氧化铁黑的性质-物理性质-化学性质

氧化铁黑（简称铁黑）是氧化铁和氧化亚铁加成的黑色粉末，具有独特的物理性质和化学性质，用途于油漆涂料、水泥建材、精磨材料、药用辅料等行业领域作用与功效好。
          

      

  氧化铁黑基本信息：              
   中文名称：四氧化三铁
   中文别名：磁性氧化铁
   英文名称：ferrosoferric oxide
   CAS号：1317-61-9
   分子式：Fe3O4
   分子量：231.533
   精确质量：231.78400

   

  物理性质
   氧化铁黑是铁的一种混合价态氧化物，熔点为1594℃，密度为5.18g/cm3，不溶于水，可溶于酸溶液，在自然界中以磁铁矿的形态出现，常温时具有强的亚磁铁性与颇高的导电率。
   铁磁性和亚铁磁性物质在居里温度以上发生二级相变转变为顺磁性物质，物质的磁性分为五类：
   (a) 、抗磁性（反磁性）：物质中全部电子在原子轨道或分子轨道上都已双双配对、自旋相反，没有永久磁矩。
   (b) 、顺磁性：原子或分子中有未成对电子存在，存在永久磁矩，但磁矩间无相互作用。
   (c) 、铁磁性：每个原子都有几个未成对电子，原子磁矩较大，且相互间有作用，使原子磁矩平行排列。
   (d) 、亚铁磁性（铁氧体磁性）：相邻原子磁矩部分呈现不相等的反平行排列。
   (e) 、反铁磁性：在Néel温度以上呈顺磁性；在低于Néel温度时，磁矩间相邻原子磁矩呈现相等的反平行排列。
   （f）、Fe₃O₄有高的电导率，可以将Fe₃O₄不平常的电化学性质归因于电子在Fe²⁺与Fe³⁺之间的传递。

    

  化学性质
   1、铁丝在氧气里燃烧会生成四氧化三铁，比较铁的氧化物的标准摩尔生成Gibbs自由能的大小，得出Fe₃O₄的热力学稳定性最大，因此产物是Fe₃O₄。
   2、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。
   3、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。 
   4、常见化学反应
   在高温下，易氧化成氧化铁：
         
   在高温下可与还原剂CO、Al、C等反应：
        

1.  
2. 在加热条件下可与还原剂氢气发生反应：
       
   二氧化氮和灼热的铁粉反应生成四氧化三铁和氮气：
       
3.  
4. 铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁：
        
   炽热的铁和水蒸气反应生成四氧化三铁：
        
5.  
6. 和酸反应： 
         
7.      
        

         
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