Дижелезен триоксид

Дижелезен триоксид
Имена
По IUPAC	Железен(III) оксид
Други	Двужелезен триокис, хематит, колкотар, крокус
Свойства
Формула	Fe2O3
Моларна маса	159,69 g/mol
Плътност	5,242 g/cm³
Точка на топене	1566 °C (1650 K)
Точка на кипене	1987 °C (3687 K)
Парно налягане	0 ± 1 mm ж. ст.
Опасности
NFPA 704	0 0 0
Сродни съединения
Други	железен(II) оксид, трижелезен тетраоксид
Идентификатори
CAS номер	1309-37-1
PubChem	518696
ChemSpider	14147
Номер на ЕК	215-168-2
DrugBank	11576
KEGG	C19424
ChEBI	50819
ChEMBL	14147
RTECS	NO7400000
SMILES	[Fe+3].[Fe+3].[O-2].[O-2].[O-2]
InChI	InChI=1S/2Fe.3O
InChI ключ	JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N
UNII	1K09F3G675
Gmelin	11092
Данните са при стандартно състояние на материалите (25 °C, 100 kPa), освен ако не е указано друго.
Дижелезен триоксид в Общомедия

Дижелезен триоксид във флакон

Дижелезен триоксид (двужелезен триокис, железен(III) оксид, хематит, колкотар, крокус; химична формула – Fe₂O₃) е сложен неорганичен солеобразуващ железен оксид със степен на окисление на желязото +3.

Физични свойства

В ромбоедричната алфа-фаза дижелезният триоксид е антиферомагнитен под 260 K; от тази температура до 960 K α-Fe2O3 е слаб феромагнетик. Кубичната метастабилна гама фаза γ-Fe₂O₃ (среща се в природата като минерал магхемит) е феримагнитна.

Дижелезният триоксид е амфотерен оксид с червено-кафяв цвят със силно преобладаване на основни свойства. Термично устойчив на температури над температурата на изпарение (1987 °C). Образува се при изгаряне на желязо във въздуха. Не реагира с вода. Реагира бавно с киселини и основи. Възстановява се от въглероден окис и разтопено желязо. Той се слива с оксиди на други метали и образува двойни оксиди – шпинели.

В природата се среща като широко разпространен минерал хематит, чиито примеси причиняват червеникавия цвят на латерита, червените земи, а също и повърхността на Марс; друга кристална модификация се среща като минерал магхемит.

Химични свойства

1. Взаимодействие с разредена солна киселина:

${\mathsf {Fe_{2}O_{3}+6HCl\longrightarrow 2FeCl_{3}+3H_{2}O}}.$

2. Взаимодействие с натриев карбонат:

${\mathsf {Fe_{2}O_{3}+Na_{2}CO_{3}\longrightarrow 2NaFeO_{2}+CO_{2}\uparrow }}$

3. Взаимодействие с натриев хидроксид при синтез:

${\mathsf {Fe_{2}O_{3}+2NaOH\longrightarrow 2NaFeO_{2}+H_{2}O}}$

4. Възстановяване до желязо чрез водород:

${\mathsf {Fe_{2}O_{3}+3H_{2}{\xrightarrow {1000^{\circ }C}}2Fe+3H_{2}O}}$

Получаване

Термично разлагане на съединения на железни(III) соли във въздуха:

${\mathsf {Fe_{2}(SO_{4})_{3}\rightarrow Fe_{2}O_{3}+3SO_{3}}}$

${\mathsf {4Fe(NO_{3})_{3}\cdot 9H_{2}O\rightarrow 2Fe_{2}O_{3}+12NO_{2}\uparrow +3O_{2}+36H_{2}O}}$

Обезводняване на железен метахидроксид чрез калциниране:

${\mathsf {2FeO(OH)\rightarrow Fe_{2}O_{3}+H_{2}O}}$

В природата – оксидни железни руди хематит Fe₂O₃ и лимонит Fe₂O₃·nH₂O.

Приложение

Използва се при топенето на чугун в доменни пещи, като катализатор при производството на амоняк, компонент на керамика, цветни цименти и минерални бои, при термитно заваряване на стоманени конструкции, като носител на аналогови и цифрова информация (например звук и изображение) върху магнитни ленти (феримагнитни γ -Fe₂O₃), като полиращо вещество (червен минзухар) за стомана и стъкло.

В хранително-вкусовата промишленост се използва като оцветител за храни (E172).

Каламинов лосион

Два различни цвята на двужелезен триоксид с различна фаза на хидратиране (α: чeрвен, β: жълт); те са полезни като пигменти.

Двужелезният триоксид също се използва като пигмент, под наименованията „Pigment Red 101“, „Pigment Brown 6“ и „Pigment Brown 7“. Последните два са одобрени за употреба в козметиката. Каламиновият лосион, използван за лечение на лек сърбеж, се състои главно от комбинация от цинков оксид, действащ като стягащо средство, и около 0,5 % дижелезен триоксид, активната съставка на продукта, действаща като противосърбежно средство. Червеният цвят на дижелезния триоксид също е основна причина за розовия цвят на лосиона.

Двужелезният триоксид се използват като пигменти и в зъбни композити заедно с титаниеви оксиди. Той е основният компонент на желязната охра (кафявата минерална боя „колкотар“). Хематитът е характерният компонент на шведската боя Falu red.

В ракетното моделиране се използва за производство на катализирано карамелно гориво, което има скорост на изгаряне с 80 % по-висока от тази на обикновеното гориво.

В нефтохимическата промишленост се използва като основен компонент на катализатор за дехидрогениране при синтеза на диенови мономери.