Structura oxidului de fier (II), nomenclatura, proprietățile, utilizările

2061
Charles McCarthy

oxid de fier (II), sau oxid feros, este un solid anorganic negru care se formează prin reacția oxigenului (ODouă) cu fier (Fe) până la starea de oxidare +2. Se mai numește monoxid de fier. Formula sa chimică este FeO.

Se găsește în natură ca wustit mineral, membru al grupului periclazelor. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de wuestite, iosiderite sau iozite. Wustitul este un mineral opac, de culoare neagră până la maro, deși sub lumina reflectată este gri. Are luciu metalic.

Pulbere de oxid feros sau oxid de fier (II). FK1954 [Domeniu public]. Sursa: Wikipedia Commons

Oxidul de fier (II) poate fi obținut prin descompunerea termică în vid a oxalatului de fier (II), obținându-se o pulbere neagră piroforică. Această pulbere își scade starea de diviziune și devine mai puțin reactivă atunci când este încălzită la temperaturi ridicate..

Cristalele de oxid de fier (II) pot fi obținute numai în condiții de echilibru la temperaturi ridicate, răcind rapid sistemul. Dacă reacția se desfășoară la temperaturi mai scăzute, FeO este instabil și devine fier (Fe) și oxid de Fe3SAU4, întrucât răcirea lentă favorizează disproporția.

Deoarece este piroforic, este un material care prezintă un risc de incendiu. În plus, este periculos dacă este inhalat în cantități mari și pentru o lungă perioadă de timp, deoarece poate provoca boli pulmonare.

Oxidul de fier (II) este utilizat ca pigment în ceramică, emailuri, pahare și produse cosmetice. Datorită proprietăților sale magnetice, este utilizat în medicină. Este, de asemenea, utilizat ca antioxidant în alimentele ambalate și, în plus, este utilizat în cataliza reacțiilor și în formulele de pesticide.

Indice articol

  • 1 Structură
  • 2 Nomenclatură
  • 3 Proprietăți
    • 3.1 Starea fizică
    • 3.2 Duritatea Mohs
    • 3.3 Greutatea moleculară
    • 3.4 Punctul de topire
    • 3.5 Densitate
    • 3.6 Solubilitate
    • 3.7 Indicele de refracție
    • 3.8 Alte proprietăți
    • 3.9 Riscuri
  • 4 utilizări
    • 4.1 În ceramică
    • 4.2 În fabricarea sticlei
    • 4.3 În industria siderurgică
    • 4.4 În cataliza reacțiilor chimice
    • 4.5 La pesticide
    • 4.6 În industria cosmetică
    • 4.7 În medicină
    • 4.8 În conservarea alimentelor
    • 4.9 Alte utilizări
  • 5 Referințe

Structura

Oxidul de fier (II) (FeO) posedă teoretic structura cubică a sării de rocă, având 4 ioni FeDouă+ și 4 O ioniDouă- pentru fiecare unitate de celule și ioni FeDouă+ ocupând siturile octaedrice.

Cu toate acestea, realitatea este că se abate semnificativ de la structura ideală de sare de rocă a FeO, deoarece este un aranjament complex defect..

Unii ioni FeDouă+ sunt înlocuite cu ioni Fe3+, deci structura cristalină prezintă întotdeauna un anumit deficit de fier. Din acest motiv se spune că este un solid non-stoichiometric. Formula care o descrie cel mai bine este Fe1-xSAU.

Pe de altă parte, oxidul de fier hidratat (II) (FeO.nHDouăO) este un solid cristalin verde.

Nomenclatură

Are mai multe denumiri:

- Oxid de fier (II).

- Oxid feros.

- Monoxid de fier.

- Wustite.

- Wuestite.

- Iosiderit.

- Iozita.

Proprietăți

Starea fizică

Solid cristalin.

Duritatea lui Mohs

5-5,5.

Greutate moleculară

71,84 g / mol.

Punct de topire

1368 ºC.

Densitate

5,7 g / cm3

Solubilitate

Practic insolubil în apă și alcali. Solubil rapid în acizi. Insolubil în alcool.

Indicele de refracție

2.23.

Alte proprietăți

- Ruginește ușor în aer. În anumite condiții se aprinde spontan în aer. De aceea se spune că este piroforic.

- Este o bază puternică și absoarbe rapid dioxidul de carbon.

- Wustitul mineral natural este extrem de magnetic. Cu toate acestea, FeO sub -75 ºC este antiferromagnetic.

- Wustite se comportă ca un semiconductor.

- Proprietățile de conductivitate magnetică și electrică, precum și structura acesteia depind de istoricul său termic și de presiunile la care a fost supus..

Riscuri

- Inhalarea prafului sau vaporilor de oxid de fier (II) este considerată periculoasă, deoarece poate provoca iritații la nivelul nasului și gâtului și poate afecta plămânii..

- Nivelurile ridicate de expunere la praful FeO pot duce la o afecțiune numită febră de vapori de metal, o boală de expunere profesională care provoacă simptome asemănătoare gripei..

