三氧化二鐵 化學結構圖
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CAS:
1309-37-1
中文名稱:
三氧化二鐵
中文別名:
磁性氧化鐵紅;高導磁率氧化鐵;燒褐鐵礦;燒赭上;鐵丹;鐵粉,紅粉;威尼斯紅(主要成分為氧化鐵);氧化鐵,三氧化二鐵
英文名稱:
Ferric oxide
英文別名:
IRON(III) OXIDE DIHYDRATE;11554red;anchredstandard;anhydrousironoxide;anhydrousoxideofiron;armenianbole;bauxiteresidue;blackoxideofiron
分子式:
Fe2O3
分子量:
159.69
危險等級:

編號系統

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CAS號:1309-37-1

MDL號:MFCD00011008

EINECS號:215-168-2

RTECS號:NO7400000

BRN號:

PubChem號:24877672

物性數據

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1.       性狀:深紅色粉末或塊狀物,無氣味。灼燒時放出氧氣。

2.       密度(g/mL,20℃):55.25

3.       熔點(oC):1565

4.       閃點(oC):>230

5 .      溶解性:不溶于水,在濃酸中加熱逐漸溶解

6.      折射率:3.042

毒理學數據

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能引起像流感癥狀的金屬煙霧熱。可引起眼瞼刺激、永久性眼睛結膜著色、氣管炎和慢性咳嗽。

生態學數據

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對是水稍微有危害的不要讓未稀釋或大量的產品接觸地下水、水道或者污水系統,若無政府許可,勿將材料排入周圍環境。

分子結構數據

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1、摩爾折射率:無可用的

2、摩爾體積(cm3/mol):無可用的

3、等張比容(90.2K):無可用的

4、表面張力(dyne/cm):無可用的

5、介電常數:無可用的

6、極化率(10-24cm3):無可用的

7、單一同位素質量:159.854628 Da

8、標稱質量:160 Da

9、平均質量:159.6882 Da

計算化學數據

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1、   氫鍵供體數量:1

2、   氫鍵受體數量:4

3、   可旋轉化學鍵數量:0

4、   拓撲分子極性表面積(TPSA):4

5、   重原子數量:6

6、   表面電荷:0

7、   復雜度:0

8、   同位素原子數量:0

9、   確定原子立構中心數量:0

10、   不確定原子立構中心數量:0

11、   確定化學鍵立構中心數量:0

12、   不確定化學鍵立構中心數量:0

13、   共價鍵單元數量:6

性質與穩定性

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1.有氧化性,能被氫和一氧化碳還原成鐵,灼燒時放出氧氣,能被氫和一氧化碳還原成鐵。

2.分散性好,著色力及遮蓋力強。無油滲性和水滲性。耐溫、耐光、耐酸、耐堿。α-Fe2O3六方晶體,俗稱鐵紅,自古以來作為研磨劑和紅色顏料得到廣泛的應用。天然出產的有赤鐵礦(hematite)、鏡鐵礦(specularite)。屬于菱面體晶系R3C,a=0.54228nm,α=55°17′,z=2。密度為5.287g/cm3,Tk(Neel點)=965K。有順磁性,-16℃以下磁性減弱。在工業上主要用作為鐵磁芯和磁石的原料。著色力強,且因對日光、空氣、水、熱的穩定性好,在涂料中有著廣泛的用途。

貯存方法

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應存放于干燥處,勿使受潮,避免高溫,應與酸、堿隔離。

合成方法

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制法制備方法有濕法和干法。濕法制品結晶細小、顆粒柔軟、較易研磨,適宜作顏料。干法制品結晶大、顆粒堅硬,適宜作磁性材料、拋光研磨材料。

1.濕法將一定量的5%硫酸亞鐵溶液迅速與過量燒堿溶液反應(要求堿過量0.04~0.08g/mL),在常溫下通入空氣使之全部變成紅棕色的氫氧化鐵膠體溶液,作為沉積氧化鐵的晶核。以上述晶核為載體,以硫酸亞鐵為介質,通入空氣,在75~85 ℃,在金屬鐵存在的條件下,硫酸亞鐵與空氣中氧作用,生成三氧化二鐵(即鐵紅)沉積在晶核上,溶液中的硫酸根又與金屬鐵作用,重新生成硫酸亞鐵,硫酸亞鐵再被空氣氧化成鐵紅繼續沉積,如此循環到整個過程結束,生成氧化鐵紅。
 
