ОКСИД ЖЕЛЕЗА

ОКСИД ЖЕЛЕЗА

КАС №: 1332-37-2
ЕС/СПИСОК №: 215-570-8

Оксиды железа представляют собой химические соединения, состоящие из железа и кислорода.
Известно шестнадцать оксидов и оксигидроксидов железа, наиболее известным из которых является ржавчина, форма оксида железа (III).

Оксиды и оксигидроксиды железа широко распространены в природе и играют важную роль во многих геологических и биологических процессах.
Они используются в качестве железных руд, пигментов, катализаторов, термитов и встречаются в гемоглобине.
Оксиды железа являются недорогими и долговечными пигментами в красках, покрытиях и цветных бетонах.
Обычно доступные цвета находятся в «землистом» конце желтого/оранжевого/красного/коричневого/черного диапазона.
При использовании в качестве пищевого красителя он имеет номер E E172.

Материалы на основе оксида железа дают пигменты, которые нетоксичны, не растекаются, атмосферостойки и светостойки.
Природные оксиды железа включают комбинацию одного или нескольких оксидов железа или железа и примесей, таких как марганец, глина или органика.
Синтетические оксиды железа могут быть получены различными способами, включая термическое разложение солей железа, таких как сульфат железа, с получением красных красок; осаждение для получения желтых, красных, коричневых и черных цветов (например, процесс Пеннимана-Зофа); и восстановление органических соединений железом (например, восстановление нитробензола до анилина в присутствии определенных химических веществ) для получения желтого и черного цветов.
Красные могут быть получены путем прокаливания желтого или черного цвета.

 
Группа минералов и неорганических соединений, состоящих из железа в валентных состояниях +2 (железное) и +3 (железное) и кислорода в валентном состоянии -2, например оксид железа FeO и оксид железа Fe2O3.
Fe3O4 представляет собой смесь оксида железа и оксида железа, которая обычно встречается в мелкозернистой магнитно-кристаллической форме.
Гематит, Fe2O3, наиболее распространенный оксид железа, существует в нескольких кристаллических формах.
Другие формы гематита слишком абразивны, чтобы их можно было использовать в качестве утяжелителя в буровых растворах.

Узелки или конкреции оксида железа являются наиболее распространенным видом метеоритов, посылаемых нам.
Гематит и магнетит являются двумя распространенными минералами оксида железа.
Большинство месторождений железной руды состоят в основном из гематита, магнетита или того и другого.
Конкреции оксида железа, конкреции оксида железа и железные камни часто ошибочно принимают за метеориты, потому что они тяжелые (плотные) и их необычные (часто причудливые!) формы привлекают внимание людей.

Оксид железа — это минерал, цвет которого варьируется от черного или серебристо-серого до коричневого, красновато-коричневого или красного. Мы добываем оксид железа как основную железную руду.

Наночастицы оксида железа демонстрируют ряд уникальных свойств, в том числе суперпарамагнетизм, биосовместимость и нетоксичность, что делает их идеальным кандидатом для различных применений, как описано в этой книге.
Глава первая посвящена последним достижениям в различных процедурах синтеза нанокомпозитов на основе оксида железа, методам их определения и их потенциальному применению в устройствах накопления энергии, суперконденсаторах, топливных элементах и ​​многом другом.
Во второй главе обобщаются текущие области применения иммобилизованных ферментов на основе магнитных наночастиц оксида железа и обсуждаются перспективы дальнейшего развития.
В главе 3 рассматриваются свойства и применение ферментных сенсоров при использовании тирозиназы, глюкозооксидазы и других ферментов для обнаружения широкого спектра биомедицинских видов.
В четвертой главе обсуждаются магнитные магнетитовые и маггемитные наночастицы оксида железа с различных точек зрения.
В пятой главе описывается, как можно использовать нанооксиды железа для удаления загрязняющих веществ из окружающей среды.
В шестой главе представлен всесторонний обзор каталитических применений наночастиц оксида железа в органическом синтезе, высокотемпературных реакциях, газофазных процессах, очистке сточных вод и сверхкритической очистке тяжелых нефтяных масел.
В седьмой главе подробно описывается фотокаталитическая деградация класса токсичных ароматических загрязнителей, а именно фенолов и замещенных фенолов, с использованием различных типов фотокатализаторов в нанодиапазоне для эффективного удаления этих соединений из водоемов.
Наконец, в восьмой главе рассматриваются различные адсорбенты на основе магнитных наноматериалов, используемые в методах адсорбции для очистки сточных вод.

Оксид железа, который также называют оксидом железа, представляет собой неорганическое соединение, имеющее химическую формулу Fe2O3.
Оксиды железа являются одним из 3 основных оксидов железа, а оставшиеся два представляют собой оксид железа (II) (FeO), который представляет собой редкий оксид железа (II и III) (Fe3O4), который также встречается в природе в качестве минерала. магнетит.
Поскольку этот минерал называется гематитом, Fe2O3 является основным источником железа для сталелитейной промышленности и легко подвергается воздействию кислот.
Часто оксид железа можно назвать ржавчиной.
Этот ярлык в некоторой степени полезен, потому что ржавчина имеет много общих свойств и имеет одинаковый состав.
Но в химии ржавчина считается неопределенным материалом, который можно описать как водный оксид железа.

