раствор магнитных наночастиц;
оксид железа(III);
Оксид железа(III), 99% на основе микроэлементов;
Оксид железа(III), 99,9% в пересчете на следовые металлы;
Оксид железа(III), 98% на основе микроэлементов;
Оксид железа(III), 99,95 % на основе следовых металлов;
Оксид железа(III), 99,99% на основе следовых металлов;
Оксид железа (III)