Железен оксид

Железните оксиди са химични съединения, съставени от желязо и кислород. Познати са общо шестнайсет оксида и оксихидроксида на желязото.^[1]

Железните оксиди и оксихидроксиди са широко разпространени в природата, играят важна роля в много геологични и биологични процеси и са широко използвани от хората, например под формата на желязна руда, пигменти, катализатори, в термитните смеси и хемоглобина. Ръждата е форма на дижелезен триоксид. Железните оксиди се използват широко като евтини и издръжливи пигменти в бои, покрития и оцветен бетон. Когато се използват като оцветители в храната, се обозначават с E172.

Оксиди

Пигмент от железен оксид. Кафявият цвят показва, че желязото е в състояние на окисление +3.

FeO – железен(II) оксид, известен още като вюстит
Fe₂O₃ – дижелезен триоксид
- α-Fe₂O₃ – алфа фаза, позната още като хематит
- β-Fe₂O₃ – бета фаза
- γ-Fe₂O₃ – гама фаза, наричана и магемит
- ε-Fe₂O₃ – епсилон фаза
Смесени оксиди на Fe^II и Fe^III
- Fe₃O₄ – трижелезен тетраоксид, наричан още магнетит
- Fe₄O₅^[2]
- Fe₅O₆^[3]
- Fe₅O₇^[4]
- Fe₂₅O₃₂^[4]
- Fe₁₃O₁₉^[5]

Хидроксиди

железен дихидроксид – Fe(OH)₂
железен трихидроксид – Fe(OH)₃
зелена ръжда – ${\ce {Fe_{\mathit {x}}^{III}Fe_{\mathit {y}}^{II}(OH)}}_{3x+2y-z}{\ce {(A^{-})}}_{z}$ , където ${\ce {A^-}}$ е ${\ce {Cl^-}}$ или ${\ce {1/2SO4^2-}}$

Оксихидроксиди

гьотит – FeOOH
акаганеит – β-FeOOH
лепидокрокит – γ-FeOOH
фероксихит – δ-FeOOH
ферихидрит – ${\ce {Fe5HO8.4H2O}}$ прибл. или ${\ce {5Fe2O3.9H2O}}$ , преработено като ${\ce {FeOOH\ .\ }}0.4{\ce {H2O}}$
швертманит – идеално ${\ce {Fe8O8(OH)6(SO).{\mathit {n}}H2O}}$ или ${\ce {Fe^{3+}16O16(OH,SO4)}}_{\text{12-13}}\cdot {\text{10-12}}{\ce {H2O}}$ ^[6]

Топлинно разширение

Железен оксид	КТР (× 10^-6 °C^-1)
Fe₂O₃	14,9^[7]
Fe₃O₄	>9,2^[7]
FeO	12,1^[7]

Микробно разграждане

Няколко вида бактерии, сред които Shewanella oneidensis, Geobacter sulfurreducens и Geobacter metallireducens метаболично използват твърди железни оксиди като терминален приемник на електрони, редуцирайки Fe(III) оксидите до Fe(II) оксиди.^[8]

Вижте също

Лимонит

Източници

↑ Cornell, RM. The iron oxides: structure, properties, reactions, occurrences and uses. Wiley VCH, 2003. ISBN 3-527-30274-3.
↑ Discovery of the recoverable high-pressure iron oxide Fe4O5 // Proceedings of the National Academy of Sciences 108 (42). 2011. DOI:10.1073/pnas.1107573108. с. 17281 – 17285.
↑ Synthesis of Fe5O6
↑ ^а ^б Structural complexity of simple Fe2O3 at high pressures and temperatures
↑ The crystal structures of Mg2Fe2C4O13, with tetrahedrally coordinated carbon, and Fe13O19, synthesized at deep mantle conditions
↑ Mindat
↑ ^а ^б ^в Fakouri Hasanabadi, M. и др. Interactions near the triple-phase boundaries metal/glass/air in planar solid oxide fuel cells // International Journal of Hydrogen Energy 42 (8). февруари 2017. DOI:10.1016/j.ijhydene.2017.01.065. с. 5306 – 5314.
↑ Bretschger, O. и др. Current Production and Metal Oxide Reduction by Shewanella oneidensis MR-1 Wild Type and Mutants // Applied and Environmental Microbiology 73 (21). 20 юли 2007. DOI:10.1128/AEM.01087-07. с. 7003 – 7012.

[cor-1] Cornell, RM. The iron oxides: structure, properties, reactions, occurrences and uses. Wiley VCH, 2003. ISBN 3-527-30274-3.

[2] Discovery of the recoverable high-pressure iron oxide Fe4O5 // Proceedings of the National Academy of Sciences 108 (42). 2011. DOI:10.1073/pnas.1107573108. с. 17281 – 17285.

[3] Synthesis of Fe5O6

[oxides-4] а ^б Structural complexity of simple Fe2O3 at high pressures and temperatures

[5] The crystal structures of Mg2Fe2C4O13, with tetrahedrally coordinated carbon, and Fe13O19, synthesized at deep mantle conditions

[6] Mindat

[:0-7] а ^б ^в Fakouri Hasanabadi, M. и др. Interactions near the triple-phase boundaries metal/glass/air in planar solid oxide fuel cells // International Journal of Hydrogen Energy 42 (8). февруари 2017. DOI:10.1016/j.ijhydene.2017.01.065. с. 5306 – 5314.

[8] Bretschger, O. и др. Current Production and Metal Oxide Reduction by Shewanella oneidensis MR-1 Wild Type and Mutants // Applied and Environmental Microbiology 73 (21). 20 юли 2007. DOI:10.1128/AEM.01087-07. с. 7003 – 7012.

[1]