三氧化二铁 化学结构图
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CAS:
1309-37-1
中文名称:
三氧化二铁
中文别名:
磁性氧化铁红;高导磁率氧化铁;烧褐铁矿;烧赭上;铁丹;铁粉,红粉;威尼斯红(主要成分为氧化铁);氧化铁,三氧化二铁
英文名称:
Ferric oxide
英文别名:
IRON(III) OXIDE DIHYDRATE;11554red;anchredstandard;anhydrousironoxide;anhydrousoxideofiron;armenianbole;bauxiteresidue;blackoxideofiron
分子式:
Fe2O3
分子量:
159.69
危险等级:

编号系统

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CAS号:1309-37-1

MDL号:MFCD00011008

EINECS号:215-168-2

RTECS号:NO7400000

BRN号:

PubChem号:24877672

物性数据

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1.       性状:深红色粉末或块状物,无气味。灼烧时放出氧气。

2.       密度(g/mL,20℃):55.25

3.       熔点(oC):1565

4.       闪点(oC):>230

5 .      溶解性:不溶于水,在浓酸中加热逐渐溶解

6.      折射率:3.042

毒理学数据

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能引起像流感症状的金属烟雾热。可引起眼睑刺激、永久性眼睛结膜着色、气管炎和慢性咳嗽。

生态学数据

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对是水稍微有危害的不要让未稀释或大量的产品接触地下水、水道或者污水系统,若无政府许可,勿将材料排入周围环境。

分子结构数据

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1、摩尔折射率:无可用的

2、摩尔体积(cm3/mol):无可用的

3、等张比容(90.2K):无可用的

4、表面张力(dyne/cm):无可用的

5、介电常数:无可用的

6、极化率(10-24cm3):无可用的

7、单一同位素质量:159.854628 Da

8、标称质量:160 Da

9、平均质量:159.6882 Da

计算化学数据

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1、   氢键供体数量:1

2、   氢键受体数量:4

3、   可旋转化学键数量:0

4、   拓扑分子极性表面积(TPSA):4

5、   重原子数量:6

6、   表面电荷:0

7、   复杂度:0

8、   同位素原子数量:0

9、   确定原子立构中心数量:0

10、   不确定原子立构中心数量:0

11、   确定化学键立构中心数量:0

12、   不确定化学键立构中心数量:0

13、   共价键单元数量:6

性质与稳定性

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1.有氧化性,能被氢和一氧化碳还原成铁,灼烧时放出氧气,能被氢和一氧化碳还原成铁。

2.分散性好,着色力及遮盖力强。无油渗性和水渗性。耐温、耐光、耐酸、耐碱。α-Fe2O3六方晶体,俗称铁红,自古以来作为研磨剂和红色颜料得到广泛的应用。天然出产的有赤铁矿(hematite)、镜铁矿(specularite)。属于菱面体晶系R3C,a=0.54228nm,α=55°17′,z=2。密度为5.287g/cm3,Tk(Neel点)=965K。有顺磁性,-16℃以下磁性减弱。在工业上主要用作为铁磁芯和磁石的原料。着色力强,且因对日光、空气、水、热的稳定性好,在涂料中有着广泛的用途。

贮存方法

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应存放于干燥处,勿使受潮,避免高温,应与酸、碱隔离。

合成方法

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制法制备方法有湿法和干法。湿法制品结晶细小、颗粒柔软、较易研磨,适宜作颜料。干法制品结晶大、颗粒坚硬,适宜作磁性材料、抛光研磨材料。

1.湿法将一定量的5%硫酸亚铁溶液迅速与过量烧碱溶液反应(要求碱过量0.04~0.08g/mL),在常温下通入空气使之全部变成红棕色的氢氧化铁胶体溶液,作为沉积氧化铁的晶核。以上述晶核为载体,以硫酸亚铁为介质,通入空气,在75~85 ℃,在金属铁存在的条件下,硫酸亚铁与空气中氧作用,生成三氧化二铁(即铁红)沉积在晶核上,溶液中的硫酸根又与金属铁作用,重新生成硫酸亚铁,硫酸亚铁再被空气氧化成铁红继续沉积,如此循环到整个过程结束,生成氧化铁红。
 
