ผลของเหล็กออกไซด์ต่อร่างกายมนุษย์ E172 - สีสนิมทั้งหมด
เหล็กก่อตัวเป็นออกไซด์ 2 ตัว โดยจะมีความจุ II และ III และสถานะออกซิเดชัน (+2) และ (+3) ตามลำดับ
คำนิยาม
เหล็ก (II) ออกไซด์ภายใต้สภาวะปกติจะเป็นผงสีดำ (รูปที่ 1) จะสลายตัวเมื่อได้รับความร้อนปานกลาง และก่อตัวอีกครั้งจากผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวเมื่อได้รับความร้อนต่อไป
หลังจากการเผาจะไม่ใช้งานทางเคมี ไพโรโฟริกในรูปแบบผง ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำเย็น แสดงคุณสมบัติของแอมโฟเทอริก (โดยมีความโดดเด่นของคุณสมบัติพื้นฐาน) ออกซิไดซ์ได้ง่ายด้วยออกซิเจน ลดลงด้วยไฮโดรเจนและคาร์บอน
ข้าว. 1. เหล็ก (II) ออกไซด์ รูปร่าง.
คำนิยาม
เป็นของแข็งสีน้ำตาลแดงในกรณีของการดัดแปลงแบบสามเหลี่ยมหรือสีน้ำตาลเข้มในกรณีของการดัดแปลงแบบลูกบาศก์ซึ่งมีปฏิกิริยามากที่สุด (รูปที่ 1)
มีความเสถียรทางความร้อน จุดหลอมเหลว 1562 o C
ข้าว. 1. เหล็ก (III) ออกไซด์
ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ แอมโมเนียไฮเดรต แสดงคุณสมบัติแอมโฟเทอริก ทำปฏิกิริยากับกรดและด่าง ลดลงด้วยไฮโดรเจน คาร์บอนมอนอกไซด์ เหล็ก
สูตรทางเคมีของเหล็กออกไซด์
สูตรทางเคมีของเหล็ก (II) ออกไซด์คือ FeO และสูตรทางเคมีของเหล็ก (III) ออกไซด์คือ Fe 2 O 3 สูตรทางเคมีแสดงองค์ประกอบเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของโมเลกุล (มีอะตอมจำนวนเท่าใดและมีอะตอมเท่าใด) เมื่อใช้สูตรทางเคมี คุณสามารถคำนวณมวลโมเลกุลของสารได้ (Ar(Fe) = 56 amu, Ar(O) = 16 amu):
นาย(เฟ2O) = อาร์(เฟ) + อาร์(O);
นาย(เฟ2O) = 56 + 16 = 72
นาย(เฟ 2 O 3) = 2×อาร์(เฟ) + 3×อาร์(O);
นาย(เฟ 2 O 3) = 2×56 + 3×16 = 58 + 48 = 160
สูตรโครงสร้าง (กราฟิก) ของเหล็กออกไซด์
สูตรโครงสร้าง (กราฟิก) ของสารมองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น มันแสดงให้เห็นว่าอะตอมเชื่อมต่อกันภายในโมเลกุลอย่างไร ด้านล่างนี้เป็นสูตรกราฟิกของเหล็กออกไซด์ (a - FeO, b - Fe 2 O 3):
ตัวอย่างการแก้ปัญหา
ตัวอย่างที่ 1
| ออกกำลังกาย | จากการวิเคราะห์สารพบว่าส่วนประกอบประกอบด้วย: โซเดียมที่มีเศษส่วนมวล 0.4207 (หรือ 42.07%) ฟอสฟอรัสที่มีเศษส่วนมวล 0.189 (หรือ 18.91%) ออกซิเจนที่มีเศษส่วนมวล 0.3902 (หรือ 39 . 02%) ค้นหาสูตรของสารประกอบ |
| สารละลาย | ให้เราแสดงจำนวนอะตอมโซเดียมในโมเลกุลด้วย "x" จำนวนอะตอมฟอสฟอรัสด้วย "y" และจำนวนอะตอมออกซิเจนด้วย "z" เรามาค้นหามวลอะตอมสัมพัทธ์ที่สอดคล้องกันของธาตุโซเดียม ฟอสฟอรัส และออกซิเจนกัน (ค่าของมวลอะตอมสัมพัทธ์ที่นำมาจากตารางธาตุของ D.I. Mendeleev จะถูกปัดเศษเป็นจำนวนเต็ม) อาร์(นา) = 23; อาร์(P) = 31; อาร์(O) = 16. เราแบ่งเปอร์เซ็นต์ขององค์ประกอบออกเป็นมวลอะตอมสัมพัทธ์ที่สอดคล้องกัน ดังนั้นเราจะพบความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนอะตอมในโมเลกุลของสารประกอบ: นา:พี:โอ = 42.07/39: 18.91/31: 39.02/59; นา:พี:โอ = 1.829: 0.61: 2.43 ลองนำจำนวนที่น้อยที่สุดมาเป็นหนึ่ง (เช่น หารตัวเลขทั้งหมดด้วยจำนวนที่น้อยที่สุด 0.61): 1,829/0,61: 0,61/0,61: 2,43/0,61; ดังนั้น สูตรที่ง่ายที่สุดสำหรับสารประกอบของโซเดียม ฟอสฟอรัส และออกซิเจนคือ นา 3 PO 4 นี่คือโซเดียมฟอสเฟต |
| คำตอบ | Na3PO4 |
ตัวอย่างที่ 2
| ออกกำลังกาย | มวลโมลาร์ของสารประกอบไนโตรเจน-ไฮโดรเจนคือ 32 กรัม/โมล กำหนดสูตรโมเลกุลของสารที่มีสัดส่วนมวลของไนโตรเจนเท่ากับ 85.7% |
| สารละลาย | เศษส่วนมวลขององค์ประกอบ X ในโมเลกุลขององค์ประกอบ NX คำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้: ω (X) = n × อาร์ (X) / M (HX) × 100% ลองคำนวณเศษส่วนมวลของไฮโดรเจนในสารประกอบ: ω(H) = 100% - ω(N) = 100% - 85.7% = 14.3% ให้เราแสดงจำนวนโมลของธาตุที่รวมอยู่ในสารประกอบเป็น "x" (ไนโตรเจน), "y" (ไฮโดรเจน) จากนั้นอัตราส่วนโมลจะมีลักษณะเช่นนี้ (ค่าของมวลอะตอมสัมพัทธ์ที่นำมาจากตารางธาตุของ D.I. Mendeleev จะถูกปัดเศษเป็นจำนวนเต็ม): x:y = ω(N)/อาร์(N) : ω(H)/อาร์(H); x:y= 85.7/14: 14.3/1; x:y= 6.12: 14.3= 1: 2. ซึ่งหมายความว่าสูตรที่ง่ายที่สุดในการรวมไนโตรเจนกับไฮโดรเจนคือ NH 2 และมวลโมลาร์ 16 กรัม/โมล ในการค้นหาสูตรที่แท้จริงของสารประกอบอินทรีย์ เราจะหาอัตราส่วนของมวลโมลาร์ที่ได้: M สาร / M(NH 2) = 32/16 = 2 ซึ่งหมายความว่าดัชนีของอะตอมไนโตรเจนและไฮโดรเจนควรสูงกว่า 2 เท่านั่นคือ สูตรของสารจะเป็น N 2 H 4 นี่คือไฮดราซีน |
| คำตอบ | N2H4 |
การแนะนำ
งานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาคุณสมบัติของเหล็ก (III) ออกไซด์ Fe 2โอ 3หรือเรียกอีกอย่างว่าแร่ธาตุ: ออกไซด์ ( ?-เฟ 2โอ 3), ลิโมไนต์ (Fe 2โอ 3H2O) เป็นส่วนหนึ่งของแมกนีไทต์ (FeO เฟ2 โอ 3).
หัวข้อของงานในหลักสูตรมีความสนใจทั้งภาคปฏิบัติและภาคทฤษฎี โครงการนี้จะเป็นประโยชน์สำหรับองค์กรที่สังเคราะห์ Fe 2โอ 3ในระดับอุตสาหกรรม
โครงการนี้ยังมีประโยชน์ในการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเหล็ก ออกไซด์บางส่วน โดยเฉพาะเหล็ก (III) ออกไซด์ และแร่ธาตุที่มีอยู่
เป้าหมายที่ต้องบรรลุเมื่อเสร็จสิ้นโครงการ: รวบรวมข้อมูลที่สมบูรณ์ที่สุดเกี่ยวกับเหล็ก (III) ออกไซด์ ศึกษาคุณสมบัติและวิธีการสังเคราะห์
วัตถุประสงค์ของโครงการ:
รวบรวมข้อมูลที่ครบถ้วนและเป็นปัจจุบันในหัวข้อ
ศึกษาคุณสมบัติของเหล็กและออกไซด์ (III) Fe 2โอ 3โดยคุณสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับการใช้สารเหล่านี้ได้
พิจารณาวิธีการสังเคราะห์ที่เป็นไปได้ทั้งหมดและเน้นวิธีที่ทำกำไรได้มากที่สุด
เมื่อสิ้นสุดโครงการนี้ คุณควรสรุปงานที่ทำเสร็จแล้ว ระบุว่างานใดที่เสร็จสมบูรณ์และงานใดที่ยังไม่เสร็จ
เหล็กเป็นที่รู้จักตั้งแต่ก่อนยุคของเรา ผู้คนในอียิปต์โบราณและอเมริกาเหนือใช้วัตถุที่ทำจากเหล็กอุกกาบาต ในสมัยนั้น เหล็กเป็นวัสดุที่พบได้บ่อยที่สุดรองจากทองแดง
เชื่อกันว่าชาวคอเคซัสและ Turkestan เป็นกลุ่มแรกที่ได้รับธาตุเหล็กจากแร่ธาตุ ต่อมาเหล็กได้แพร่กระจายไปยังบาบิโลน อียิปต์ กรีซ และโรม เหล็กที่ได้จากวิธีดั้งเดิม (ซึ่งประกอบด้วยการให้ความร้อนแร่เหล็กด้วยถ่านในหลุมดินเหนียวหรือเตาเผา) ถูกปนเปื้อนด้วยตะกรันและถูกทำให้บริสุทธิ์โดยการตีขึ้นรูปนาน
ในตะวันออกโบราณ เมื่อมีการถลุงเหล็ก มีการใช้เตาเผาซึ่งมีเครื่องสูบลมเพื่อจ่ายอากาศ ในศตวรรษที่ 15 โดยการเพิ่มการไหลของอากาศที่จ่ายเข้าไป อุณหภูมิในการถลุงก็เพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะได้รับเหล็กหล่อ ซึ่งเปราะบางมากและแตกหักเมื่อถูกค้อนทุบ ต่อมาเหล็กอ่อนถูกผลิตขึ้นโดยการให้ความร้อนเหล็กหล่อด้วยถ่านในการหลอมในกระแสอากาศ
การก้าวกระโดดครั้งใหญ่ของโลหะวิทยาเหล็กคือการแทนที่ถ่านด้วยโค้ก - สารรีดิวซ์ แหล่งที่มาของคาร์บอน และในขณะเดียวกันก็เป็นวัสดุที่ติดไฟได้ แล้วในศตวรรษที่ 19 พัฒนากระบวนการทางเทคโนโลยีในการผลิตเหล็ก
1.1 อยู่ในธรรมชาติ
โดยธรรมชาติแล้วเหล็กไม่เคยพบเห็นได้ในสภาวะอิสระ มักพบในแร่ธาตุในรูปของสารประกอบต่างๆ เนื้อหาในเปลือกโลกคือ 4.7 น้ำหนัก %
แร่ธาตุเหล็กที่พบมากที่สุด ได้แก่ Siderite, Limonite, Hematite, Magnetite นอกจากนี้ยังมีแร่ธาตุอื่น ๆ เช่น Wustite, Pyrite, Marcasite, Löllingite, Mispickel, Melantherite, Vivianite เป็นต้น
แหล่งแร่ที่มีแร่ธาตุเหล็กอยู่ในประเทศต่างๆ: รัสเซีย, สวีเดน, นอร์เวย์, ฝรั่งเศส, กรีซ, อิตาลี, คิวบา, ตุรกี ฯลฯ
เปอร์เซ็นต์ของธาตุเหล็กในแร่ธาตุอยู่ในช่วง 25 ถึง 70% แร่ที่มีธาตุเหล็กน้อยกว่า 45% ถือว่าไม่ดีและไม่ได้ใช้ในอุตสาหกรรม แร่ได้รับการเสริมสมรรถนะด้วยวิธีแม่เหล็ก ออกไซด์หรือลิโมไนต์จะถูกแปลงเป็นแมกนีไทต์โดยการบำบัดความร้อน และผ่านสนามแม่เหล็กเพื่อแยกออกจากธรรมชาติที่เป็นโมฆะ
เหล็กเป็นส่วนหนึ่งของฮีโมโกลบินซึ่งเป็นส่วนประกอบของเซลล์เม็ดเลือดแดงในสิ่งมีชีวิต ในบางชนิด แทนที่จะเป็นธาตุเหล็ก โมเลกุลของฮีโมโกลบินจะมีทองแดง
1.2 การเตรียมและการใช้งาน
เหล็กโลหะบริสุทธิ์ที่สามารถออกซิไดซ์ได้เล็กน้อยสามารถรับได้โดยการลดเหล็ก (III) ออกไซด์ Fe 2โอ 3ไฮโดรเจนเมื่อถูกความร้อน:
เฟ 2โอ 3+3H2 =2เฟ+3เอช 2โอ
ลดเฟ 2โอ 3 ด้วยไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 278-340°C จะได้เหล็กที่ลุกติดไฟได้เองที่อุณหภูมิ 550-650°C ซึ่งเป็นเหล็กที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 700°C ซึ่งเป็นมวลเหล็กโลหะฟองน้ำที่ถูกเผาผนึก
เหล็กบริสุทธิ์สามารถหาได้จากการสลายตัวด้วยความร้อนของเหล็กเพนตะคาร์บอนิล Fe(CO) 5ไม่สามารถเข้าถึงออกซิเจนและที่อุณหภูมิสูงกว่า 140°C รวมถึงโดยอิเล็กโทรไลซิสของสารละลาย FeCl ที่เป็นน้ำ 2·4ชม 2O พร้อมเติม NH4 Cl ที่ 30°C
เหล็กโลหะที่ปนเปื้อนสามารถหาได้จากการลดอลูมิเนียมหรือซิลิกาความร้อนของเหล็ก (III) ออกไซด์ Fe 2โอ 3และเหล็ก (II, III) ออกไซด์ Fe3 โอ 4.
