四氧化三铁

2018-07-05

   四氧化三铁化学式Fe3O4(铁化合价是Fe2+、Fe3+,俗称氧化铁黑、磁铁、吸铁石、黑氧化铁,为具有磁性的黑色晶体,所以又称为磁性氧化铁。
        
   有
四氧化三铁化学分子式可看出,铁在四氧化三铁分子式中有两种化合价:Fe2+和Fe3+由于Fe2+与Fe3+在八面体位置上基本上是无序排列的,电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移,所以四氧化三铁固体具有优良的导电性Fe3O4可以看成FeO·Fe2O3,这种写法较好说明了Fe3O4中含有Fe(Ⅱ)和Fe (Ⅲ);四氧化三铁可以近似地看作是氧化亚铁与氧化铁组成的化合物(FeO·Fe2O3,不溶于酸溶液,潮湿状态下在空气中容易氧化成。

 
   四氧化三铁的化学方程式:
      在高温下,易氧化成氧化铁:4Fe3O4+O2=高温=6Fe2O3
      在高温下可与还原剂CO、Al、C等反应,如3Fe3O4+8Al=高温=4Al2O3+9Fe ;
 Fe3O4+4CO=高温=3Fe+4CO2
      在加热条件下可与还原剂氢气发生反应,如Fe3O4+4H2=△=3Fe+4H2O
      二氧化氮和灼热的铁粉反应生成四氧化三铁和氮气:3Fe+2NO
2=高温=Fe3O4+N2
        铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁:3Fe+2O2=点燃=Fe3O4
        炽热的铁和水蒸气反应生成四氧化三铁:3Fe+4H2O(g)=高温=Fe3O4+4H2
        四氧化三铁和盐酸反应:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
      四氧化三铁和稀硝酸反应:Fe3O4+8HNO3=FeNO3+2FeCl3+4H2O

   四氧化三铁生产方法:
   将铁屑与硫酸反应制得硫酸亚铁,再加入烧碱和氧化铁,在95-105℃进行加热反应生成四氧化三铁,工艺方程式:
       Fe+H2SO4→FeSO4+H2

       FeSO4+2NaOH→Fe(OH)2+Na2SO4

       Fe(OH)2+Fe2O3→Fe3O4+H2O


   四氧化三铁用途和作用:
   1、用于生产激光打印机高档墨粉的原料,以及生产复印机墨粉(高矫顽力)的原料。
   2、磁性密封,可用作机械密封的旋转轴密封。   
   3、用作金属、陶瓷、纳米陶瓷、复合陶瓷基片的铁氧体材料。
   4、用于碱性干电池的阴极板,在机械制造业可用于钢铁探伤。
   5、抗紫外线材料、微波吸收材料、磁记录材料。
     
  
   6、四氧化三铁是一种常用的磁性材料,
特制的纯净四氧化三铁用来作录音磁带和电讯器材的原材料。
   7、四氧化三铁是生产铁触媒(一种催化剂)的主要原料。
   8、四氧化三铁因其比重大,磁性强的特点,在污水处理方面表现出了良好的性能。
   9、四氧化三铁可做颜料和抛光剂
   10、在四氧化三铁里加入各类化纤、塑料、橡胶等中,制得各类保健产品和养生产品。 
   11、用于建筑结构和混凝土制品的着色,及水彩、油漆、涂料等。
   12、通过某些化学反应,如使用亚硝酸钠等,使钢铁表面生成一层致密的四氧化三铁,用来防止或减慢钢铁的锈蚀,例如枪械锯条等表面的发蓝、发黑。
   13、在当代电气化和信息化社会中,四氧化三铁磁性材料作为一种多功能磁性材料,在肿瘤的治疗、微波吸收材料催化剂载体细胞分离磁记录材料磁流体、医药等领域均广泛应用。

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