2.干法硝酸與鐵片反應生成硝酸亞鐵,經冷卻結晶,脫水干燥,經研磨后在600~700℃煅燒8~10 h,再經水洗、干燥、粉碎制得氧化鐵紅產品。也可以氧化鐵黃為原料,經600~700℃煅燒制得氧化鐵紅。
 
 
3.從高純硫酸亞鐵水溶液出發,合成高純α-FeO(OH)[12],再在600℃溫度下加熱大約3h脫水則得α- Fe2O3。用這個方法得到的產品,每個粒子都具有次級結構的所謂膨體粒子。雖然乍看起來和母體結晶α-FeO(OH)具有同樣大小的針狀外形,但實際上是由極細小的一次粒子和空隙組成。加熱分解溫度越高,一次粒子的尺寸越大。而且也促進針狀二次粒子間的燒結。
 4.將氫氧化鐵沉淀和蒸餾水一起裝入聚四氟乙烯燒杯之后,在耐壓管或熱壓鍋中加熱到150℃,就可得到由數微米尺寸的六角片狀、單晶粒子組成的α- Fe2O3。這時,若熱壓鍋的鍋壁材質(不銹鋼)不好,容易和水反應放出氫氣。

由于發生的氫氣使α- Fe2O3還原析出Fe3O4,不能制得純α- Fe2O3

4.采用硝酸亞鐵氧化法。將稀硝酸和鐵片反應生成硝酸亞鐵,經空氣氧化、壓濾、漂洗、干燥、高溫煅燒、粉碎而得。

5.將100kg工業硫酸亞鐵用純水加熱溶解為相對密度為1.15~1.20的溶液,過濾后濾液應澄明清亮。將濾液加熱沸騰,在攪拌下加入其體積6倍的,相對密度為1.08的工業草酸溶液 ( 事先已過濾) :

加完草酸后靜8h,使其反應完全并充分沉淀。然后分出上層酸液,沉淀用純水反復傾洗至洗滌無 SO42-子存在,甩干,在100~110℃下干燥,過篩 (40~60目) ,在高溫爐中于400~500℃灼燒2h,趁熱充分攪拌,冷卻后,再次過篩,即得成品。

用途

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1.是無機顏料,在涂料工業中用作防銹顏料。也用作橡膠、人造大理石、地面水磨石的著色劑,塑料、石棉、人造革、皮革揩光漿等的著色劑和填充劑,精密儀器、光學玻璃的拋光劑及制造磁性材料鐵氧體元件的原料等。
2.用于油漆、油墨、橡膠、陶瓷、玻璃等工業,也可用作催化劑、拋光劑和飼料添加劑等。

3.有干法和濕法兩種。干法晶粒較大,硬度較高,適于制造磁性材料,用作五金器材、眼鏡玻璃、光學儀器及玉石等的拋光研磨材料。濕法晶粒細小,硬度小易研磨,適于用作著色劑。在塑料工業、建筑工業、化學工業中都有應用。食品級產品用于食品及化妝品的著色。

4.用作膠黏劑和密封劑的防銹和著色填充劑。干法氧化鐵紅的晶粒較大,硬度較高,適用于制造磁性材料及用作五金器材、眼鏡玻璃、光學儀器及玉石等的拋光研磨材料。濕法氧化鐵紅的晶粒細小、硬度小而易研磨,適用于作著色劑。在涂料工業用作鐵銹顏料及鐵紅色、紫棕色的著色顏料。塑料工業中用作聚烯烴、尼龍、聚苯乙烯、環氧樹脂等的著色劑。建筑工業中用于制造人造大理石、地面水磨石及內外墻壁的涂刷著色劑。還用作人造革、皮革揩光漿及橡膠等的著色劑及填充料。化學工業中用作催化劑及生產其他含鐵產品的原料等。食品級鐵紅可用于食品及化妝品的著色。

5.食用紅色素。用于化妝品著色,在一般化妝品中均可使用。主要用于面部、眼部化妝品中,如粉底霜、粉餅、眼影等,唇膏、指甲油中也可使用。

安全信息

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危險運輸編碼:UN 1376

危險品標志: 刺激

安全標識:S26

危險標識:R36/37/38

表征圖譜

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  1. 三氧化二鐵紅外圖譜(IR1)
    三氧化二鐵紅外圖譜(IR1)
  2. 三氧化二鐵紅外圖譜(IR2)
    三氧化二鐵紅外圖譜(IR2)

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