เฟ 2โอ 3+2Al=2Fe+Al2 โอ 3
เฟ 3โอ 4+8Al=9Fe+4Al2 โอ 3
เพื่อให้ได้เฟอร์โรอัลลอยต่างๆ (เฟอร์โรโครม เฟอร์โรทังสเตน เฟอร์โรโมลิบดีนัม ฯลฯ) จะใช้การลดความร้อนของอะลูมิเนียมหรือซิลิกอนของส่วนผสมของ Fe 2โอ 3 ด้วยออกไซด์ของโลหะที่เกี่ยวข้อง (Cr 2โอ 3, ดับบลิว.โอ. 3,หมู่โอ 3ฯลฯ) สำหรับการลดความร้อนของซิลิคอน จะใช้ธาตุซิลิคอนหรือเฟอร์โรซิลิคอน
เพื่อให้ได้ธาตุเหล็กบริสุทธิ์พิเศษ (10 -6% สิ่งเจือปน) ใช้วิธีการหลอมแบบโซน
ในการผลิตเหล็กหล่อหรือเหล็กดิบ (โลหะผสมของเหล็กและคาร์บอน) จะใช้แร่ธาตุที่ไม่มีกำมะถันสารหนูและฟอสฟอรัส: ออกไซด์, ลิโมไนต์, แมกนีไทต์, ซิเดอไรต์
เหล็กหมูผลิตโดยการลดแร่เหล็กในเตาถลุงเหล็ก กระบวนการเปลี่ยนเหล็กหล่อ (เหล็กดิบ) ให้เป็นเหล็กอ่อนเกิดขึ้นได้จากการเกิดออกซิเดชันและการกำจัดสิ่งเจือปนบางส่วน (S, P, As, Si ฯลฯ) กล่าวคือ โดยการกลั่นโดยใช้กระบวนการ Puddell, Bessemer, Thomas หรือ Martin
เตาถลุงเหล็กมีรูปทรงกรวยสองอันที่ถูกตัดทอนซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยฐาน ความสูง 65 ม. เส้นผ่านศูนย์กลาง 5-11 ม. ปริมาณการทำงานของเตาเผา - 200-2,000 ม 3ผลผลิต - เหล็กหล่อประมาณ 2,000 ตันต่อวัน กรวยด้านบนของเตาเรียกว่าเพลา มันทำจากอิฐทนไฟและมีสิ่งที่เรียกว่า "ด้านบนของเตา" ที่ส่วนบน - อุปกรณ์อัตโนมัติสำหรับกำจัดก๊าซเตาถลุงเหล็ก กรวยล่างทำด้วยอิฐปูนทรายทนไฟ ในส่วนล่างจะมีโรงหลอมซึ่งมีรูปทรงกระบอก ตัวเตานั้นรองรับด้วยโครงสร้างโลหะเนื่องจากค่อนข้างหนัก
กระบวนการถลุงเหล็กดำเนินไปดังนี้: แร่เหล็กที่บดแล้วจะถูกโหลดเข้าไปในเตาถลุงจากด้านบน ซึ่งจะถูกผสมกับโค้กทีละชั้น อากาศอุ่นจะเข้ามาภายใต้ความกดดันจากด้านล่าง ซึ่งทำให้โค้กไหม้ คาร์บอนมอนอกไซด์ที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้จะช่วยลดธาตุเหล็กจากออกไซด์:
CO+เฟ 2O3 =2เฟ+3คาร์บอนไดออกไซด์ 2?
เนื่องจากปฏิกิริยาสามารถย้อนกลับได้ ตามหลักการของเลอ ชาเตอลิเยร์ สมดุลจึงเลื่อนไปทางซ้ายเมื่อมีอุณหภูมิสูงขึ้น ดังนั้นปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นที่ส่วนบนของเตาเผาเป็นหลักซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่า ส่วนเฟ 2โอ 3ลดลงเหลือเพียง FeO เท่านั้น:
เฟ 2โอ 3+CO=2FeO+CO 2?
ในส่วนล่างของเตาเผาซึ่งมีอุณหภูมิสูงมาก ตัวรีดิวซ์ก็คือคาร์บอนนั่นเอง:
เนื่องจากอุณหภูมิที่สูงมากที่ด้านล่างของเตา เหล็กจึงละลายและไหลลงมา พื้นที่ว่างในเรื่องนี้เต็มไปด้วยแร่และโค้กชั้นใหม่จากด้านบน
เหล็กและโลหะผสมถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในทุกอุตสาหกรรม เนื่องจากความสามารถในการรักษาคุณสมบัติทางกลและเคมีกายภาพที่อุณหภูมิสูงถึง 900 °C โลหะผสมของเหล็กมีหลายประเภท: แม่เหล็ก, ไม่เป็นแม่เหล็ก, ทนกรด, แข็ง, สแตนเลส, ทนความร้อน ฯลฯ
เหล็กถูกนำมาใช้ในการผลิตตู้รถไฟไฟฟ้า รถยนต์ รางรถไฟ รถแทรกเตอร์ แท่นขุดเจาะ เครน และยังใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกมากมาย
นอกจากเหล็กและเหล็กหล่อแล้ว ยังรู้จักโลหะผสมที่มีเหล็ก 4-6.5% เช่น ทองเหลืองและทองแดง ในนั้น เหล็กทำหน้าที่เป็นสารเติมแต่งเพื่อปรับเปลี่ยนความแข็งแรง ความเหนียว ความแข็ง ความอ่อนตัว อัตราการเสื่อมสภาพ และคุณสมบัติอื่นๆ
เหล็กและโลหะผสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเทคโนโลยีสมัยใหม่ ปริมาณการใช้เหล็กทั่วโลกเกิน 100 ล้านตันต่อปี
3คุณสมบัติทางกายภาพและคุณสมบัติทางเคมี
เหล็กบริสุทธิ์ที่มีสภาพกะทัดรัดเป็นโลหะสีเทาเงินและมีโทนสีน้ำเงิน มีความหนาแน่น 7.867 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 3, ความแข็ง 4-5 ตามสเกล Mohs, mp. 1536°C เป็นต้น 3250°ซ. เหล็กมีอยู่ในรูปแบบของการดัดแปลง allotropic สี่แบบ ได้แก่ : ?-Fe เสถียรสูงถึง 768°C ?-Fe เสถียรในช่วง 768-906°C ?-Fe เสถียรในช่วง 906-1401°C และ ?-Fe เสถียรในช่วง 1401-1536°C
การปรับเปลี่ยน ?, ?, ?มีโครงสร้างผลึกที่มีศูนย์กลางเป็นลูกบาศก์และมีการปรับเปลี่ยน ?- โครงสร้างตาข่ายลูกบาศก์วางตรงกลางหน้า การปรับเปลี่ยน ?และ ?- แม่เหล็กไฟฟ้าและ ?และ ?- ไดแมกเนติก ภาวะแม่เหล็กเฟอร์ริกจะหายไปเมื่อเหล็กถูกให้ความร้อนถึงจุดกูรีที่ 768°C
ในสถานะพื้นดินละเอียด เหล็กโลหะจะมีคุณสมบัติไพโรฟอริก และเกิดขึ้นจากการกลั่นอะมัลกัมของเหล็กหรือการลดลงของ Fe 2โอ 3ไฮโดรเจนที่อุณหภูมิประมาณ 270°
เหล็กที่ลุกติดไฟได้เองโดยธรรมชาติร้อนติดไฟได้เองในอากาศ เนื่องจากเมื่อบดละเอียดและมีไฮโดรเจนรวมอยู่ด้วย เหล็กจึงมีปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศอย่างมีพลัง
โลหะผสมจำนวนมาก (เหล็กหล่อ เหล็กกล้า ฯลฯ) เป็นที่รู้จักซึ่งก่อตัวจากเหล็กที่มีโลหะหลายชนิด (Co, Ni, Mn, Cr, Mo, W, V, Nb, Zr, Sb, Ti, Sn, Pb , อัล, เป็น, Mg, Zn และ Cu) เช่นเดียวกับอโลหะ - คาร์บอน, ซิลิคอน, ไนโตรเจน, ฟอสฟอรัส, ซัลเฟอร์, ไฮโดรเจน
มีการสังเกตว่าเหล็กในโลหะผสมเหล็กก่อให้เกิดสารละลายที่เป็นของแข็ง โลหะผสมแข็งยูเทคติก และสารประกอบระหว่างโลหะที่มีองค์ประกอบมากมาย ตัวอย่างของสารประกอบระหว่างโลหะ: Fe 3โม 2, เฟ 5ไม่มี 3, FeCr, FeZn 7, เฟ 5สังกะสี 21, เฟ 2Sn, FeSn, FeSn 2, เฟ 2ว. เฟ 3ว 2, เฟ 3ซ.ร 2, เฟ 3ทิ, เฟอัล 3, เฟ 2เอ็น, เฟ 4เอ็น, เฟ 3พี, เฟ 3ซี, เฟ 2ซี, เฟ 3ศรี 2, เฟซี, เฟซี2 และเฟ 2ศรี.
