GELEŽIES (II) OKSIDAS: STRUKTŪRA, NOMENKLATŪRA, SAVYBĖS, PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Geležies oksidas (II) oksido arba iš juodųjų, yra juodas neorganinė susidariusi kieta medžiaga pagal deguonies reakcijos (O ₂ ) su geležies (Fe) į 2 oksidacijos. Jis taip pat vadinamas geležies monoksidu. Jo cheminė formulė yra FeO.

Gamtoje jis randamas kaip mineralinis vustitas, periklazių grupės narys. Jis taip pat žinomas kaip wuestite, iosiderite arba iozite. Vustitas yra nepermatomas mineralas, nuo juodos iki rudos spalvos, nors atspindimoje šviesoje jis yra pilkas. Jis turi metalinį blizgesį.

Geležies oksido arba geležies (II) oksido milteliai. FK1954. Šaltinis: „Wikipedia Commons“

Geležies (II) oksidas gali būti gaunamas termiškai vakuume skaidydamas geležies (II) oksalatą, gaunant piroforinius juodus miltelius. Šie milteliai sumažina jų dalijimosi būseną ir, kaitinant iki aukštos temperatūros, tampa ne tokie reaktyvūs.

Geležies (II) oksido kristalai gali būti gaunami tik pusiausvyros sąlygomis aukštoje temperatūroje, greitai aušinant sistemą. Jei reakcija vykdoma žemesnėje temperatūroje, FeO yra nestabilus ir virsta geležimi (Fe) ir oksidu Fe ₃ O ₄ , nes lėtas aušinimas skatina disproporciją.

Kadangi ji yra piroforinė, tai yra medžiaga, kelianti gaisro pavojų. Be to, jis yra pavojingas įkvėpus didelius kiekius ir ilgą laiką, nes jis gali sukelti plaučių ligą.

Geležies (II) oksidas yra naudojamas kaip pigmentas keramikoje, emaliuose, akiniuose ir kosmetikoje. Dėl savo magnetinių savybių jis naudojamas medicinoje. Jis taip pat naudojamas kaip antioksidantas fasuotuose maisto produktuose, be to, naudojamas reakcijų katalizėje ir pesticidų formulėse.

Struktūra

Teoriškai geležies (II) oksidas (FeO) turi akmens druskos kubinę struktūrą, kiekviename elemente turėdamas 4 Fe ²⁺ jonus ir 4 O ² jonus , o Fe ²⁺ jonai užimdami oktaedines vietas.

Tačiau realybė yra tokia, kad ji labai skiriasi nuo idealios FeO akmens druskos struktūros, nes tai yra sudėtingas netinkamas išdėstymas.

Kai kurie Fe ²⁺ jonai yra pakeisti Fe ³⁺ jonais , todėl kristalinėje struktūroje visada trūksta geležies. Dėl šios priežasties sakoma, kad tai nėra stechiometrinė kieta medžiaga. Tai geriausiai apibūdinanti formulė yra Fe _1-x O.

Kita vertus, hidratuotas geležies (II) oksidas (FeO.nH ₂ O) yra žalia kristalinė kieta medžiaga.

Nomenklatūra

Jis turi keletą pavadinimų:

- geležies (II) oksidas.

- geležies oksidas.

- geležies monoksidas.

- Wustita.

- Wuestita.

- Iosideritas.

- Iozita.

Savybės

Fizinė būklė

Kristalinė kieta medžiaga.

Mocso kietumas

5–5,5.

Molekulinė masė

71,84 g / mol.

Lydymosi temperatūra

1368 ° C.

Tankis

5,7 g / cm ³

Tirpumas

Praktiškai netirpsta vandenyje ir šarmuose. Greitai tirpsta rūgštyse. Netirpsta alkoholyje.

Lūžio rodiklis

2.23.

Kitos savybės

- Lengvai oksiduojasi ore. Tam tikromis sąlygomis jis savaime užsidega ore. Todėl sakoma, kad jis yra piroforiškas.

- Tai yra stipri bazė ir greitai absorbuoja anglies dioksidą.

- Natūralus mineralinis vitas yra labai magnetinis. Tačiau žemesnėje kaip -75 ºC temperatūroje FeO yra antiferomagnetinis.

- „Wustite“ elgiasi kaip puslaidininkis.

- Magnetinis ir elektrinis laidumas, taip pat jo struktūra priklauso nuo jo šiluminės istorijos ir slėgio, kuriam jis buvo veikiamas.

Pavojai

- Geležies (II) oksido dulkių ar dūmų įkvėpimas laikomas pavojingu, nes jis gali sudirginti nosį ir gerklę bei paveikti plaučius.

- Didelis FeO dulkių poveikis gali sukelti būklę, vadinamą metalo dūmų karščiavimu, profesine poveikio liga, sukeliančia į gripą panašius simptomus.

- Nuolatinis didelis FeO koncentracija gali turėti rimtesnių padarinių, įskaitant ligą, vadinamą sideroze. Tai yra plaučių uždegimas, kurį lydi simptomai, panašūs į plaučių uždegimą.

