铁红是一种化学物质,以下是对其的详细介绍:一、化学式与性质铁红最常见的化学式是Fe2O3,也被称为氧化铁。此外,Fe3O4(四氧化三铁)在某些情况下也可以被称为铁红,但它通常呈现为黑色或深棕色。在此主要介绍以Fe2O3为主的铁红。铁红(以Fe2O3为例)是一种重要的无机化合物,具有深红色或棕红色的外观。它具有良好的光泽性、耐光性、耐酸碱性和耐久性,颜色稳定,不易褪色。铁红的密度为5.24g/cm³,熔点为1565℃(分解)。它不溶于水、有机酸和有机溶剂,但溶于盐酸、硫酸,微溶于硝酸。二、存在与制备除了颜料方面的用途,氧化铁还在釉药以及冶铁等方面有一定的应用。闵行区什么是铁红平台
铁与空气接触就会在其表面上形成氧化物,此时,氧化物膜本身的化学组成并非均匀。如一块低碳钢可以为三种氧化物膜所覆盖:与金属接触的是FeO,与空气接触的一侧是Fe2O3,中间则是Fe3O4。更确切地说,也许是三种氧化物的饱和固溶体的混合物构成钢铁表面的氧化膜层。同时,氧化物膜的厚度也视氧化时的不同环境条件而变化。室温下,干燥空气中相对较纯的铁上氧化物的厚度不超过20埃(1埃=0.1纳米)但在潮湿空气中氧化物膜的厚度明显增加,可以看到表面上的锈斑。此时氧化物的沉积是分层的,接近金属的一侧是致密的无定形无水层,接近空气一侧是厚的多孔水化层。闵行区什么是铁红平台γ-Fe2O3通常粒径小于10纳米的超细粒子都是超顺磁性的,但是它是铁磁性的,这可以用于录音磁带上。
此外,其它制备方法如微波法、热解羰基前躯体法、超声法、空气氧化法、热解-还原法、多元醇还原法等相继有报道。海岩冰等用FeSO4溶液加入氨水溶液在微波炉中8s即得到黑色的Fe3O4纳米颗粒。Alivasatos等用热解羰基前躯体法制备出了单分散的γ-Fe3O4纳米粒子,此后该法在制备单分散的磁性氧化物纳米粒子中得到了广泛的应用。Liu等采用多元醇还原法,利用乙酰**亚铁和乙酰**合铂在高温液相中的还原反应制取了直径为3nm的FePt磁性纳米粒子,该粒子在表面活性剂的保护下呈现单分散状态。孟哲等人在室温下pH=10左右的环境中采用氧化诱导、空气氧化Fe(OH)2悬浮液成功制备出高纯度、磁性强、球形分布的Fe3O4超细粉体。
随着人类的进步和技术的发展,到中世纪的欧洲,氧化铁颜料被作为彩色玻璃的着色剂,我国敦煌壁画中使用的颜料红色中也含有Fe2O3。除了颜料方面的用途,氧化铁还在釉药以及冶铁等方面有一定的应用。3600多年前的殷商时期,氧化铁在陶瓷釉药中扮演着重要的角色,使得釉药的范围更加***,从浅黄或金黄到亮红或黑色,甚至在还原烧制过程中,低比例的氧化铁由高价铁转变为低价铁,呈现出如玉般的翠绿,到水蓝色或天蓝色乳白状,也就是青瓷釉。春秋战国时期,人工冶炼将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼炉中,点火焙烧,在650度至1000度温度下,利用炭的不完全燃烧产生一氧化碳,遂使铁矿中的氧化铁还原成铁,也是现在氧化铁的一个重要用途,用作金属冶炼。经过一系列的除杂操作后,在800℃左右的高温下煅烧α-Fe₂O₃·H₂O即可获得纯净的氧化铁 [9]。
其原理是Fe2++2Fe3++8OH-→Fe3O4+4H2O。沉淀法制备纳米粒子时,Fe2+、Fe3+的摩尔比直接影响产物的晶体结构;溶液的pH值、离子浓度、反应温度等均影响微粒的尺寸大小。如何通过控制反应条件制备晶体结构单一、颗粒尺寸均匀的纳米颗粒是沉淀法所面临的主要问题。外沉淀剂的过滤、洗涤也是必须考虑的问题。共沉淀法得到的四氧化三铁纳米粒子多为球形结构,粒径较小(5~10nm)。但由于该反应的温度比较低,所以得到的粒子的结晶性相对较差。而且,该法制备的纳米Fe3O4微粒沉淀在洗涤、过滤和干燥时颗粒间易发生团聚,会影响纳米Fe3O4的性能。红棕色的α-Fe2O3(赤铁矿)晶体是铁在热力学上为常见且为稳定氧化物结构。闵行区什么是铁红平台
氧化铁是玻璃生产中常用的着色剂。闵行区什么是铁红平台
物理性质氧化铁为红至红棕色粉末,无臭,密度5.24 g/cm³,熔点1565℃,折射率3.19,氧化铁不溶于水、有机酸和有机溶剂,溶于盐酸、硫酸,微溶于硝酸。化学性质氧化还原反应氧化铁可以和一氧化碳、氢气发生氧化还原反应,**终被还原成铁。(1)与CO反应:(2)与H2反应:温度高于570℃的条件下,氧化铁的还原顺序为氧化铁→四氧化三铁→氧化亚铁→铁,而在低于570℃的温度条件下,氧化铁的还原顺序为氧化铁→四氧化三铁→铁。这种反应用于焊接厚金属,如火车轨道的铁轨,用陶瓷容器将反应热熔的铁水滴漏到两段铁轨之间。也用于武器和制作小型铸铁雕塑和工具。闵行区什么是铁红平台
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铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气。Fe3O4有抗腐蚀效果,如钢铁制件的发蓝(又称烧蓝和烤蓝)就是利用碱性氧化性溶液的氧化作用,在钢铁制件表面形成一层蓝黑色或深蓝色Fe3O4薄膜,以用于增加抗腐蚀性、光泽和美观。 [1]α-氧化铁的氢气还原法将高纯微粉状α-Fe2O3装入盘中,粉末层不应过厚。将盘放入反应管之后,通入高纯氮气将空气完全置换出去。接着通过洗气瓶慢慢送入经水饱和的氢气。加热温度在300~400℃(例如330℃)比较适当。确证反应完了(通常1~3h)后冷却,停止送氢气,再用氮气置换之后,取出样品。水蒸气量不足,加热温度过高或还原过度都会生成FeO,因此必须注意。提高洗气瓶温度就可以增...