องค์ประกอบโลหะผสมหลักของเหล็กคือคาร์บอน คาร์บอนที่ปล่อยออกมาในปริมาณที่ค่อนข้างน้อยจะเปลี่ยนธรรมชาติและคุณสมบัติของธาตุเหล็กไปอย่างมาก กล่าวกันว่าโลหะผสมของเหล็กที่มีองค์ประกอบอื่นที่มีคาร์บอน 0-1.7% จัดเป็นเหล็ก และที่มีคาร์บอน 1.7-6.7% จัดเป็นเหล็กหล่อ คาร์บอนสามารถพบได้ในเหล็กในรูปของกราไฟท์ (ธาตุคาร์บอน) หรือในรูปของซีเมนต์
ระบบจะไม่พิจารณาระบบเหล็ก-คาร์บอนที่มีปริมาณคาร์บอนมากกว่า 6.67% เนื่องจากเทคโนโลยีจะใช้เฉพาะโลหะผสมที่มีคาร์บอนมากถึงประมาณ 5% เท่านั้น คาร์บอนช่วยเพิ่มความแข็งแรง ความแข็ง ความต้านทาน และลดความเหนียว
สมบัติทางกลของเหล็กขึ้นอยู่กับระดับความบริสุทธิ์ ในสถานะบริสุทธิ์ เหล็กจะค่อนข้างอ่อน อ่อนตัวได้ ยืดหยุ่นได้ มีความหนืด และนำความร้อนและไฟฟ้าได้ดี เมื่อเหล็กปนเปื้อนกับอโลหะหรือโลหะต่างๆ สมบัติทางกลของมันจะเปลี่ยนไปอย่างมาก
ในสถานะกะทัดรัด เหล็กบริสุทธิ์จะคงตัวในอากาศแห้งและเกิดสนิมในอากาศชื้นจนกลายเป็น Fe 2โอ 3เอ็น เอ็น 2O (โดยที่ n มีค่าใกล้เคียงหนึ่ง) - สนิม; ส่วนหลังก่อให้เกิดฟิล์มที่มีรูพรุนและหลวมซึ่งไม่ได้ปกป้องเหล็กจากการกระทำของออกซิเจน
เมื่อเหล็กที่ปนเปื้อนสัมผัสกับความชื้นและคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศ จะเกิดคู่กัลวานิกขึ้นบนพื้นผิวของโลหะ ซึ่งเหล็กซึ่งเป็นองค์ประกอบเชิงลบจะถูกทำลาย เนื่องจากการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้า พื้นผิวของเหล็กที่ปนเปื้อนในอากาศชื้นจึงกลายเป็นสนิมในเวลาอันสั้น เฟไอออน 2+ด้วยไอออน OH -(จากน้ำ) หรือ CO 32-(เกิดขึ้นระหว่างการเลิกบริษัท CO 2ในน้ำ) ในรูป Fe(OH) 2หรือ FeCO2 3ซึ่งในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำและมีออกซิเจนจะถูกแปลงเป็น Fe(OH) 3(หรือในเฟ 2O3 3ชม 2โอ)
เพื่อปกป้องเหล็กจากการกระทำของสารกัดกร่อนจึงเคลือบด้วยชั้นของสีน้ำมันเคลือบฟันหรือโลหะอื่น ๆ : Zn (ชุบสังกะสี), Sn (tinning), Cr (ชุบโครเมี่ยม), Ni (ชุบนิกเกิล), Cd ( การชุบแคดเมียม), Pb (การชุบตะกั่ว) - หรือการออกซิเดชันที่พื้นผิวด้วย NaNO หลอมเหลว 3 หรือ KNO 3.
ไอน้ำจะถูกสลายตัวด้วยเหล็กร้อนแดงที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 700° ตามสมการที่ผันกลับได้:
เฟ+4H 2O=เฟ 3O4 +4ชม 2?
ที่อุณหภูมิห้อง เหล็กจะละลายไฮโดรเจนประมาณ 0.005% ในกรณีนี้จะเกิดการรวมไฮไดรด์ FeH ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งของเหล็ก:
เฟ+4H2 O=2FeH
เหล็ก 1 กรัมละลาย 0.272 ซม. ที่ 1530°C 3 ไฮโดรเจน ที่ 1550° -0.279 ซม 3ไฮโดรเจนและที่ 1,650° -0.310 cm3 ไฮโดรเจน
เหล็กที่อิ่มตัวด้วยไฮโดรเจนเมื่อถูกความร้อนในอากาศถึง 900° จะสูญเสียก๊าซส่วนสำคัญไป
ที่อุณหภูมิปกติ ออกซิเจนแห้งจะไม่ทำปฏิกิริยากับเหล็ก เมื่อแผ่นเหล็กขัดเงาถูกให้ความร้อนในออกซิเจนที่สูงกว่า 150° พื้นผิวจะมืดลง และเมื่อถูกให้ความร้อนถึงความร้อนสีขาว จะเกิดแมกนีไทต์:
เฟ+2O 2=เฟ 3โอ 4
ที่อุณหภูมิ 1900° โดยมีออกซิเจน เหล็กจะถูกเปลี่ยนเป็นออกไซด์โดยสมบูรณ์
ที่? ความสามารถในการละลายของออกซิเจนได้ 900° ?-Fe อยู่ที่ 0.18% และเข้า ?-เฟและ ?-เฟ เธอใหญ่กว่า เหล็กที่มีปริมาณออกซิเจนเล็กน้อยจะทำให้เกิดโลหะผสมที่แข็งและเปราะ
เมื่อถูกความร้อน เหล็กจะทำปฏิกิริยากับก๊าซคลอรีน และกลายเป็น Fe 2Cl 6แต่ไม่ทำปฏิกิริยากับคลอรีนเหลว เมื่อไอโบรมีนหรือไอโอดีนกระทำกับเหล็กผลึกที่เป็นผง จะได้ Fe 3บ 8(หรือ 2 ก.พ 3ก.พ 2) และเฟ 3ฉัน 8(หรือ 2FeI3· เฟย์ 2):
เฟ+3ซล 2=เฟ 2Cl 6
เฟ+4ห้องนอน 2=เฟ 3บ 8
ด้วยการให้ความร้อนเหล็กโลหะที่เป็นผงในไอโบรมีนที่ 190° จะได้ Fe2 บ 6:
เฟ+3บ 2=เฟ 2บ 6
เหล็กบดละเอียดจะทำปฏิกิริยากับซัลเฟอร์เมื่อถูกความร้อน ทำให้เกิดซัลไฟด์ FeS, FeS2 :
Fe+S (เพชร) = FeS Fe+2S (เพชร) = FeS2
ซัลเฟอร์ละลายได้ไม่ดีในเหล็ก แต่เหล็กซัลไฟด์ FeS (จากโลหะผสมของระบบเหล็ก-ซัลเฟอร์) ก่อตัวเป็นยูเทคติกกับเหล็ก ซึ่งมีกำมะถัน 30% ละลายที่ 985° จะเปราะที่ความร้อนสีแดง และทำให้คุณภาพของเหล็กเสื่อมลง ( เหล็กหล่อหรือเหล็กกล้า)
เมื่อผงเหล็กถูกให้ความร้อนในกระแสแอมโมเนีย จะเกิด Fe2 ไนไตรด์ขึ้น เอ็น, เฟ 4ยังไม่มีข้อความ:
ฟอสฟอรัส สารหนู และซิลิคอนจะเกิดสารประกอบระหว่างโลหะกับเหล็กเมื่อถูกความร้อน เช่น Fe 3พี, เฟ 2P, FeP, เฟ 3เช่น 2, เฟ 2เช่นเฟ 3เช่น 4, เฟ 3ศรี 2, เฟซี, เฟซี2 , เฟ 2ศรี.
เนื่องจากศักยภาพปกติของระบบ Fe/Fe 2+มีค่าเท่ากับ -0.44 V เหล็กเป็นโลหะที่ถูกออกซิไดซ์ได้ง่าย ภายใต้อิทธิพลของกรดอนินทรีย์เจือจาง (HCl, H 2ดังนั้น 4ฯลฯ ) มันจะกลายเป็นเกลือของเหล็ก (II) ที่สอดคล้องกันพร้อมกับการปล่อยไฮโดรเจน:
Fe+2HCl - FeCl 2+ฮ 2 เฟ+เอช 2ดังนั้น 4= เฟโซ4 +ฮ 2
กรดไนตริกเจือจางในปริมาณที่มากเกินไปจะทำปฏิกิริยากับเหล็กตามสมการ:
4เฟ+10HNO 3= 4เฟ(เลขที่ 3)2+เอ็นเอช 4หมายเลข 3 +3ชม 2โอ
กรดเข้มข้น เช่น HNO 3และเอช 2ดังนั้น 4ทำปฏิกิริยากับเหล็กเมื่อถูกความร้อนตามสมการ:
เฟ + 4HNO 3= เฟ(เลขที่ 3)3 + ไม่ + 2H 2โอ
2เฟ + 6 ชม 2ดังนั้น 4=เฟ 2(ดังนั้น 4)3+3SO2 + 6ชม 2โอ
ศักยภาพปกติของระบบ Fe/Fe 3+ เท่ากับ -0.036 V.
ภายใต้อิทธิพลของกรดเข้มข้น HNO 3, ชม 2ดังนั้น 4, เอ็น 2สโก 4เหล็กกลายเป็นแบบพาสซีฟเนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มป้องกันหนาแน่นบนพื้นผิวโลหะ ทำให้ค่าศักย์ไฟฟ้าเคมีเปลี่ยนแปลงไป
เหล็กสัมผัสกับสารละลายอัลคาไลเข้มข้น สารละลายอัลคาไลเจือจางจะออกฤทธิ์กับเหล็กเฉพาะเมื่อมีคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้น
เหล็กจะแทนที่โลหะ Bi, Sb, Pb, Sn, Cu, Ag, Hg และ Au จากสารละลายเกลือของพวกมัน
จากมุมมองทางสรีรวิทยา เหล็กมีความสำคัญเป็นพิเศษต่อร่างกายมนุษย์และสัตว์ เนื่องจากเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับกระบวนการหายใจ ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว เหล็กเป็นส่วนหนึ่งของโมเลกุลฮีโมโกลบิน โมเลกุลของฮีโมโกลบินประกอบด้วยฮีมสารประกอบอินเตอร์ไซคลิกซึ่งมีธาตุเหล็กไดวาเลนต์และโปรตีนโกลบิน ในปอดของมนุษย์ เฮโมโกลบินจะยึดติดกับออกซิเจน และกลายเป็นออกซีเฮโมโกลบิน ซึ่งถูกพาไปตามเลือด เพื่อส่งออกซิเจนไปยังเซลล์ทุกเซลล์ของร่างกาย
2. แร่ธาตุ
แมกนีไทต์, เฟ 3โอ 4มีธาตุเหล็กมากถึง 72% เป็นผลึกลูกบาศก์สีดำที่มีความมันวาวของโลหะอ่อน ความหนาแน่น 4.9-5.2 กรัม/ซม. 3ความแข็ง 5.6-6 ตามสเกล Mohs และคุณสมบัติทางแม่เหล็ก
ออกไซด์, ?-เฟ 2โอ 3(มาจากคำภาษากรีก hematikos แปลว่า "เลือด") มีธาตุเหล็กมากถึง 65% และเป็นผลึกสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูนสีแดงดำ มีความหนาแน่น 5-5.3 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 3ความแข็ง 5.5-6 ตามสเกล Mohs ?-เฟ 2โอ 3คืนสภาพได้ง่ายเมื่อถูกความร้อนภายใต้อิทธิพลของ H 2, C, CO, A1, ศรี ฯลฯ
ลิโมไนต์ (โกเอไทต์), Fe 2โอ 3ชม 2O หรือ HFeO 2ประกอบด้วยธาตุเหล็กมากถึง 60% และปรากฏเป็นผลึก เม็ดเล็ก โอไลต์ หรือก้อนสีน้ำตาลดำ ความหนาแน่นของลิโมไนต์ 3.3-4 กรัม/ซม 3ความแข็ง 1-4 ตามสเกล Mohs ความหนาแน่นของเกอเอไทต์ 4-4.4 กรัม/ซม 3ความแข็ง 4.5-5.5 ตามสเกล Mohs ซึ่งแตกต่างจากแร่ที่มีธาตุเหล็กอื่นๆ ลิโมไนต์และโกเอไทต์เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการลดเป็นเหล็กโลหะ
ซิเดอไรต์, FeCO2 3ประกอบด้วยธาตุเหล็กประมาณ 35% มีสีขาวอมเหลือง (มีโทนสีเทาหรือสีน้ำตาลหากสกปรก) ความหนาแน่น 3.9 กรัม/ซม. 3และความแข็ง 3.5-4.5 ในระดับ Mohs
ไพไรต์, FeS 2มีธาตุเหล็ก 46.6% และเกิดเป็นผลึกลูกบาศก์ สีเหลืองเหมือนทองเหลือง มีความมันวาวของโลหะ (โทนสีน้ำตาลอมเหลือง) ความหนาแน่น 4.9-5.2 กรัม/ซม. 3ความแข็ง 6-6.5 ตามสเกล Mohs ประกอบด้วย Co, Ni, As, Sb จำนวนเล็กน้อย และบางครั้ง Cu, Ag, Au
แมกกาไซด์, FeS 2มีธาตุเหล็กอยู่ด้วย 46.6% แต่เกิดเป็นผลึกขนมเปียกปูนไบพีระมิดสีเหลืองทองเหลือง มีความหนาแน่น 4.6-4.9 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 3และความแข็ง 5-6 ในระดับ Mohs ที่อุณหภูมิ 450° จะกลายเป็นไพไรต์
โลลิงไกต์, FeAs 2ประกอบด้วยธาตุเหล็ก 27.2% และเกิดเป็นผลึกออร์โธฮอมบิกไบปิรามิดัลสีขาวเงิน มีความหนาแน่น 7.0 - 7.40 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 3และความแข็ง 5 - 5.5 ในระดับ Mohs
Mispickel, FeAsS มีธาตุเหล็ก 34.3% และเกิดในรูปของปริซึมโมโนคลินิกสีขาว มีความหนาแน่น 5.6-6.2 g/cm3 3และความแข็ง 5.5-6 ในระดับ Mohs
เมลันเธอไรต์, FeSO4 47ชม 2O พบได้น้อยในธรรมชาติและมีสีเขียว (หรือสีเทาเนื่องจากสิ่งสกปรก) ผลึกโมโนคลินิกที่มีความมันวาวคล้ายแก้ว เปราะบาง มีความหนาแน่น 1.8-1.9 g/cm3 .