2.干法硝酸与铁片反应生成硝酸亚铁,经冷却结晶,脱水干燥,经研磨后在600~700℃煅烧8~10 h,再经水洗、干燥、粉碎制得氧化铁红产品。也可以氧化铁黄为原料,经600~700℃煅烧制得氧化铁红。
 
 
3.从高纯硫酸亚铁水溶液出发,合成高纯α-FeO(OH)[12],再在600℃温度下加热大约3h脱水则得α- Fe2O3。用这个方法得到的产品,每个粒子都具有次级结构的所谓膨体粒子。虽然乍看起来和母体结晶α-FeO(OH)具有同样大小的针状外形,但实际上是由极细小的一次粒子和空隙组成。加热分解温度越高,一次粒子的尺寸越大。而且也促进针状二次粒子间的烧结。
 4.将氢氧化铁沉淀和蒸馏水一起装入聚四氟乙烯烧杯之后,在耐压管或热压锅中加热到150℃,就可得到由数微米尺寸的六角片状、单晶粒子组成的α- Fe2O3。这时,若热压锅的锅壁材质(不锈钢)不好,容易和水反应放出氢气。

由于发生的氢气使α- Fe2O3还原析出Fe3O4,不能制得纯α- Fe2O3

4.采用硝酸亚铁氧化法。将稀硝酸和铁片反应生成硝酸亚铁,经空气氧化、压滤、漂洗、干燥、高温煅烧、粉碎而得。

5.将100kg工业硫酸亚铁用纯水加热溶解为相对密度为1.15~1.20的溶液,过滤后滤液应澄明清亮。将滤液加热沸腾,在搅拌下加入其体积6倍的,相对密度为1.08的工业草酸溶液 ( 事先已过滤) :

加完草酸后静8h,使其反应完全并充分沉淀。然后分出上层酸液,沉淀用纯水反复倾洗至洗涤无 SO42-子存在,甩干,在100~110℃下干燥,过筛 (40~60目) ,在高温炉中于400~500℃灼烧2h,趁热充分搅拌,冷却后,再次过筛,即得成品。

用途

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1.是无机颜料,在涂料工业中用作防锈颜料。也用作橡胶、人造大理石、地面水磨石的着色剂,塑料、石棉、人造革、皮革揩光浆等的着色剂和填充剂,精密仪器、光学玻璃的抛光剂及制造磁性材料铁氧体元件的原料等。
2.用于油漆、油墨、橡胶、陶瓷、玻璃等工业,也可用作催化剂、抛光剂和饲料添加剂等。

3.有干法和湿法两种。干法晶粒较大,硬度较高,适于制造磁性材料,用作五金器材、眼镜玻璃、光学仪器及玉石等的抛光研磨材料。湿法晶粒细小,硬度小易研磨,适于用作着色剂。在塑料工业、建筑工业、化学工业中都有应用。食品级产品用于食品及化妆品的着色。

4.用作胶黏剂和密封剂的防锈和着色填充剂。干法氧化铁红的晶粒较大,硬度较高,适用于制造磁性材料及用作五金器材、眼镜玻璃、光学仪器及玉石等的抛光研磨材料。湿法氧化铁红的晶粒细小、硬度小而易研磨,适用于作着色剂。在涂料工业用作铁锈颜料及铁红色、紫棕色的着色颜料。塑料工业中用作聚烯烃、尼龙、聚苯乙烯、环氧树脂等的着色剂。建筑工业中用于制造人造大理石、地面水磨石及内外墙壁的涂刷着色剂。还用作人造革、皮革揩光浆及橡胶等的着色剂及填充料。化学工业中用作催化剂及生产其他含铁产品的原料等。食品级铁红可用于食品及化妆品的着色。

5.食用红色素。用于化妆品着色,在一般化妆品中均可使用。主要用于面部、眼部化妆品中,如粉底霜、粉饼、眼影等,唇膏、指甲油中也可使用。

安全信息

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危险运输编码:UN 1376

危险品标志: 刺激

安全标识:S26

危险标识:R36/37/38

表征图谱

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  1. 三氧化二铁红外图谱(IR1)
    三氧化二铁红外图谱(IR1)
  2. 三氧化二铁红外图谱(IR2)
    三氧化二铁红外图谱(IR2)

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