Oxidy železa

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 14. září 2022; ověření vyžaduje 1 úpravu .

Oxidy železa  jsou sloučeniny železa s kyslíkem .

Oxidy železa a oxyhydroxidy jsou v přírodě široce rozšířeny a hrají důležitou roli v mnoha geologických a biologických procesech. Používají se jako železné rudy , pigmenty , katalyzátory , termiti a nacházejí se v hemoglobinu . Oxidy železa jsou levné a trvanlivé pigmenty v barvách , nátěrech a barevných betonech. Při použití jako potravinářské barvivo má číslo E172 .

Stechiometrie

Oxidy železa se skládají ze železa (Fe(II)) nebo železa (Fe(III)) nebo obou. Železo přijímá oktaedrickou nebo tetraedrickou koordinační geometrii. Oxid přijímá tetraedrickou nebo oktaedrickou koordinaci. Pouze několik oxidů má velký význam na zemském povrchu, zejména wuestit , magnetit a hematit . Je známo šestnáct různých oxidů železa, z nichž tři jsou nejběžnější a studované:

název Vzorec Teplota tání Teplota varu Barva
Oxid železitý FeO 1377 °C 3414 °C Černá
Oxid železitý Fe2O3 _ _ _ 1566 °C 1987 °C Červenohnědá
Oxid železitý (II, III). Fe 3 O 4 prosinec 1538; 1590; 1594 °C 2623 °C Černá

Je také známo několik dalších vzácných a málo prozkoumaných oxidů železa:

Reakce

Oxidy železa se přeměňují na kovy ve vysokých pecích a příbuzných závodech . Typickými redukčními činidly jsou různé formy uhlíku . Typická reakce začíná oxidem železa [6] :

2 Fe 2o3 + 3c → 4 Fe + 3 CO2

V přírodě

Železo je v mnoha organismech uloženo ve formě feritinu , což je oxid železa uzavřený v solubilizačním proteinovém obalu [7] .

Bakteriální druhy, včetně Shewanella oneidensis , Geobacter sulfurreducens a Geobacter metallireducens , používají oxidy železa jako terminální akceptory elektronů [8] .

Použití

Téměř všechny železné rudy jsou oxidy, takže v tomto smyslu jsou tyto materiály důležitými prekurzory kovového železa a mnoha jeho slitin.

Oxidy železa jsou důležité pigmenty, které mají různé barvy (černá, červená, žlutá). Mezi jejich četné výhody patří: jsou levné, mají jasné barvy a jsou netoxické [9] .

Magnetit je součástí magnetických záznamových pásek.

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Hu, Qingyang; Kim, Duck Young; Yang, Wenge; Yang, Liuxiang; Meng, Yue; Zhang, Li; Mao, Ho-Kwang (červen 2016). „FeO 2 a (FeO)OH za podmínek hlubokého spodního pláště a zemských cyklů kyslík-vodík“. Příroda []. 534 (7606): 241-244. Bibcode : 2016Natur.534..241H . DOI : 10.1038/příroda18018 . ISSN  1476-4687 . PMID27279220  . _
  2. ↑ Objev regenerovatelného vysokotlakého oxidu železa Fe4O5 .
  3. ↑ Lavina, Barbara; Meng, Yue (2015). „Syntéza Fe5O6“ . Vědecké pokroky . 1 (5): e1400260. doi : 10.1126/ sciadv.1400260 . PMC 4640612 . PMID 26601196 .  
  4. ↑ 1 2 Býková, E.; Dubrovinský, L.; Dubrovinskaia, N.; Býkov, M.; McCammon, C.; Ovsyannikov, SV; Liermann, H.-P.; Kupenko, I.; Chumakov, A.I.; Rüffer, R.; Hanfland, M.; Prakapenka, V. (2016). „Strukturální složitost jednoduchého Fe2O3 při vysokých tlacích a teplotách“ . Příroda komunikace . 7 : 10661. doi : 10.1038 /ncomms10661 . PMC  4753252 . PMID  26864300 .
  5. ↑ Merlini, Marco; Hanfland, Michael; salamat, Ashkan; Petitgirard, Sylvain; Müller, Harald (2015). "Krystalové struktury Mg2Fe2C4O13 s tetraedrálně koordinovaným uhlíkem a Fe13O19, syntetizované v podmínkách hlubokého pláště." Americký mineralog . 100 (8-9): 2001-2004. DOI : 10.2138/am-2015-5369 .
  6. ↑ Greenwood NN, Earnshaw A. Chemistry of the  Elements . — 2. vyd. - Butterworth-Heinemann , 1997. - S. 1072. - ISBN 0-08-037941-9 .
  7. ↑ Honarmand Ebrahimi, Kourosh; Hagedoorn, Peter-Leon; Hagen, Wilfred R. (2015). „Jednota v biochemii železných zásobních proteinů feritinu a bakterioferitinu“. Chemické recenze . 115 (1): 295-326. DOI : 10.1021/cr5004908 . PMID  25418839 .
  8. ↑ Bretschger, O.; Obrazcovová, A.; Sturm, CA; Chang, I. S.; Gorby, YA; Reed, S. B.; Culley, D. E.; Reardon, C. L.; Barua, S.; Romine, M. F.; Zhou, J.; Beliaev, AS; Bouhenni, R.; Saffarini, D.; Mansfeld, F.; Kim, B.-H.; Fredrickson, JK; Nealson, KH (20. července 2007). „Současná produkce a redukce oxidů kovů u Shewanella oneidensis MR-1 divokého typu a mutantů“ . Aplikovaná a environmentální mikrobiologie . 73 (21): 7003-7012. DOI : 10.1128/AEM.01087-07 . PMC2223255  . _ PMID  17644630 .
  9. ↑ Šablona:Ullmann