วิเวียนไนท์, เฟ 3(ปณ. 4)28ชม 2O เกิดขึ้นเป็นผลึกโมโนคลินิกสีน้ำเงินเทาหรือเขียวเทา มีความหนาแน่น 2.95 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 3และความแข็ง 1.5-2 ในระดับ Mohs
นอกเหนือจากที่อธิบายไว้แล้ว ยังรู้จักแร่ธาตุอื่นๆ เช่น อิลเมไนต์ FeTiO 3, แมกนีไทต์ (Fe, Mg), ไฟโบรเฟอร์ไรต์ FeSO 4(โอ้) 4.5N 2โอ้ จาโรไซต์ KFe 3(ดังนั้น 4)2(โอ้) 6,โคคิมไบท์เฟ 2(ดังนั้น 4)39น 2โอ้ โรเมไรต์ เฟ 2+เฟ 3/2+(ดังนั้น 4)414ชม 2O, กราฟโทไนต์ (Fe, Mn) 3(ป 4)2, สโกโรไดต์ เฟ 3+AsO 42H 2โอ้ทำให้ FePO แข็งแกร่งขึ้น 42H 2โอ้ ฟายาไลท์ เฟ 2SiO 4, อัลมันไดต์ Fe 3อัล 23, แอนดราไดต์แคลิฟอร์เนีย 3เฟ 23, ไฮเปอร์สทีน (Fe, Mg) 2, hedenbergite (Ca, Fe), เอกิริน (Na, Fe), คาโมไซต์ Fe 42+อัล(OH)2 เอ็นเอช 2โอ
นอกจากแร่ธาตุเหล่านี้แล้ว อะลูมิโนซิลิเกตหลายชนิด เช่น ดินเหนียว ยังปนเปื้อนด้วยสารประกอบเหล็กอีกด้วย
3. เหล็กออกไซด์
เหล็ก (II) ออกไซด์ FeO ได้มาจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของเหล็กโลหะ ซึ่งเป็นการสลายตัวด้วยความร้อนของ FeC 2โอ 42H 2O ที่ไม่มีอากาศเข้าถึง ลดธาตุเหล็ก (III) ออกไซด์ Fe 2โอ 3 คาร์บอนมอนอกไซด์ที่ 500° หรือไฮโดรเจนที่ 700-800° การเผา (650-700° ในกรณีที่ไม่มีอากาศ) ของส่วนผสมของปริมาณ Fe ที่ต้องการปริมาณสัมพันธ์ 2โอ 3และผงเหล็กโลหะโดยการให้ความร้อน FeCO3 ที่ 490-581°:
สารประกอบ FeO เป็นผงผลึกสีดำที่ไม่เสถียรแบบไดแมกเนติก (โครงสร้างชนิด NaCl) มันจะกลายเป็นเฟ 2โอ 3เมื่อถูกความร้อนถึง 200-250° ในอากาศ จะไม่สมส่วนกับ Fe 3โอ 4 และโลหะเหล็กที่ 570° ละลายที่ประมาณ 1360°; ละลายได้น้อยในน้ำและด่าง ละลายได้ง่ายในกรดเพื่อสร้างเกลือของเหล็ก (II) ลดลงเป็นเหล็กโลหะโดยการกระทำของ H 2หรือ CO เมื่อถูกความร้อน สลายน้ำเมื่อถูกความร้อนจนเกิดเป็น Fe 2โอ 3และการปล่อย H2 :
เฟโอ+เอช 2O=เฟ 2โอ 3+ช 2?
เหล็ก (II) ออกไซด์ก่อให้เกิดสารประกอบประเภทสปิเนล Fe โดยมีออกไซด์ของโลหะจำนวนมาก 2+หรือ Fe perovskite 2+มี4+ โอ 3.
เหล็ก (III) ออกไซด์, Fe 2โอ 3เป็นสารประกอบเหล็กที่มีออกซิเจนซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติซึ่งมีความเสถียรมากที่สุด ซึ่งเกิดขึ้นในรูปของแร่ออกไซด์หรือหินเหล็กสีแดง
ทราบการเปลี่ยนแปลงของเหล็ก (III) ออกไซด์สามประการ ได้แก่: ?-เฟ 2โอ 3, ?-เฟ 2โอ 3และ ?-เฟ 2โอ 3. การปรับเปลี่ยน ?-เฟ 2โอ 3 (ตรงกับออกไซด์) เป็นแบบพาราแมกเนติกและเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของเหล็กในอากาศที่อุณหภูมิสูงกว่า 200° เช่นเดียวกับการให้ความร้อน ?-เฟ 2โอ 3เป็นเวลา 3 ชั่วโมงที่ 110° หรือโดยการเผาเหล็กที่ลุกติดไฟได้เองในอากาศที่อุณหภูมิห้องและความดันน้อยกว่า 760 มม. ปรอท ศิลปะ. การปรับเปลี่ยน ?-เฟ 2โอ 3เฟอร์โรแมกเนติกและเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของเหล็กในอากาศที่อุณหภูมิต่ำกว่า 200° เช่นเดียวกับการเกิดออกซิเดชันของ Fe 3โอ 4หรือโดยการให้ความร้อน ?-เฟ 2โอ 3ที่ 300° การปรับเปลี่ยน ?-เฟ 2โอ 3เฟอร์โรแมกเนติกและเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารละลายของเกลือเหล็ก (II) ในด่าง
การดัดแปลงเหล็ก (III) ออกไซด์ยังสามารถได้รับโดยการเผาของเหล็ก (III) ไฮดรอกไซด์, Fe (OH) 3ที่ 700° ไนเตรต Fe(NO 3)36ชม 2O ที่ 600-800°, คาร์บอเนต FeCO2 3ที่ 500° ในอากาศ FeSO ซัลเฟต 4หรือไพไรต์ FeS2 ออกอากาศ:
การทำความร้อนผงเหล็กหรือเหล็กไตรคลอไรด์ในไอน้ำก็ทำให้เกิด Fe2 เช่นกัน โอ 3.
สารประกอบ ?-เฟ 2โอ 3เป็นผงสีแดง มีความหนาแน่น 5.24 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร 3ซึ่งละลายที่ประมาณ 1,550° สามารถละลายได้ในน้ำเท่าที่จำเป็นและสามารถรีดิวซ์เป็น Fe ได้ 3โอ 4, FeO หรือโลหะเหล็กโดยไฮโดรเจน คาร์บอน คาร์บอนมอนอกไซด์ โลหะอะลูมิเนียม หรือธาตุซิลิคอน เมื่อฟื้นตัวแล้ว ?-, ?-, ?-เฟ 2โอ 3ไฮโดรเจน (280-340°) ทำให้เกิดเหล็กโลหะที่ลุกติดไฟได้เองตามธรรมชาติ และมีการดัดแปลงด้วยอะลูมิเนียมหรือซิลิคอนด้วยความร้อนที่ลดลง ?-, ?-, ?-เฟ 2โอ 3จะเกิดเหล็กโลหะที่ปนเปื้อน
ความสามารถในการละลาย ?-, ?-, ?-เฟ 2โอ 3การเปลี่ยนแปลงของกรดขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและระยะเวลาของการเผาออกไซด์ของออกไซด์ก่อนที่จะละลาย ถ้าเหล็กออกไซด์ถูกเผาเล็กน้อย มันจะละลายในกรด
เหล็กออกไซด์ที่เรียกว่าตะกั่วแดง, ดินเหลืองใช้ทำสี, มัมมี่ใช้เป็นเม็ดสีในการเตรียมสี
เหล็ก (II, III) ออกไซด์, Fe 3โอ 4โดยมีโครงสร้าง Fe spinel 2+เกิดขึ้นตามธรรมชาติเป็นแร่แมกนีไทต์
สารประกอบเฟ 3โอ 4 สามารถเตรียมได้โดยการเผาเหล็กออกไซด์อื่นๆ หรือการลด Fe 2โอ 3(400-500°) โดยมีไฮโดรเจนอิ่มตัวด้วยไอน้ำหรือคาร์บอนมอนอกไซด์ (800°) 3โอ 4เป็นเฟอร์โรแมกเนติกเปราะ (ความแข็ง 5.6-6.5 ในระดับ Mohs) ผลึกลูกบาศก์สีดำที่มีความแวววาวของโลหะ ละลายในน้ำและกรดได้น้อย มี MP 1538° และสลายตัวที่ 1787°
เหล็ก (II, III) ออกไซด์มีความเสถียรในอากาศแห้งและใช้สำหรับการผลิตอิเล็กโทรด เนื่องจากเป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าที่ดีและทนทานต่อสารเคมี
4. เหล็ก(III) ออกไซด์
1 ใบสมัคร
ใช้เป็นวัตถุดิบในการถลุงเหล็กหล่อในกระบวนการเตาถลุงเหล็กตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตแอมโมเนียซึ่งเป็นส่วนประกอบของเซรามิก ซีเมนต์สี และสีแร่ ในการเชื่อมด้วยเทอร์ไมต์ของโครงสร้างเหล็ก เป็นตัวพาของอะนาล็อก และข้อมูลดิจิทัล (เช่น เสียงและภาพ) บนเทปแม่เหล็ก (เฟอร์โรแมกเนติก ?-เฟ 2โอ 3) เป็นยาขัด (ส้มแดง) สำหรับเหล็กและแก้ว
ในอุตสาหกรรมอาหารใช้เป็นสีผสมอาหาร (E172)
ในการสร้างแบบจำลองจรวด จะใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงคาราเมลเร่งปฏิกิริยา ซึ่งมีอัตราการเผาไหม้สูงกว่าเชื้อเพลิงทั่วไปถึง 80%
เป็นส่วนประกอบหลักของตะกั่วแดง (โกลโคทาร์)
2 โกลโกตาร์
Kolkotar - สีแร่สีน้ำตาล ชื่ออื่น ๆ: สีแดงของชาวปารีสหรืออังกฤษ, caput mortuum vitrioli, ส้ม, ตะกั่วแดง; ในการเล่นแร่แปรธาตุ - สิงโตแดง
องค์ประกอบของโคลโคทาร์คือเหล็กออกไซด์ปราศจากน้ำบริสุทธิ์ไม่มากก็น้อย แม้ว่าเหล็กออกไซด์ชนิดไม่มีน้ำจะพบได้ในธรรมชาติในปริมาณมาก (แร่เหล็กสีแดง ความแวววาวของเหล็ก) สีที่มีคุณค่าเหล่านี้ผลิตขึ้นจากการประดิษฐ์หรือได้เป็นผลพลอยได้เมื่อสกัดกรด Nordhausen จากเหล็กซัลเฟต เช่นเดียวกับเมื่อเผา เกลือเหล็กซัลไฟด์หลักที่ปล่อยออกมาจากสารละลายเมื่อเตรียมเหล็กซัลเฟตจากหินกรดกำมะถัน
4.3 การเตรียมและการสังเคราะห์
เฟ 2โอ 3เกิดจากการเผาสารประกอบไฮเดรตและออกซิเจนทั้งหมดของเหล็กในอากาศ รวมถึง Fe(NO 3)3และ FeSO 4. ตัวอย่างเช่น พวกเขาจะถูกเผาเป็นเวลา 2 ชั่วโมง บนเปลวไฟเต็มของเตาบุนเซน Fe(OH) 3ได้มาจากวิธีของ G. Güttig และ G. Garside
เฟ(OH) 3=เฟ 2O3 + 3 ชม 2โอ
ตามที่กำกับโดย D.N. Finkelshtein, 100 ก. Fe(NO 3)39ชม 2O ถูกให้ความร้อนในถ้วยใส่ตัวอย่างพอร์ซเลนขนาดใหญ่บนเตาไฟฟ้า ในตอนแรกเกลือจะละลายอย่างเงียบ ๆ กลายเป็นของเหลวสีน้ำตาลและค่อยๆระเหยไป ที่ 121° ของเหลวเริ่มเดือด โดยปล่อย HNO3 ออกมา 68% เดือดอย่างต่อเนื่อง .
