Rauta(III)oksidi

Rauta(III)oksidi on raudan yhdiste hapen kanssa, jossa happi esiintyy hapetusluvulla -II ja rauta +III. Näin muodostuva yhdiste on Fe2O3. Se voidaan myös nimetä dirautatrioksidiksi tai ferrioksidiksi. Rauta(III)oksidi on yksi raudan useista happiyhdisteistä ja sillä on paramagneettisia ominaisuuksia. Mineraali hematiitti on kemiallisesti rauta(III)oksidia.[2]

Rauta(III)oksidi
Tunnisteet
CAS-numero 1309-37-1
Ominaisuudet
Molekyylikaava Fe2O3
Moolimassa 159,69
Ulkomuoto Punaruskea kiteinen aine[1]
Sulamispiste 1 539 °C (1 812 K)[1]
Tiheys 5,25 g/cm3[1]
Liukoisuus veteen Ei liukene veteen[1]

Elintarvikkeiden lisäaineissa rauta(III)oksidin E-koodi on E 172.

Ominaisuudet ja valmistus

Rauta(III)oksidi on punertavan ruskeaa jauhetta, joskus jopa mustaa. Sitä voidaan valmistaa polttamalla melkein mitä tahansa +2 hapetusluvun rautayhdistettä ilmassa. Rauta(III)oksidi muodostaa useita rakenteeltaan ja koostumukseltaan erilaisia hydraatteja ilmassa. Sitä on ruosteessa, jota syntyy kosteuden, hiilidioksidin ja hapen vaikuttaessa metalliseen rautaan ilmassa.[2]

Aineella on useita polymorfisia muotoja, joista tärkeimmät ovat α-Fe2O3 ja γ-Fe2O3. Aine esiintyy tavallisimmin α-muodossaan, jossa sen kiderakenne on samanlainen kuin vanadiini(III)oksidilla V2O3 ja kromi(III)oksidilla Cr2O3 ja muistuttaa korundin kiderakennetta.[3]

γ-Fe2O3 ei ole pysyvää. Se on kiderakenteeltaan kuutiollinen ja ferrimagneettinen kuten myös rauta(II,III)oksidi Fe3O4, jota hapettamalla γ-muotoa saadaan. Jos γ-Fe2O3 kuumennetaan tyhjiössä, se muuttuu takaisin rauta(II,III)oksidiksi, mutta kuumennettaessa sitä ilmassa siitä tulee α-Fe2O3:ta. γ-muotoa käytetään valmistettaessa magneettinauhoja.[3]

Käyttö
Kaksi eri väriä eri tavalla hydratoituneelle rauta(III)oksidihydraatille (α = punainen, β = keltainen), joita voidaan käyttää väriaineina.

Rauta(III)oksidia käytetään puhtaan raudan tuottamiseen masuunissa. Tässä tapahtuvat reaktiot ovat yhdisteen ja raudan teollisen käytön kannalta tärkeimpiä, koska niitä hyödynnetään laajamittaisesti teräksen valmistuksessa:[3](s. 1071)

3 Fe2O3 + CO → 2 Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO → 3 FeO + CO2
FeO + CO → Fe (s) + CO2

jotka voidaan esittää kokonaisreaktiona:

3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2

Tätö rautaoksidia käytetään myös väriaineena, harvinaisista maametalleista tehtyjen tai muiden keraamisten magneettien ainesosana[3] sekä hienojakoisena jauheena kiillotusaineena jalometallien ja timanttien kiillottamiseen. Siitä tuotetaan useita pigmenttejä jotka tunnetaan nimellä "Venetsian punainen" ja jotka vaihtelevat väriltään keltaisesta punaiseen. Aineella on myös käyttöä kosmetiikassa.[2]

Katso myös

Lähteet
  1. Haynes, William M. (toim.): CRC Handbook of Chemistry and Physics, s. 4-67. 97. painos. CRC Press, 2016. ISBN 9781439814628. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 19.12.2020). (englanniksi)
  2. Iron Encyclopædia Britannica Online. Viitattu 19.12.2020. (englanniksi)
  3. Greenwood, Norman N. & Earnshaw, A.: Chemistry of the Elements, s. 1080. Oxford: Elsevier, 2012. ISBN 9780080501093. Kirja Googlen teoshaussa. (englanniksi)

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.