 
Оксид железа представляет собой соединение, состоящее из железа и кислорода.
Известно 16 оксидов и оксигидроксидов железа, наиболее известным из которых является ржавчина, тип оксида железа.
Оксиды и оксигидроксиды железа широко распространены и играют важную роль во многих геологических и биологических процессах.
Они используются в железной руде, пигментах, катализаторах, термитах и ​​содержатся в гемоглобине.
Оксид железа — дешевый и стойкий пигмент, содержащийся в красках, покрытиях и цветном бетоне.
Общедоступные цвета находятся на «почвенном» краю желтого/оранжевого/красного/коричневого/черного диапазона.
При использовании в качестве пищевого красителя номер Е равен Е172.

Железо - это элемент, который в своей объемной форме используется в таких повседневных условиях, как перила лестниц и несущие балки в автомобилях или зданиях.
Железо также присутствует в воде и в нашем кровотоке, где оно помогает транспортировать кислород.
Железо — один из материалов, которые мы можем использовать для изготовления магнитов благодаря тому, как электроны вращаются вокруг каждого атома.
И, как мы все знаем, железо ржавеет, когда вы соединяете железо и кислород с образованием оксида железа.
Оксиды железа Оказывается, наночастицы как железа, так и оксида железа могут быть весьма полезными.

Если оставить железо под дождем, оно заржавеет, а ржавчина состоит из оксида железа, молекулы, которая содержит три атома железа и четыре атома кислорода.
Как и железо, оксид железа обладает магнитными свойствами.
У железа четыре неспаренных электрона, тогда как у оксида железа только два неспаренных электрона.
Поскольку неспаренные электроны делают материал магнитным, оксид железа менее магнитен, чем железо.
Поэтому оксид железа называют парамагнитным материалом.
Парамагнитные свойства наночастиц оксида железа не изменились по сравнению с объемным материалом, за исключением того, что эти крошечные частицы могут попасть туда, куда более крупные частицы никогда бы не смогли.

Метод соотношения оксидов железа (IO) представляет собой геологический индекс для определения особенностей горных пород, подвергшихся окислению железосодержащих сульфидов, с использованием красной и синей полос.
Оксиды железа полезны для определения особенностей оксидов железа под пологами растительности и используются при составлении карт минеральных композитов.

Обычный черный оксид железа использовался как в красках для медных пластин, так и в красках для штамповки.
Оксиды железа составляют основной компонент продуктов фармацевтической, лакокрасочной, пластмассовой, красочной и косметической промышленности.
Используется в качестве пигмента природного происхождения в составе диоксида титана.
Соли оксидов железа используются в качестве флокулянта при очистке сточных вод при крашении текстиля и производстве удобрений и кормовых добавок.
Используется в качестве полирующего материала в ювелирном деле.

Магнитные наночастицы оксида железа привлекли внимание из-за их своеобразных физико-химических характеристик и широкого спектра применений, таких как разделение белков, катализ, магнитно-резонансная томография (МРТ), магнитные датчики, доставка лекарств и магнитное охлаждение.
Активность катализатора зависит от химического состава, размера частиц, морфологии, а также от расположения атомов на поверхности.
Каталитические свойства наночастиц оксида железа можно легко изменить, контролируя форму, размер, морфологию и модификацию поверхности наноматериалов.
Этот обзор посвящен использованию оксида железа в качестве катализатора в различных органических реакциях, а именно. окисление, гидрирование, сочетание С-С, реакции дигидроксилирования и возможность повторного использования/восстановления

Некоторые оксиды железа широко используются в керамических изделиях, особенно в остеклении.
Многие оксиды металлов придают цвет глазури после обжига при высоких температурах.

Оксиды железа дают пигменты (см. Пигменты оксидов железа).
Природные пигменты оксидов железа называются охрой.
Многие классические краски, такие как сырая и жженая сиена и умбра, представляют собой пигменты на основе оксида железа.
Эти пигменты использовались в искусстве с самого раннего известного доисторического искусства, наскальных рисунков в Ласко и близлежащих местах.
Обычно используется оксид железа (III).

Железные пигменты также широко используются в косметологии.
Они считаются нетоксичными, влагостойкими и некровоточащими.
Оксиды железа, безопасные для косметического использования, производятся синтетически, чтобы избежать включения оксидов железа или железа, а также примесей, обычно встречающихся в природных оксидах железа.
Обычно пигмент оксида железа (II) имеет черный цвет, а оксид железа (III) — красный или цвет ржавчины.
(Соединения железа, отличные от оксидов, могут быть других цветов.)