ของเหลวจะเริ่มข้นขึ้นทีละน้อยและจำเป็นต้องคนบ่อยๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการกระแทกและการกระเด็น เริ่มต้นที่ 130° ของเหลวจะถูกคนอย่างต่อเนื่องด้วยไม้พายพอร์ซเลน และข้นขึ้นจนกลายเป็นเนื้อครีม (โดยไม่ต้องคน ของเหลวจะแข็งตัวเป็นมวลของแข็งในทันที) ที่อุณหภูมิ 132° เนื้อครีมจะแตกเป็นผงทันที และปล่อยไอระเหยของ HNO3 อย่างต่อเนื่อง .
ให้ร้อนต่อไปจนแห้งสนิทโดยไม่หยุดกวน กระบวนการทั้งหมดใช้เวลา 20-25 นาที มวลแห้งจะถูกบด ถ่ายโอนไปยังเบ้าหลอมและเผาด้วยการเผาที่อุณหภูมิ 600-700° เป็นเวลา 8-10 ชั่วโมง หากธาตุเหล็กไนเตรตเริ่มต้นมีความบริสุทธิ์เพียงพอ ผลิตภัณฑ์ที่ได้จะมีคุณสมบัติตรงตามคุณสมบัติ x h. ให้ผลผลิต 95-98% ตามทฤษฎี เช่น ประมาณ 19 กรัม
ในการเตรียมสารบริสุทธิ์ ปริมาณที่คำนวณได้ของสารละลายร้อนของกรดออกซาลิกจะถูกเติมลงในสารละลายของเกลือเหล็กที่ให้ความร้อนจนเดือด และกรดออกซาลิกของเหล็กจะตกตะกอน กรองล้างด้วยน้ำสะอาดทำให้แห้งและเผาในที่ที่มีอากาศกวนอย่างต่อเนื่อง อัตราผลตอบแทน 90-93% ตามทฤษฎี สารเตรียมที่ได้ประกอบด้วย Fe2 99.79-99.96% โอ 3.
สารละลาย 500 กรัม Fe(NO 3)3 9น 2น้ำประมาณ 2 ลิตร กระแส NH ที่ไม่แรงเกินไปจะถูกส่งผ่านท่อที่ขยายไปถึงก้นหม้อ 3,ล้างด้วยด่างและน้ำ คนของเหลวเป็นครั้งคราวโดยใช้ท่อจ่ายแก๊ส
หลังจากการตกตะกอนเสร็จสมบูรณ์ ของเหลวจะได้รับอนุญาตให้ตกตะกอน สารละลายจะถูกเทออก และตะกอนจะถูกล้างด้วยน้ำร้อนจนกว่า NO จะถูกกำจัดออก 3ในน้ำล้าง ล้าง Fe(OH) 3ตากให้แห้งในถ้วยพอร์ซเลนแล้วเผาประมาณ 5-6 ชั่วโมง ที่ 550-600° ให้ผลผลิต 96 กรัม (ตามทฤษฎี 96-97%)
เมื่อได้รับเฟ 2โอ 3ซึ่งทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการเตรียม Fe ที่มีความบริสุทธิ์สูง เหล็กไนเตรตเริ่มต้นจะต้องมีความบริสุทธิ์อย่างมาก โดยการตกผลึกซ้ำของ Fe(NO 3)39น 2O Cleaves และ Thompson ได้รับสารเตรียมที่มี Si เพียง 0.005% และสิ่งสกปรกอื่นๆ น้อยกว่า 0.001%
ตามข้อมูลของ Brandt ขอแนะนำอย่างยิ่งให้เริ่มจากเหล็กบริสุทธิ์ทางเคมี หลังถูกละลายใน HCl สารละลายจะได้รับการบำบัดด้วยไฮโดรเจนซัลไฟด์เมื่อถูกความร้อนกรองและเหล็กไดวาเลนต์ในตัวกรองจะถูกออกซิไดซ์เป็นเหล็กเฟอร์ริกโดยการต้มด้วย HNO จำนวนเล็กน้อย 3. ส่วนผสมจะถูกระเหยสองครั้งด้วย HCl เข้มข้น และหลังจากละลายสารตกค้างเกินกว่า HCl เจือจางแล้ว สารละลายจะถูกเขย่าหลายครั้งด้วยอีเทอร์ในกรวยแยกขนาดใหญ่
หากวัสดุตั้งต้นมี Co เนื้อหาในกรวยจะได้รับอนุญาตให้ตกตะกอน ชั้นล่าง (น้ำ) จะถูกระบายออกทางก๊อกน้ำ และแบ่งส่วนโดยปริมาตรของส่วนผสมที่ได้จากการเขย่า HCl (ข้อมูลจำเพาะ 1.104) ด้วยอีเทอร์ เพิ่มลงในสารสกัดอีเธอร์ที่เหลืออยู่ในช่องทาง เขย่าแรง ๆ เทชั้นล่างออกอีกครั้งแล้วทำซ้ำขั้นตอน
สารสกัดอีเทอร์บริสุทธิ์จะถูกกรอง อีเทอร์จะถูกกลั่นออก (หรือเพียงกำจัดออกโดยการให้ความร้อนในอ่างน้ำ) และสารละลาย FeCl ที่เหลือ 3ระเหยหลายครั้งด้วย HNO 3. การระเหยครั้งสุดท้ายจะดำเนินการด้วยการเติม NH4 เลขที่ 3.
ขอแนะนำให้ระเหยในถ้วยพอร์ซเลนแบบแบน
หลังจากการระเหยมวลเกลือที่เปราะบางยังคงอยู่ซึ่งแยกออกจากถ้วยได้ง่าย บดในครกและเผาปานกลางในปริมาณ 40-50 กรัมในถ้วยแพลตตินัม สารตกค้างจะถูกผสมกับแอมโมเนียมคาร์บอเนตแห้งหลายครั้ง และให้ความร้อนอีกครั้งที่ความร้อนสีแดงต่ำ โดยคนบ่อยๆ
การดำเนินการนี้ทำซ้ำจนกระทั่งได้น้ำหนักคงที่โดยประมาณ (ไม่สามารถรับน้ำหนักคงที่ได้อย่างแน่นอน เนื่องจากมี Fe ปริมาณเล็กน้อย 2โอ 3ถูกพาไปเป็นคู่ (NH 4)2บจก 3).
แร่เหล็กโลหะออกไซด์
บทสรุป
เป้าหมายที่ตั้งไว้ในช่วงเริ่มต้นของงานวิจัยบรรลุผลสำเร็จอย่างสมบูรณ์:
)มีการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับเหล็ก ออกไซด์ และแร่ธาตุ:
เหล็กเป็นโลหะสีขาวเงินอ่อนได้และมีปฏิกิริยาสูง สารประกอบมีสถานะออกซิเดชัน +2, +3, +6 มีออกไซด์: Fe +2โอ้ เฟ 2+3โอ 3, เฟ 3โอ 4 (เฟ +2โอ·เฟ +32โอ 3). เหล็ก (III) ออกไซด์ Fe 2โอ 3นอกจากจะได้จากการสังเคราะห์แล้ว ยังสามารถพบได้ในแหล่งแร่ธรรมชาติอีกด้วย เป็นส่วนหนึ่งของแร่ธาตุบางชนิด เช่น ออกไซด์ ลิโมไนต์ แมกนีไทต์
)มีการศึกษาคุณสมบัติของเฟ 2โอ 3และได้ข้อสรุปเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้:
สารเฟ 2โอ 3ใช้เพื่อให้ได้เหล็กบริสุทธิ์ที่ออกซิไดซ์ได้เล็กน้อยโดยรีดิวซ์ด้วยไฮโดรเจนรวมทั้งในสื่อจัดเก็บอิเล็กทรอนิกส์ (เนื่องจากแม่เหล็ก) เป็นสารขัดเงา (ส้มแดง) สำหรับเหล็กและแก้วในอุตสาหกรรมอาหารและเป็นส่วนประกอบหลักของโกลโคทาร์ (เนื่องจากสารประกอบเป็นสี) .
)มีการศึกษาวิธีการสังเคราะห์สารหลายวิธี ผลผลิตสูงสุดคือ 98% ของผลผลิตทางทฤษฎี ผลลัพธ์นี้สามารถทำได้โดยใช้วิธีของ D.N. Finkelstein โดยให้ความร้อน Fe(NO 3)39ชม 2O ในถ้วยใส่ตัวอย่างพอร์ซเลนขนาดใหญ่บนเตาไฟฟ้าที่มีการคนตลอดเวลา
บรรณานุกรม
1) Ripan R. เคมีอนินทรีย์: ใน 2 เล่ม/R. Ripan, I. Ceteanu; การแปล จากห้อง ดี.จี. บาทิรา ค.ม. คาริตัน; เอ็ด ในและ สปิตซินา ไอ.ดี. คอลลี่. - อ.: สำนักพิมพ์ "มีร์" 2515 - 2 ฉบับ
) คนเนียนท์ อิ.ล. สารานุกรมเคมีโดยย่อ: ใน 5 เล่ม / เอ็ด. นับ ไอแอล Knunyants (ed.) ฯลฯ - M.: สำนักพิมพ์ "Soviet Encyclopedia", 1967 - 5 เล่ม
)ลิดิน อาร์.เอ. สมบัติทางเคมีของสารอนินทรีย์: หนังสือเรียน คู่มือมหาวิทยาลัย / ร.อ. Lidin, Molochko, L.L. Andreeva เอ็ด ร. Lidina.- M.: เคมี, 2000 - 480 น.