Programos

Keramikoje

FeO jau seniai naudojamas kaip pigmentas keramikos mišiniuose.

Stiklo gamyboje

Dėl savo žalios spalvos hidratuotasis geležies oksidas (FeO.nH ₂ O) yra išskirtinis žaliojo stiklo gamyboje, pasižymėdamas šilumą sugeriančiomis savybėmis. Šio tipo stiklas naudojamas pastatuose, automobiliuose, vyno buteliuose ir kitose srityse.

Žalio stiklo buteliai. Vinitagangurde. Šaltinis: „Wikipedia Commons“

Plieno pramonėje

FeO naudojamas kaip žaliava plieno gamyboje. Svarbu pabrėžti, kad šioje paraiškoje turi būti kontroliuojamas FeO aktyvumas, nes jei jo perteklius gali neigiamai paveikti procesą, ypač jis gali padidinti aliuminio oksidaciją. Norėdami to išvengti, šlako fazėje dažnai pridedama aliuminio arba kalcio karbido.

Katalizuojant chemines reakcijas

Jis naudojamas kaip katalizatorius daugelyje pramoninių ir cheminių operacijų. Katalizatorių preparatuose išsiskiria tie, kurie naudojami NH ₃ sintezei ir metanavimui.

Pesticiduose

Jis naudojamas formulėse, skirtose vabzdžių namams kontroliuoti.

Kosmetikos pramonėje

Jis naudojamas valymo priemonėse, regeneratoriuose ir asmens priežiūros kremuose.

Kaip dažiklis arba pigmentas kosmetikoje, jis naudojamas odos paviršiaus trūkumams padengti. Kadangi jis netirpsta vandenyje, jis išlieka kristalų ar dalelių pavidalu ir leidžia geriau padengti.

Būdamas mineralinis pigmentas, jis yra atsparesnis šviesai nei organiniai dažikliai. Mineraliniai pigmentai yra nepermatomi, bet mažiau blizgūs. Hidratuotas geležies (II) oksidas pasižymi puikiu stabilumu ir yra vienas iš dažniausiai naudojamų mineralinių pigmentų makiaže.

Medicinoje

Magnetinės FeO nanodalelės yra plačiai naudojamos šioje srityje. Pavyzdžiui, taikymas pagal farmacinius vaistus ir tokios technologijos, kaip ląstelių rūšiavimas, pasinaudoja tuo, kad magnetinės dalelės pritraukia didelį magnetinio srauto tankį. Tai taikoma gydant vėžį.

Konservuojant maistą

FeO veikia kaip antioksidantas maisto pakuotėse. Jis dedamas kaip smulkūs milteliai į maišą ar etiketę, pritvirtintą prie pakuotės, atskirtą nuo produkto. Tokiu būdu jis išleidžiamas kontroliuojamu greičiu.

Dėl savo turto reaguojant lengvai su deguonimi, ji veikia kaip O ₂ pagavos agento , sumažinti jo koncentracija, kaip pakuotės, kur maistas yra.

Taigi maisto oksidacinis skilimas yra atidėtas, pailgėja jo trukmė. Jis ypač naudojamas konservuojant mėsą.

Mėsos pakuotė prekybos centre. Vartotojas: Mattes. Šaltinis: „Wikipedia Commons“

Kiti naudojimo būdai

Kosmetikos pramonė naudoja FeO kurdama pigmentus emaliuose.

Nuorodos

1. Cotton, F. Albert ir Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pažangi neorganinė chemija. Ketvirtasis leidimas. Johnas Wiley ir sūnūs.
2. S. Nacionalinė medicinos biblioteka. (2019 m.). Geležies oksidas. Atkurta iš pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Šokis, JC; Emelis, HJ; Seras Ronaldas Nyholmas ir Trotmanas-Dickensonas, AF (1973 m.). Visapusiška neorganinė chemija. 3 tomas. „Pergamon Press“.
4. Kirkas-Othmeras (1994). Cheminės technologijos enciklopedija. 14 tomas. Ketvirtasis leidimas. Johnas Wiley ir sūnūs.
5. Valet, B .; Majoras M .; Fitoussi, F .; Capellier, R .; Dormoy, M. ir Ginestar, J. (2007). Dažikliai dekoratyvinėje ir kitoje kosmetikoje. Analitiniai metodai. 141-152. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
6. Heness, G. (2012). Metalo-polimero nanokompozitai. Polimerų nanokompozitų pažanga. Atgauta iš „sciencedirect.com“
7. „Dalla Rosa“, „Marco“ (2019 m.). Pakuočių tvarumas mėsos pramonėje. Tvarios mėsos gamybos ir perdirbimo srityse. 9 skyrius. Atkurta iš sceincedirect.com.
8. Hudsono mineralogijos institutas (2019). Wüstite. Atkurta iš mindat.org.
9. Hazenas, Robertas M. ir Jeanlozas, Raymondas (1984). „Wüstite“ (Fe _1-x O): jo trūkumų struktūros ir fizinių savybių apžvalga. Geofizikos ir kosminės fizikos apžvalgos, 22 tomas, Nr. 1, 37–46 psl., 1984 m. Vasario mėn.