- Expunerea continuă la niveluri ridicate de FeO poate avea efecte mai grave, inclusiv o boală cunoscută sub numele de sideroză. Aceasta este o inflamație a plămânilor care este însoțită de simptome similare cu pneumonia.

Aplicații

În olărit

FeO a fost folosit de mult timp ca pigment în amestecurile ceramice..

În fabricarea sticlei

Datorită culorii sale verzi, oxidul feros hidratat (FeO.nHDouăO) excelează la fabricarea sticlei verzi cu caracteristici de absorbție a căldurii. Acest tip de sticlă este utilizat în clădiri, mașini, sticle de vin și alte aplicații..

Sticle de sticlă verde. Vinitagangurde [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]. Sursa: Wikipedia Commons

În industria siderurgică

FeO este utilizat ca materie primă în fabricarea oțelului. Este important să subliniem că în această aplicație activitatea FeO trebuie controlată, deoarece dacă este în exces poate afecta negativ procesul, mai ales poate crește oxidarea aluminiului. Pentru a evita acest lucru, în faza de zgură se adaugă adesea carbură de aluminiu sau de calciu..

În cataliza reacțiilor chimice

Este utilizat ca catalizator într-un număr mare de operații industriale și chimice. În preparatele catalizatoare se remarcă cele utilizate în sinteza NH.3 și metanație.

În pesticide

Este utilizat în formule pentru controlul insectelor la domiciliu.

În industria cosmetică

Utilizat în produse de curățare, regeneratoare și creme de îngrijire personală.

Ca agent de colorare sau pigment în produse cosmetice, este utilizat pentru a acoperi imperfecțiunile de pe suprafața pielii. Deoarece este insolubil în apă, atunci când este utilizat, acesta rămâne sub formă de cristale sau particule și permite o acoperire mai mare.

Fiind un pigment mineral, este mai rezistent la lumină decât coloranții organici. Pigmenții minerali sunt mai opaci, dar mai puțin strălucitori. Oxidul de fier hidratat (II) oferă o stabilitate excelentă și se numără printre cei mai utilizați pigmenți minerali în machiaj..

În medicină

Nanoparticulele magnetice FeO sunt utilizate pe scară largă în acest domeniu. De exemplu, direcționarea medicamentelor farmaceutice și tehnici precum sortarea celulelor profită de atracția particulelor magnetice la densități de flux magnetic ridicate. Acest lucru se aplică tratamentului cancerului.

În conservarea alimentelor

FeO acționează ca un antioxidant în ambalarea alimentelor. Se adaugă sub formă de pulbere fină într-o pungă sau etichetă atașată la ambalaj, separată de produs. În acest fel este eliberat la o rată controlată.

Datorită proprietății sale de a reacționa ușor cu oxigenul, acționează ca un agent de absorbție a O.Două, reducând concentrația acestuia în interiorul ambalajului unde se află comestibilul.

Astfel degradarea oxidativă a alimentelor este întârziată, crescând durata acestuia. Se folosește mai ales la conservarea cărnii.

Ambalarea cărnii într-un supermarket. Utilizator: Mattes [CC BY-SA (//commons.wikimedia.org/wiki/File:Meat_packages_in_a_Roman_supermarket.jpg)]. Sursa: Wikipedia Commons

Alte utilizări

Industria cosmetică folosește FeO pentru a crea pigmenți în emailuri.

Referințe

  1. Cotton, F. Albert și Wilkinson, Geoffrey. (1980). Chimie anorganică avansată. A patra editie. John Wiley & Sons.
  2. S. Biblioteca Națională de Medicină. (2019). Oxid feros. Recuperat de la pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Bailar, J.C.; Emeléus, H.J; Sir Ronald Nyholm și Trotman-Dickenson, A.F. (1973). Chimie anorganică cuprinzătoare. Volumul 3. Presă Pergamon.
  4. Kirk-Othmer (1994). Enciclopedia Tehnologiei Chimice. Volumul 14. Ediția a patra. John Wiley & Sons.
  5. Valet, B.; Maiorul M.; Fitoussi, F.; Capellier, R.; Dormoy, M. și Ginestar, J. (2007). Agenți de colorare în cosmetice decorative și alte produse cosmetice. Metode de analiză. 141-152. Recuperat de la sciencedirect.com.
  6. Heness, G. (2012). Nanocompozite metal-polimer. Progrese în nanocompozitele polimerice. Recuperat de la sciencedirect.com
  7. Dalla Rosa, Marco (2019). Sustenabilitatea ambalajului în industria cărnii. În producția și prelucrarea durabilă a cărnii. Capitolul 9. Recuperat de pe sceincedirect.com.
  8. Institutul de Mineralogie Hudson (2019). Wüstite. Recuperat de la mindat.org.
  9. Hazen, Robert M. și Jeanloz, Raymond (1984). Wüstite (Credința1-xO): o revizuire a structurii defectelor și a proprietăților fizice. Recenzii de geofizică și fizică spațială, Vol. 22, nr. 1, paginile 37-46, februarie 1984.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.