)เนคราซอฟ บี.วี. ความรู้พื้นฐานเคมีทั่วไป T. I. ed. ครั้งที่ 3 สาธุคุณ และเพิ่มเติม สำนักพิมพ์ "เคมี", 2516 - 656 หน้า
)Remy G. หลักสูตรเคมีอนินทรีย์ 2 เล่ม / G. Remy; เอ.พี. Grigorieva, A.G. ริคอฟ; เอ็ด เอ.วี. โนโวเซโลวา - อ.: สำนักพิมพ์ "มีร์", พ.ศ. 2509 - ฉบับที่ 2
)แพฟเฟนโกลซ์ เค.เอ็น. พจนานุกรมธรณีวิทยา: ใน 2 เล่ม / เอ็ด. ดอทคอม เค.เอ็น. Paffengoltz (หัวหน้าบรรณาธิการ), L.I. Borovikov, A.I. ซาไมดา, I.I. Krasnov และคณะ -M.: Nedra Publishing House, 1978 - 2 เล่ม
)เอฟิมอฟ เอ.ไอ. คุณสมบัติของสารประกอบอนินทรีย์ สารบบ / เอ.ไอ. Efimov และคณะ - L.: เคมี, 2526 - 392 หน้า
)Brauer G. คู่มือการสังเคราะห์อนินทรีย์: มี 6 เล่ม. จากภาษาเยอรมัน/Ed. จี บราวเวอร์. - อ.: สำนักพิมพ์ "เมียร์", 2528 - 6 เล่ม
)คารยาคิน ยู.วี. รีเอเจนต์เคมีบริสุทธิ์ / Yu.V. คารยาคิน, I.I. แองเจลอฟ. - อ.: สำนักพิมพ์วิทยาศาสตร์และเทคนิคแห่งรัฐวรรณกรรมเคมี, 2498 - 585 หน้า
)คลูชนิคอฟ เอ็น.จี. การประชุมเชิงปฏิบัติการเกี่ยวกับการสังเคราะห์อนินทรีย์ - M.: สำนักพิมพ์ "Prosveshchenie", 2522 - 271 หน้า
)เทเรนเทียวา อี.เอ. การสังเคราะห์อนินทรีย์: ใน 2 เล่ม / แปล. จากอังกฤษ อีเอ Terentyeva เอ็ด ดิ. Ryabchikova, - M.: สำนักพิมพ์วรรณกรรมต่างประเทศ, พ.ศ. 2494 - ฉบับที่ 2
)กลินกา เอ็น.แอล. เคมีทั่วไป: หนังสือเรียนมหาวิทยาลัย. - ฉบับที่ 23 แก้ไขใหม่ / เอ็ด. วีเอ โรบินโนวิช. - ล.: เคมี 2526-704 หน้า: ป่วย
)ซาคารอฟ แอล.เอ็น. จุดเริ่มต้นของเทคนิคห้องปฏิบัติการ - ล.: เคมี, 2524 - 245 น.
)สปิตซิน วี.ไอ. เคมีอนินทรีย์. ส่วนที่ 1: หนังสือเรียน - อ.: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก, 2534 - 480 หน้า: ป่วย
) ราบิโนวิช วี.เอ. หนังสืออ้างอิงสารเคมีโดยย่อ - ล.: เคมี, 2520.
)อัคเมตอฟ เอ็น.เอส. เคมีทั่วไปและอนินทรีย์ - ม.: มัธยมปลาย, 2547.
)การาเปตยันต์ ม.ค., ดราคิน เอส.ไอ. เคมีทั่วไปและอนินทรีย์ - อ.: เคมี, 2524.
)การประชุมเชิงปฏิบัติการเรื่องเคมีทั่วไปและอนินทรีย์ / อ. Vorobyova A.A. , Drakina S.I. - อ.: เคมี, 2527.
)ซาร์สกี้ ไอ.เอ็ม., โนวิคอฟ จี.ไอ. วิธีการวิจัยทางกายภาพทางเคมีอนินทรีย์ - ม.: มัธยมปลาย, 2531.
)คราสนอฟ เค.เอส. โมเลกุลและพันธะเคมี - ม.: มัธยมปลาย, 2517.
)Cotton F. , Wilkinson J. ความรู้พื้นฐานทางเคมีอนินทรีย์ - อ.: สำนักพิมพ์ "มีร์", 2522.
)อิซิโดรอฟ วี.เอ. เคมีสิ่งแวดล้อม - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: คิมิซดัต, 2544.
)Cotton F. , Wilkinson J. เคมีอนินทรีย์สมัยใหม่ ตอนที่ 1 ม.: มีร์, 1969.
)Liver E. Electronic spectroscopy ของสารประกอบอนินทรีย์, M.: Mir, 1987, 2 vols
)ลิดิน อาร์.เอ. และอื่นๆ คุณสมบัติทางเคมีของสารอนินทรีย์ - ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 3, ฉบับที่. - อ.: เคมี, 2543 - 480 น.
)Trifonov D.N. , Trifonov V.D. ค้นพบองค์ประกอบทางเคมีได้อย่างไร - อ.: การศึกษา, 2523
)เคมี: อ้างอิง เอ็ด / ว. ชโรเตอร์ เค.-เอช. Lautenschläger, H. Bibrak และคณะ: ทรานส์ กับเขา. ฉบับพิมพ์ครั้งที่ 2 แบบเหมารวม. - อ.: เคมี, 2543.
สารเติมแต่งภายใต้รหัสการจำแนกประเภทหมายเลข E 172 เป็นสารผงสีแดง ในแง่เคมี สารเติมแต่งนี้เป็นสารประกอบของออกซิเจนและธาตุเหล็ก
แหล่งที่มาตามธรรมชาติของสารนี้คือแร่ธาตุออกไซด์และแมกนีไทต์ แต่สำหรับการใช้สารเติมแต่งในอาหารนั้นจะได้จากการสังเคราะห์ ไม่ว่าจะโดยปฏิกิริยาของเหล็กและไอน้ำที่อุณหภูมิสูง หรือโดยการเผาเหล็กออกไซด์
ต้นทาง: 2 สังเคราะห์;
อันตราย:ระดับต่ำมาก
ชื่อพ้อง:E 172, E-172, เหล็กออกไซด์, เหล็กออกไซด์และไฮดรอกไซด์
ข้อมูลทั่วไป
ในการผลิตอาหารประเภทนี้ สารเติมแต่งจะใช้เพื่อเพิ่มสีสันให้กับผลิตภัณฑ์อาหาร สารนี้สามารถให้อาหารได้หลากหลายเฉดสีตั้งแต่สีแดงไปจนถึงสีดำ รวมถึงสีส้ม สีเหลือง และสีน้ำตาล
เหล็กออกไซด์มีทั้งหมด 16 ชนิด แต่มีเพียงสามชนิดเท่านั้นที่ใช้ในการผลิตอาหาร:
- เหล็ก (II, III) ออกไซด์ซึ่งเป็นออกไซด์เชิงซ้อนจะรวมไอออนของเหล็ก (II) และ (III) เข้าด้วยกันและในรูปแบบของสูตรโมเลกุลทางเคมีจะมีลักษณะดังนี้: Fe 3 O 4 ในธรรมชาติที่มีชีวิตสามารถเป็นได้ พบในรูปของแร่แม่เหล็ก ทำเครื่องหมาย E 172(i)
- เหล็ก (III) ออกไซด์ซึ่งอยู่ในรูปของสูตรโมเลกุลมีลักษณะดังนี้: Fe 2 O 3 และในธรรมชาติที่มีชีวิตสามารถพบได้ในรูปของแร่ออกไซด์ (และในชีวิตประจำวันเรียกว่าสนิมธรรมดา) ทำเครื่องหมาย E 172(ii)
- เหล็ก (II) ออกไซด์ซึ่งอยู่ในรูปของสูตรโมเลกุลมีลักษณะดังนี้ FeO และในธรรมชาติที่มีชีวิตก็สามารถพบได้ในรูปของแร่วูสไทต์ ทำเครื่องหมาย E 172(iii)
ผลกระทบต่อร่างกาย
อันตราย
สารเติมแต่ง E 172 นั้นถือว่าไม่เป็นอันตรายและแม้ในบางกรณีจะเป็นประโยชน์ต่อร่างกายมนุษย์ก็ตาม แต่เมื่อในร่างกายมีมากเกินไปก็จะเต็มไปด้วยผลเสียที่เห็นได้ชัดเจนมาก เมื่อมีความเข้มข้นของธาตุเหล็กในระดับสูง อนุมูลอิสระจะถูกผลิตขึ้นในร่างกาย และสิ่งนี้มักจะนำไปสู่โรคต่างๆ เช่น กล้ามเนื้อหัวใจตายหรือ
หากธาตุเหล็กสะสมในตับจะเต็มไปด้วยโรคเนื้องอกของอวัยวะนี้และอยู่ในรูปแบบเนื้อร้าย จริงอยู่พยาธิวิทยาประเภทนี้เป็นลักษณะเฉพาะของคนเหล่านั้นที่มีโรคทางพันธุกรรมเช่น
ผลประโยชน์
ในปริมาณเล็กน้อยที่อนุญาตอย่างยิ่ง ธาตุเหล็กจะมีประโยชน์อย่างมากต่อร่างกายมนุษย์ ประการแรกระดับฮีโมโกลบินในเลือดขึ้นอยู่กับมันโดยตรง
และหากกระบวนการเผาผลาญในร่างกายอยู่ในสภาวะปกติ เหล็กออกไซด์ (โดยการบริโภคตามสมควร) จะถูกประมวลผล 100% และถูกขับออกมาพร้อมกับปัสสาวะและอุจจาระ
การใช้งาน
ในการผลิตอาหาร สารเติมแต่งสีนี้ใช้ในขนม ช็อคโกแลต Dragee และผลิตภัณฑ์อื่นๆ
นอกจากอุตสาหกรรมอาหารแล้ว ยังใช้ในโลหะวิทยาเป็นวัตถุดิบในการผลิตโลหะต่างๆ ในอุตสาหกรรมสีและสารเคลือบเงา (เป็นเม็ดสีสี); ในอุตสาหกรรมเคมี (เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา); ในด้านความงาม (ส่วนใหญ่สำหรับเครื่องสำอางตกแต่ง); ในเภสัชวิทยา (สำหรับยาที่เพิ่มระดับฮีโมโกลบินในเลือด)
กฎหมาย
ในเกือบทุกประเทศทั่วโลก สีผสมอาหารภายใต้รหัส E 172 ได้รับการอนุมัติให้ใช้ในการผลิตอาหาร
เหล็กออกไซด์เป็นสารประกอบของเหล็กกับออกซิเจน
ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือเหล็กออกไซด์สามชนิด: เหล็กออกไซด์ (II) - FeO เหล็ก (III) ออกไซด์ – Fe 2 O 3 และเหล็ก (II, III) ออกไซด์ – Fe 3 O 4
เหล็ก (II) ออกไซด์
สูตรทางเคมีของเหล็กออกไซด์คือเฟ2O . การเชื่อมต่อนี้เป็นสีดำ
เฟ2O ทำปฏิกิริยาได้ง่ายกับกรดไฮโดรคลอริกเจือจางและกรดไนตริกเข้มข้น
FeO + 2HCl → FeCl 2 + H 2 O
เฟ2O + 4HNO 3 → เฟ(NO 3) 3 + NO 2 + 2H 2 O
มันไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำหรือเกลือ
เมื่อทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนที่อุณหภูมิ 350 o C กับโค้กที่อุณหภูมิสูงกว่า 1,000 o C จะลดลงเหลือเหล็กบริสุทธิ์
FeO +H 2 → Fe + H 2 O
FeO +C → Fe + CO
ได้เหล็ก (II) ออกไซด์ด้วยวิธีต่างๆ:
1. อันเป็นผลจากปฏิกิริยารีดักชันของเฟอร์ริกออกไซด์กับคาร์บอนมอนอกไซด์
เฟ 2 O 3 + CO → 2 FeO + CO 2
2. เตารีดทำความร้อนด้วยแรงดันออกซิเจนต่ำ
2เฟ + โอ 2 → 2 เฟ2O
3. การย่อยสลายเฟอร์รัสออกซาเลตในสุญญากาศ
เฟซ 2 O 4 → เฟ2O +CO + CO 2
4. ปฏิกิริยาระหว่างเหล็กกับเหล็กออกไซด์ที่อุณหภูมิ 900-1,000 o
เฟ + เฟ 2 O 3 → 3 เฟ2O
เฟ + เฟ 3 O 4 → 4 เฟ2O
ในธรรมชาติ เหล็กออกไซด์มีอยู่ในรูปของแร่วูสติต์
ในอุตสาหกรรมใช้ในการถลุงเหล็กหล่อในเตาถลุงเหล็ก ในกระบวนการทำให้เหล็กดำคล้ำ (สีน้ำเงิน) พบได้ในสีย้อมและเซรามิก
เหล็ก (III) ออกไซด์
สูตรเคมีเฟ2O3 . นี่คือสารประกอบของเหล็กเฟอร์ริกกับออกซิเจน เป็นผงสีน้ำตาลแดง เฮมาไทต์พบได้ในธรรมชาติเป็นแร่ธาตุ
เฟ2O3 มีชื่อเรียกอื่นๆ: เหล็กออกไซด์, ตะกั่วแดง, ส้ม, เม็ดสีแดง 101 สีผสมอาหารE172 .
ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ สามารถโต้ตอบกับทั้งกรดและด่างได้
เฟ 2 O 3 + 6HCl → 2 FeCl 3 + 3H 2 O
เฟ 2 O 3 + 2NaOH → 2NaFeO 2 + H 2 O
เหล็ก (III) ออกไซด์ใช้สำหรับทาสีวัสดุก่อสร้าง: อิฐ, ซีเมนต์, เซรามิก, คอนกรีต, แผ่นพื้นปู, เสื่อน้ำมัน มันถูกเติมเป็นสีย้อมสำหรับสีและสารเคลือบ และหมึกพิมพ์ เหล็กออกไซด์ถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตแอมโมเนีย ในอุตสาหกรรมอาหารเรียกว่า E172
เหล็ก (II, III) ออกไซด์
สูตรเคมี Fe3O4 . สูตรนี้สามารถเขียนได้ด้วยวิธีอื่น: FeO Fe 2 O 3
พบในธรรมชาติเป็นแร่แมกนีไทต์หรือแร่เหล็กแม่เหล็ก เป็นตัวนำไฟฟ้าที่ดีและมีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก เกิดขึ้นเมื่อเหล็กไหม้และเมื่อไอน้ำร้อนยวดยิ่งทำปฏิกิริยากับเหล็ก
3เฟ + 2 O 2 → เฟ 3 O 4
3เฟ + 4H 2 O → เฟ 3 O 4 + 4H 2
การทำความร้อนที่อุณหภูมิ 1,538 o C ทำให้เกิดการสลายตัว
2เฟ2O 4 → 6เฟ2O + O 2
ทำปฏิกิริยากับกรด
เฟ 3 O 4 + 8HCl → FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O
เฟ 3 O 4 + 10HNO 3 → 3เฟ(NO 3) 3 + NO 2 + 5H 2 O
ทำปฏิกิริยากับด่างเมื่อหลอมรวม
เฟ 3 O 4 + 14NaOH → นา 3 เฟโอ 3 + 2Na 5 เฟโอ 4 + 7H 2 โอ
ทำปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศ
4 เฟ 3 โอ 4 + โอ 2 → 6เฟ 2 โอ 3
การลดลงเกิดขึ้นจากปฏิกิริยากับไฮโดรเจนและคาร์บอนมอนอกไซด์
เฟ 3 O 4 + 4H 2 → 3เฟ + 4H 2 โอ
เฟ 3 O 4 + 4CO → 3เฟ +4CO 2
อนุภาคนาโนแม่เหล็กของ Fe 3 O 4 ออกไซด์พบการประยุกต์ใช้ในการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก พวกเขายังใช้ในการผลิตสื่อแม่เหล็ก เหล็กออกไซด์ Fe 3 O 4 รวมอยู่ในสีที่ผลิตขึ้นโดยเฉพาะสำหรับเรือรบ เรือดำน้ำ และอุปกรณ์อื่น ๆ อิเล็กโทรดทำจากแมกนีไทต์หลอมสำหรับกระบวนการเคมีไฟฟ้าบางชนิด
เหล็กเป็นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้างของกลุ่มที่แปดของคาบที่สี่ของระบบธาตุขององค์ประกอบทางเคมีของ D.I. Mendeleev ที่มีเลขอะตอม 26 ถูกกำหนดโดยสัญลักษณ์ Fe (lat. Ferrum) โลหะชนิดหนึ่งที่พบมากที่สุดในเปลือกโลก (อันดับที่สองรองจากอลูมิเนียม) โลหะที่มีฤทธิ์ปานกลาง สารรีดิวซ์
สถานะออกซิเดชันหลัก - +2, +3
เหล็กสารเดี่ยวคือโลหะสีขาวเงินอ่อนได้ซึ่งมีปฏิกิริยาทางเคมีสูง เหล็กจะกัดกร่อนอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิสูงหรือมีความชื้นในอากาศสูง เหล็กเผาไหม้ในออกซิเจนบริสุทธิ์ และในสถานะที่กระจายตัวอย่างประณีต มันจะติดไฟในอากาศได้เอง
คุณสมบัติทางเคมีของสารอย่างง่าย - เหล็ก:
การเกิดสนิมและการเผาไหม้ในออกซิเจน
1) ในอากาศ เหล็กจะออกซิไดซ์ได้ง่ายเมื่อมีความชื้น (เป็นสนิม):
4เฟ + 3O 2 + 6H 2 โอ → 4เฟ(OH) 3
ลวดเหล็กร้อนไหม้ในออกซิเจนทำให้เกิดตะกรัน - เหล็กออกไซด์ (II, III):
3เฟ + 2O 2 → เฟ 3 O 4
3Fe+2O 2 →(เฟ II เฟ 2 III)O 4 (160 °C)
2) ที่อุณหภูมิสูง (700–900°C) เหล็กจะทำปฏิกิริยากับไอน้ำ:
3เฟ + 4H 2 โอ – เสื้อ° → เฟ 3 O 4 + 4H 2
3) เหล็กทำปฏิกิริยากับอโลหะเมื่อถูกความร้อน:
2Fe+3Cl 2 →2FeCl 3 (200 °C)
เฟ + ส – t° → เฟซ (600 °C)
Fe+2S → Fe +2 (S 2 -1) (700°C)
4) ในซีรีย์แรงดันไฟฟ้าจะอยู่ทางด้านซ้ายของไฮโดรเจนทำปฏิกิริยากับกรดเจือจาง HCl และ H 2 SO 4 และเกลือของเหล็ก (II) จะเกิดขึ้นและปล่อยไฮโดรเจนออกมา:
Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 (ปฏิกิริยาจะดำเนินการโดยไม่มีอากาศเข้าถึง มิฉะนั้น Fe +2 จะค่อยๆ แปลงโดยออกซิเจนเป็น Fe +3)
Fe + H 2 SO 4 (เจือจาง) → FeSO 4 + H 2
ในกรดออกซิไดซ์เข้มข้น เหล็กจะละลายเมื่อถูกความร้อนเท่านั้น และจะเปลี่ยนเป็นไอออนบวก Fe 3+ ทันที:
2Fe + 6H 2 SO 4 (เข้มข้น) – t° → Fe 2 (SO 4) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O
เฟ + 6HNO 3 (เข้มข้น) – t° → เฟ(NO 3) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O
(ในเย็นกรดไนตริกและซัลฟิวริกเข้มข้น นิ่งเฉย
ตะปูเหล็กที่แช่อยู่ในสารละลายสีน้ำเงินของคอปเปอร์ซัลเฟตจะค่อยๆ เคลือบด้วยทองแดงโลหะสีแดง
5) เหล็กจะแทนที่โลหะที่อยู่ทางด้านขวาของสารละลายเกลือ
เฟ + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu
คุณสมบัติแอมโฟเทอริกของเหล็กจะปรากฏเฉพาะในด่างเข้มข้นระหว่างการต้ม:
เฟ + 2NaOH (50%) + 2H 2 O= นา 2 ↓+ H 2
และเกิดการตกตะกอนของโซเดียมเตตระไฮดรอกโซเฟอร์เรต (II)
ฮาร์ดแวร์ทางเทคนิค- โลหะผสมของเหล็กและคาร์บอน: เหล็กหล่อมี 2.06-6.67% C เหล็ก 0.02-2.06% C สิ่งเจือปนตามธรรมชาติอื่นๆ (S, P, Si) และสารเติมแต่งพิเศษที่สังเคราะห์ขึ้น (Mn, Ni, Cr) มักมีอยู่ ซึ่งทำให้โลหะผสมเหล็กมีคุณสมบัติที่มีประโยชน์ทางเทคนิค เช่น ความแข็ง ความต้านทานความร้อนและการกัดกร่อน ความอ่อนตัว ฯลฯ . .
กระบวนการผลิตเหล็กเตาถลุงเหล็ก
กระบวนการเตาถลุงเหล็กสำหรับผลิตเหล็กหล่อประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:
ก) การเตรียม (การคั่ว) แร่ซัลไฟด์และคาร์บอเนต - การแปลงเป็นแร่ออกไซด์:
FeS 2 →Fe 2 O 3 (O 2,800°C, -SO 2) FeCO 3 →Fe 2 O 3 (O 2,500-600°C, -CO 2)
b) การเผาไหม้โค้กด้วยการระเบิดที่ร้อน:
C (โค้ก) + O 2 (อากาศ) → CO 2 (600-700 ° C) CO 2 + C (โค้ก) ⇌ 2 CO (700-1,000 ° C)
c) การลดลงของแร่ออกไซด์ด้วย CO คาร์บอนมอนอกไซด์ตามลำดับ:
เฟ2O3 →(คาร์บอนไดออกไซด์)(เฟ II เฟ 2 III) O 4 →(คาร์บอนไดออกไซด์)เฟ2O →(คาร์บอนไดออกไซด์)เฟ
d) การคาร์บูไรเซชันของเหล็ก (สูงถึง 6.67% C) และการหลอมเหล็กหล่อ:
เฟ (ต ) →(ค(โคก)900-1200°ซ) Fe (ของเหลว) (เหล็กหล่อ จุดหลอมเหลว 1145°C)
เหล็กหล่อมักประกอบด้วยซีเมนต์ไทต์ Fe 2 C และกราไฟท์ในรูปของธัญพืชเสมอ
การผลิตเหล็ก
การแปลงเหล็กหล่อเป็นเหล็กจะดำเนินการในเตาเผาแบบพิเศษ (ตัวแปลง, เตาแบบเปิด, ไฟฟ้า) ซึ่งแตกต่างกันในวิธีการทำความร้อน อุณหภูมิกระบวนการ 1700-2000 °C การเป่าลมที่อุดมด้วยออกซิเจนทำให้เกิดการเผาไหม้ของคาร์บอนส่วนเกิน เช่นเดียวกับกำมะถัน ฟอสฟอรัส และซิลิคอน ในรูปของออกไซด์จากเหล็กหล่อ ในกรณีนี้ ออกไซด์จะถูกดักจับในรูปของก๊าซไอเสีย (CO 2, SO 2) หรือจับเป็นตะกรันที่แยกออกจากกันได้ง่าย - ส่วนผสมของ Ca 3 (PO 4) 2 และ CaSiO 3 ในการผลิตเหล็กชนิดพิเศษ จะมีการเติมสารเจือปนของโลหะอื่นๆ เข้าไปในเตาเผา
ใบเสร็จเหล็กบริสุทธิ์ในอุตสาหกรรม - กระแสไฟฟ้าของสารละลายเกลือเหล็กเช่น:
FeСl 2 → Fe↓ + Сl 2 (90°С) (กระแสไฟฟ้า)
(มีวิธีพิเศษอื่น ๆ รวมถึงรีดิวซ์เหล็กออกไซด์ด้วยไฮโดรเจน)
เหล็กบริสุทธิ์ใช้ในการผลิตโลหะผสมพิเศษ ในการผลิตแกนแม่เหล็กไฟฟ้าและหม้อแปลงไฟฟ้า เหล็กหล่อ - ในการผลิตเหล็กหล่อและเหล็กกล้า เหล็กกล้า - เป็นวัสดุโครงสร้างและเครื่องมือ รวมถึงทนต่อการสึกหรอ ความร้อน และการกัดกร่อน คน
เหล็ก (II) ออกไซด์ เอฟ อีโอ . แอมโฟเทอริกออกไซด์ที่มีคุณสมบัติพื้นฐานเด่นสูง สีดำ มีโครงสร้างไอออนิก Fe 2+ O 2- . เมื่อได้รับความร้อน มันจะสลายตัวก่อนแล้วจึงก่อตัวอีกครั้ง มันไม่ได้เกิดขึ้นเมื่อเหล็กไหม้ในอากาศ ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ สลายตัวด้วยกรด ฟิวส์ด้วยด่าง ออกซิไดซ์ช้าๆ ในอากาศชื้น ลดลงด้วยไฮโดรเจนและโค้ก เข้าร่วมกระบวนการถลุงเหล็กด้วยเตาถลุงเหล็ก มันถูกใช้เป็นส่วนประกอบของเซรามิกและสีแร่ สมการของปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:
