Rauta(III)oksidi
Rauta(III)oksidi on raudan yhdiste hapen kanssa, jossa happi esiintyy hapetusluvulla -II ja rauta III. Näin muodostuva yhdiste on Fe2O3. Se voidaan myös nimetä dirautatrioksidiksi tai ferrioksidiksi. Rauta(III)oksidi on yksi raudan useista happiyhdisteistä ja sillä on paramagneettisia ominaisuuksia. Mineraali hematiitti on kemiallisesti rauta(III)oksidia.[2]
Rauta(III)oksidi | |
---|---|
Tunnisteet | |
CAS-numero | |
PubChem CID | |
Ominaisuudet | |
Molekyylikaava | Fe2O3 |
Moolimassa | 159,69 |
Ulkomuoto | Punaruskea kiteinen aine[1] |
Sulamispiste | 1 539 °C (1 812 K)[1] |
Tiheys | 5,25 g/cm3[1] |
Liukoisuus veteen | Ei liukene veteen[1] |
Elintarvikkeiden lisäaineissa rauta(III)oksidin E-koodi on E 172.
Ominaisuudet ja valmistus
muokkaaRauta(III)oksidi on punertavan ruskeaa jauhetta, joskus jopa mustaa. Sitä voidaan valmistaa polttamalla melkein mitä tahansa 2 hapetusluvun rautayhdistettä ilmassa. Rauta(III)oksidi muodostaa useita rakenteeltaan ja koostumukseltaan erilaisia hydraatteja ilmassa. Sitä on ruosteessa, jota syntyy kosteuden, hiilidioksidin ja hapen vaikuttaessa metalliseen rautaan ilmassa.[2]
Aineella on useita polymorfisia muotoja, joista tärkeimmät ovat α-Fe2O3 ja γ-Fe2O3. Aine esiintyy tavallisimmin α-muodossaan, jossa sen kiderakenne on samanlainen kuin vanadiini(III)oksidilla V2O3 ja kromi(III)oksidilla Cr2O3 ja muistuttaa korundin kiderakennetta.[3]
γ-Fe2O3 ei ole pysyvää. Se on kiderakenteeltaan kuutiollinen ja ferrimagneettinen kuten myös rauta(II,III)oksidi Fe3O4, jota hapettamalla γ-muotoa saadaan. Jos γ-Fe2O3 kuumennetaan tyhjiössä, se muuttuu takaisin rauta(II,III)oksidiksi, mutta kuumennettaessa sitä ilmassa siitä tulee α-Fe2O3:ta. γ-muotoa käytetään valmistettaessa magneettinauhoja.[3]
Käyttö
muokkaaRauta(III)oksidia käytetään puhtaan raudan tuottamiseen masuunissa. Tässä tapahtuvat reaktiot ovat yhdisteen ja raudan teollisen käytön kannalta tärkeimpiä, koska niitä hyödynnetään laajamittaisesti teräksen valmistuksessa:[3](s. 1071)
- 3 Fe2O3 CO → 2 Fe3O4 CO2
- Fe3O4 CO → 3 FeO CO2
- FeO CO → Fe (s) CO2
jotka voidaan esittää kokonaisreaktiona:
- 3CO Fe2O3 → 2Fe 3CO2
Tätä rautaoksidia käytetään myös väriaineena, harvinaisista maametalleista tehtyjen tai muiden keraamisten magneettien ainesosana[3] sekä hienojakoisena jauheena kiillotusaineena jalometallien ja timanttien kiillottamiseen. Siitä tuotetaan useita pigmenttejä jotka tunnetaan nimellä "Venetsian punainen" ja jotka vaihtelevat väriltään keltaisesta punaiseen. Aineella on myös käyttöä kosmetiikassa.[2]
Katso myös
muokkaaLähteet
muokkaa- ↑ a b c d Haynes, William M. (toim.): CRC Handbook of Chemistry and Physics, s. 4-67. (97. painos) CRC Press, 2016. ISBN 9781439814628 Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 19.12.2020). (englanniksi)
- ↑ a b c Iron Encyclopædia Britannica Online. Viitattu 19.12.2020. (englanniksi)
- ↑ a b c d Greenwood, Norman N. & Earnshaw, A.: Chemistry of the Elements, s. 1080. Oxford: Elsevier, 2012. ISBN 9780080501093 Kirja Googlen teoshaussa. (englanniksi)
Aiheesta muualla
muokkaa- PubChem: Iron(III) oxide (englanniksi)
- Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG): Ferric oxide (englanniksi)