В условиях, благоприятствующих восстановлению железа, процесс восстановления оксида железа может заменить не менее 80% производства метана, происходящего в результате метаногенеза.
Это явление происходит в азотсодержащей (N2) среде с низкой концентрацией сульфатов.
Метаногенез, архейский процесс, обычно является преобладающей формой минерализации углерода в отложениях на дне океана.
Метаногенез завершает разложение органического вещества до метана (СН4).
Конкретный донор электронов для восстановления оксида железа в этой ситуации все еще обсуждается, но два потенциальных кандидата включают либо титан (III), либо соединения, присутствующие в дрожжах.
Предсказанные реакции с титаном (III) в качестве донора электронов и феназин-1-карбоксилатом (PCA) в качестве электронного челнока следующие:

Ti(III)-цит + CO2 + 8H+ → CH4 + 2H2O + Ti(IV) + цит
ΔE = –240 + 300 мВ
Ti(III)-цит + ПКА (окисленный) → ПКА (восстановленный) + Ti(IV) + цит
ΔE = –116 + 300 мВ
ПКА (восстановленный) + Fe(OH)3 → Fe2+ + ПКА (окисленный)
ΔE = –50 + 116 мВ
Примечание: цитрат = цитрат.

Титан (III) окисляется до титана (IV), а PCA восстанавливается.
Затем восстановленная форма PCA может восстанавливать гидроксид железа (Fe(OH)3).

С другой стороны, было показано, что при попадании в воздух оксиды железа повреждают легочные ткани живых организмов за счет образования гидроксильных радикалов, что приводит к образованию алкильных радикалов.
Следующие реакции происходят, когда Fe2O3 и FeO, далее представленные как Fe3+ и Fe2+ соответственно, частицы оксида железа накапливаются в легких.

О2 + е- → О2• -[13]

Образование супероксид-аниона (O2• -) катализируется трансмембранным ферментом, называемым НАДФН-оксидазой.
Фермент облегчает перенос электрона через плазматическую мембрану от цитозольного НАДФН к внеклеточному кислороду (О2) с образованием О2• -.
НАДФН и ФАД связываются с цитоплазматическими сайтами связывания фермента.
Два электрона от НАДФН переносятся на ФАД, который восстанавливает его до ФАДН2.
Затем один электрон перемещается к одной из двух гемовых групп фермента в плоскости мембраны.
Второй электрон толкает первый электрон ко второй группе гема, так что он может ассоциироваться с первой группой гема.
 Чтобы передача произошла, второй гем должен быть связан с внеклеточным кислородом, который является акцептором электрона.
Этот фермент также может быть расположен внутри мембран внутриклеточных органелл, позволяя образованию O2• - происходить внутри органелл.

2O2• − + 2H+ → H2O2 + O2 [13][15]

Образование перекиси водорода (H2O2) может происходить спонтанно, когда окружающая среда имеет более низкий pH, особенно при pH 7,4.
Фермент супероксиддисмутаза также может катализировать эту реакцию.
После синтеза H2O2 он может диффундировать через мембраны, перемещаясь внутри и снаружи клетки из-за своей неполярной природы.

Fe2+ ​​+ H2O2 → Fe3+ + HO• +  OH−Fe3+ + H2O2 → Fe2+ + O2• − + 2H+H2O2 + O2• − → HO• + OH− + O2

Fe2+ ​​окисляется до Fe3+, когда отдает электрон H2O2, тем самым восстанавливая H2O2 и образуя в процессе гидроксильный радикал (HO•).
Затем H2O2 может восстановить Fe3+ до Fe2+, отдав ему электрон, чтобы создать O2• −.
Затем O2• - можно использовать для получения большего количества H2O2 с помощью ранее показанного процесса, увековечивающего цикл, или он может реагировать с H2O2 с образованием большего количества гидроксильных радикалов.
Было показано, что гидроксильные радикалы усиливают клеточный окислительный стресс и атакуют клеточные мембраны, а также клеточные геномы.

HO• + RH → R• + H2O

Радикал HO•, образующийся в результате вышеуказанных реакций с железом, может отщеплять атом водорода (H) от молекул, содержащих связь RH, где R представляет собой группу, присоединенную к остальной части молекулы, в данном случае H, к атому углерода (C) .

НАЗВАНИЕ ИЮПАК:

Аморфный силикат алюминия
 
диоксид железа
 
оксид железа (II)
 
оксид железа (III)
 
оксид железа (iii)
 
ОКСИД ЖЕЛЕЗА

СИНОНИМЫ:

Eisenhydrat (1:1) [немецкий] [название ACD/IUPAC]
Фер, гидрат (1:1) [французский] [название ACD/IUPAC]
оксид железа
Гидрат железа (1:1) [ACD/название IUPAC]
12315-09-2 [РН]
1332-37-2 [РН]
1345-25-1 [РН]
15092-05-4 [РН]
Эйзенгидрат