4FeO ⇌(เฟ II เฟ 2 III) + เฟ (560-700 °C, 900-1000 °C)
FeO + 2HC1 (เจือจาง) = FeC1 2 + H 2 O
FeO + 4HNO 3 (เข้มข้น) = Fe(NO 3) 3 +NO 2 + 2H 2 O
เฟ2O + 4NaOH = 2H 2 O + เอ็น4เอฟจโอ3(สีแดง.) ไตรออกโซเฟอร์เรต(II)(400-500 องศาเซลเซียส)
FeO + H 2 =H 2 O + Fe (บริสุทธิ์พิเศษ) (350°C)
FeO + C (โค้ก) = Fe + CO (สูงกว่า 1,000 °C)
เฟ2O + CO = เฟ2+CO 2 (900°C)
4FeO + 2H 2 O (ความชื้น) + O 2 (อากาศ) →4FeO(OH) (t)
6FeO + O 2 = 2(เฟ II เฟ 2 III) O 4 (300-500°C)
ใบเสร็จวี ห้องปฏิบัติการ: การสลายตัวด้วยความร้อนของสารประกอบเหล็ก (II) ที่ไม่มีอากาศเข้าถึง:
เฟ(OH) 2 = เฟ2O + H 2 O (150-200 °C)
FeCO3 = FeO + CO 2 (490-550 °C)
Diiron(III) ออกไซด์ - เหล็ก( ครั้งที่สอง ) ( เฟ II เฟ 2 III)O 4 . ดับเบิ้ลออกไซด์ สีดำ มีโครงสร้างไอออนิก Fe 2+ (Fe 3+) 2 (O 2-) 4 มีเสถียรภาพทางความร้อนจนถึงอุณหภูมิสูง ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ สลายตัวด้วยกรด ลดลงด้วยไฮโดรเจนเหล็กร้อน เข้าร่วมกระบวนการผลิตเหล็กหล่อด้วยเตาถลุงเหล็ก ใช้เป็นส่วนประกอบของสีแร่ ( ตะกั่วสีแดง), เซรามิก, ซีเมนต์สี. ผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันพิเศษของพื้นผิวผลิตภัณฑ์เหล็ก ( ใส่ร้ายป้ายสี, bluing). องค์ประกอบสอดคล้องกับสนิมสีน้ำตาลและสเกลสีเข้มบนเหล็ก ไม่แนะนำให้ใช้สูตรรวม Fe 3 O 4 สมการของปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:
2(เฟ II เฟ 2 III)O 4 = 6FeO + O 2 (สูงกว่า 1538 °C)
(เฟ II เฟ 2 III) O 4 + 8НС1 (ดิล.) = FeС1 2 + 2FeС1 3 + 4Н 2 O
(เฟ II เฟ 2 III) O 4 +10HNO 3 (เข้มข้น) = 3เฟ(NO 3) 3 + NO 2 + 5H 2 O
(เฟ II เฟ 2 III) O 4 + O 2 (อากาศ) = 6 เฟ 2 โอ 3 (450-600 ° C)
(Fe II Fe 2 III)O 4 + 4H 2 = 4H 2 O + 3Fe (บริสุทธิ์เป็นพิเศษ 1,000 °C)
(เฟ II เฟ 2 III) O 4 + CO = 3 FeO + CO 2 (500-800°C)
(เฟ II เฟ 2 III)O4 + เฟ ⇌4เฟโอ (900-1000 °C, 560-700 °C)
ใบเสร็จ:การเผาไหม้ของเหล็ก (ดู) ในอากาศ
แมกนีไทต์
เหล็ก (III) ออกไซด์ เอฟ อี 2 โอ 3 . Amphoteric ออกไซด์ที่มีคุณสมบัติเด่นเป็นพื้นฐาน สีน้ำตาลแดง มีโครงสร้างไอออนิก (Fe 3+) 2 (O 2-) 3. คงตัวทางความร้อนได้ถึงอุณหภูมิสูง มันไม่ได้เกิดขึ้นเมื่อเหล็กไหม้ในอากาศ ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ ไฮเดรตอสัณฐานสีน้ำตาล Fe 2 O 3 nH 2 O ตกตะกอนจากสารละลาย ทำปฏิกิริยาช้าๆ กับกรดและด่าง ลดลงด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์, เหล็กหลอมเหลว ฟิวส์กับออกไซด์ของโลหะอื่นและเกิดเป็นออกไซด์คู่ - สปิเนล(ผลิตภัณฑ์ทางเทคนิคเรียกว่าเฟอร์ไรต์) ใช้เป็นวัตถุดิบในการถลุงเหล็กหล่อในกระบวนการเตาถลุงเหล็ก (Blast Furnace) ซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการผลิตแอมโมเนีย ซึ่งเป็นส่วนประกอบของเซรามิก ซีเมนต์สี และสีแร่ ในการเชื่อมด้วยเทอร์ไมต์ของโครงสร้างเหล็ก เป็นตัวพาเสียง และภาพบนเทปแม่เหล็กเป็นสารขัดเงาเหล็กและแก้ว
สมการของปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:
6Fe 2 O 3 = 4(เฟ II เฟ 2 III)O 4 +O 2 (1200-1300 °C)
เฟ 2 O 3 + 6НС1 (ดิล.) →2FeС1 3 + ЗН 2 O (t) (600°С,р)
เฟ 2 O 3 + 2NaOH (เข้มข้น) →H 2 O+ 2 เอ็นกเอฟจโอ 2 (สีแดง)ไดออกโซเฟอร์เรต (III)
เฟ 2 O 3 + MO=(M II เฟ 2 II I)O 4 (M=ลูกบาศ์ก, Mn, เฟ, นิ, สังกะสี)
Fe 2 O 3 + ZN 2 = ZN 2 O+ 2Fe (บริสุทธิ์พิเศษ 1,050-1100 °C)
เฟ 2 โอ 3 + เฟ = 3เฟ2O (900 °C)
3Fe 2 O 3 + CO = 2(เฟ II เฟ 2 III)O 4 + CO 2 (400-600 °C)
ใบเสร็จในห้องปฏิบัติการ - การสลายตัวทางความร้อนของเกลือเหล็ก (III) ในอากาศ:
เฟ 2 (SO 4) 3 = เฟ 2 O 3 + 3SO 3 (500-700 °C)
4(เฟ(NO 3) 3 9 H 2 O) = 2เฟ และ O 3 + 12NO 2 + 3O 2 + 36H 2 O (600-700 °C)
ในธรรมชาติ - แร่เหล็กออกไซด์ ออกไซด์เฟ 2 โอ 3 และ ลิโมไนต์เฟ 2 O 3 nH 2 O
เหล็ก (II) ไฮดรอกไซด์ เอฟ อี(OH) 2 . Amphoteric ไฮดรอกไซด์ที่มีคุณสมบัติเด่นเหนือกว่า สีขาว (บางครั้งมีโทนสีเขียว) พันธะ Fe-OH ส่วนใหญ่เป็นโควาเลนต์ ไม่เสถียรทางความร้อน ออกซิไดซ์ในอากาศได้ง่าย โดยเฉพาะเมื่อเปียก (ทำให้สีเข้มขึ้น) ไม่ละลายในน้ำ ทำปฏิกิริยากับกรดเจือจางและด่างเข้มข้น. ตัวลดทั่วไป ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในการขึ้นสนิมของเหล็ก มันถูกใช้ในการผลิตแบตเตอรี่เหล็ก-นิกเกิลที่มีมวลใช้งานอยู่
สมการของปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:
Fe(OH) 2 = FeO + H 2 O (150-200 °C, atm.N 2)
Fe(OH) 2 + 2HC1 (ดิล.) = FeC1 2 + 2H 2 O
Fe(OH) 2 + 2NaOH (> 50%) = Na 2 ↓ (สีน้ำเงิน-เขียว) (เดือด)
4Fe(OH) 2 (ระบบกันสะเทือน) + O 2 (อากาศ) →4FeO(OH)↓ + 2H 2 O (t)
2Fe(OH) 2 (สารแขวนลอย) +H 2 O 2 (เจือจาง) = 2FeO(OH)↓ + 2H 2 O
Fe(OH) 2 + KNO 3 (เข้มข้น) = FeO(OH)↓ + NO+ KOH (60 °C)
ใบเสร็จ: การตกตะกอนจากสารละลายที่มีด่างหรือแอมโมเนียไฮเดรตในบรรยากาศเฉื่อย:
เฟ 2+ + 2OH (ดิล.) = เอฟอี(OH) 2 ↓
เฟ 2+ + 2(NH 3 H 2 O) = เอฟอี(OH) 2 ↓+2NH4
เหล็กเมตาไฮดรอกไซด์ เอฟ อีโอ(OH) Amphoteric ไฮดรอกไซด์ที่มีคุณสมบัติเด่นเหนือกว่า พันธบัตรสีน้ำตาลอ่อน Fe - O และ Fe - OH ส่วนใหญ่เป็นโควาเลนต์ เมื่อถูกความร้อนจะสลายตัวโดยไม่ละลาย ไม่ละลายในน้ำ ตกตะกอนจากสารละลายในรูปของโพลีไฮเดรตอสัณฐานสีน้ำตาล Fe 2 O 3 nH 2 O ซึ่งเมื่อเก็บไว้ภายใต้สารละลายอัลคาไลน์เจือจางหรือเมื่อแห้ง จะกลายเป็น FeO(OH) ทำปฏิกิริยากับกรดและด่างที่เป็นของแข็ง. สารออกซิไดซ์และรีดิวซ์ที่อ่อนแอ เผาผนึกด้วย Fe(OH) 2 ผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในการขึ้นสนิมของเหล็ก มันถูกใช้เป็นฐานสำหรับสีแร่สีเหลืองและสารเคลือบ ตัวดูดซับก๊าซเสีย และตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์สารอินทรีย์
ไม่ทราบสารประกอบขององค์ประกอบ Fe(OH) 3 (ไม่ได้รับ)
สมการของปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุด:
เฟ 2 โอ 3 . nH 2 O→( 200-250 องศาเซลเซียส —ชม 2 โอ) เฟ2O(OH)→( 560-700° C ในอากาศ, -H2O)→เฟ 2 โอ 3
FeO(OH) + ZNS1 (ดิล.) = FeC1 3 + 2H 2 O
เฟ2O(OH)→ เฟ 2 โอ 3 . เอ็นเอช 2 โอ-คอลลอยด์(NaOH (เข้มข้น))
เฟ2O(OH)→ เอ็น3 [เอฟอี(OH) 6 ]สีขาว, นา 5 และ K 4 ตามลำดับ; ในทั้งสองกรณี ผลิตภัณฑ์สีน้ำเงินที่มีองค์ประกอบและโครงสร้างเดียวกัน KFe III จะตกตะกอน ในห้องปฏิบัติการเรียกว่าตะกอนนี้ ปรัสเซียนสีน้ำเงิน, หรือ เทิร์นบูลสีน้ำเงิน:
เฟ 2+ + K + + 3- = KFe III ↓
เฟ 3+ + K + + 4- = KFe III ↓
ชื่อทางเคมีของรีเอเจนต์เริ่มต้นและผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยา:
K 3 Fe III - โพแทสเซียมเฮกซายาโนเฟอร์เรต (III)
K 4 Fe III - โพแทสเซียมเฮกซายาโนเฟอร์เรต (II)
КFe III - เหล็ก (III) โพแทสเซียมเฮกซายาโนเฟอร์เรต (II)
นอกจากนี้ รีเอเจนต์ที่ดีสำหรับ Fe 3+ ไอออนคือไทโอไซยาเนตไอออน NСS - เหล็ก (III) ผสมกับมันและมีสีแดงสด ("เลือด") ปรากฏขึ้น:
เฟ 3+ + 6NCS - = 3-
รีเอเจนต์นี้ (เช่น ในรูปของเกลือ KNCS) สามารถตรวจจับร่องรอยของเหล็ก (III) ในน้ำประปาได้ หากไหลผ่านท่อเหล็กที่เคลือบด้วยสนิมด้านใน
