ŽELJEZO (II) OKSID: STRUKTURA, NOMENKLATURA, SVOJSTVA, UPOTREBE - KEMIJA - 2026

Željezni oksid (II) oksid ili željezo je crna krutina anorganski nastaje reakcijom kisika (O ₂) sa željezo (Fe) u oksidacijskom stanju +2. Naziva se i željeznim monoksidom. Njegova kemijska formula je FeO.

Nalazi se u prirodi kao mineralni wustite, član periklasne skupine. Poznat je i pod nazivom wuestite, iosiderit ili iozit. Wustite je neproziran mineral, crne do smeđe boje, iako je pod reflektiranom svjetlošću siv. Ima metalni sjaj.

Prah željeznog oksida ili željezo (II). FK1954. Izvor: Wikipedia Commons

Željezni (II) oksid može se dobiti termičkim vakuumom razgradnjom željeznog (II) oksalata, dobivanjem pirofornog crnog praha. Ovaj prah smanjuje svoje stanje odvajanja i postaje manje reaktivan kada se zagrijava na visoke temperature.

Kristali željezovog (II) oksida mogu se dobiti samo u ravnotežnim uvjetima pri visokoj temperaturi, brzo hladeći sustav. Ako se reakcija provodi pri nižim temperaturama FeO je nestabilan i postaje željezo (Fe) i Fe ₃ O ₄ oksida, budući da sporo hlađenje favorizira disproporcioniranja.

Budući da je pirofor, to je materijal koji predstavlja opasnost od požara. Osim toga, opasno je ako se udiše u velikim količinama i dulje vrijeme, jer može uzrokovati bolest pluća.

Željezni (II) oksid koristi se kao pigment u keramici, emajlima, čašama i kozmetici. Za svoja magnetska svojstva koristi se u medicini. Također se koristi kao antioksidans u pakiranim namirnicama, a osim toga koristi se u reakcijskoj katalizi i u formulama pesticida.

Struktura

Teoretski (II) oksid (FeO) teoretski posjeduje kubnu strukturu kamene soli, koja sadrži 4 Fe ²⁺ iona i 4 O ^2- iona za svaku jediničnu ćeliju, te ione Fe ^{2+ koji} zauzimaju oktaedrska mjesta.

Međutim, stvarnost je da ona značajno odstupa od idealne strukture kamene soli FeO-a, jer je riječ o složenom neispravnom rasporedu.

Neki ioni Fe ²⁺ zamjenjuju se ioni Fe ³⁺, pa je kristalna struktura uvijek manjak željeza. Iz tog razloga se kaže da nije stehiometrijska kruta tvar. Formula koja ga najbolje opisuje je Fe _1-x O.

S druge strane, hidrirani željezov (II) oksida (FeO.nH ₂ O) zelene kristalne krutine.

Nomenklatura

Ima nekoliko imena:

- željezo (II) oksid.

- Željezni oksid.

- Željezni monoksid.

- Wustita.

- Wuestita.

- Iosiderit.

- Iozita.

Svojstva

Psihičko stanje

Kristalna krutina.

Mohsova tvrdoća

5-5,5.

Molekularna težina

71,84 g / mol.

Talište

1368 ° C.

Gustoća

5,7 g / cm ³

Topljivost

Praktično netopljiv u vodi i lužinama. Brzo topiva u kiselinama. Netopivo u alkoholu.

Indeks loma

2.23.

Ostala svojstva

- Lako se oksidira na zraku. Pod određenim uvjetima se spontano zapali u zraku. Zbog toga se kaže da je piroforni.

- Snažna je baza i brzo apsorbira ugljični dioksid.

- Prirodni mineral wustite je visoko magnetski. Međutim, ispod -75 ºC FeO je antiferromagnetski.

- Wustite se ponaša poput poluvodiča.

- Svojstva magnetske i električne vodljivosti, kao i njegova struktura, ovise o njegovoj toplinskoj povijesti i pritiscima kojima su izloženi.

rizici

- Udisanje praha ili isparenja željezovog (II) oksida smatra se opasnim jer može izazvati iritaciju nosa i grla i može utjecati na pluća.

- Visoka razina izloženosti prahu FeO može dovesti do stanja zvanog metalna groznica, profesionalne bolesti izloženosti koja izaziva simptome slične gripi.

- Kontinuirana izloženost visokim razinama FeO može imati ozbiljnije učinke, uključujući i bolest poznatu kao sideroza. Ovo je upala pluća praćena simptomima sličnim upali pluća.

Prijave

U lončarstvu

FeO se dugo koristi kao pigment u keramičkim mješavinama.

U proizvodnji stakla

Zbog zelene boje, hidrirani željezo oksid (FeO.nH ₂ O) odlikuje zeleno staklo proizvodnja topline s karakteristike apsorbiran. Ova vrsta čaše koristi se u zgradama, automobilima, bocama vina i drugim primjenama.

Zelene staklene boce. Vinitagangurde. Izvor: Wikipedia Commons

U industriji čelika

FeO se koristi kao sirovina u proizvodnji čelika. Važno je naglasiti da se u ovoj prijavi mora kontrolirati aktivnost FeO-a, jer ako ima višak, to može negativno utjecati na proces, posebno može povećati oksidaciju aluminija. Da bi se to izbjeglo, u fazu šljake često se dodaje aluminij ili kalcijev karbid.

U katalizi kemijskih reakcija

Koristi se kao katalizator u velikom broju industrijskih i kemijskih postupaka. U pripremi katalizatora, koji se koristi u sintezi NH ₃ i methanation ističu.

U pesticidima

Koristi se u formulama za kućnu suzbijanje insekata.

U kozmetičkoj industriji

Koristi se u sredstvima za čišćenje, regeneratorima i kremama za osobnu njegu.

Kao sredstvo za bojenje ili pigment u kozmetici koristi se za prekrivanje nesavršenosti na površini kože. Budući da je netopljiv u vodi, kada se koristi, ostaje u obliku kristala ili čestica i omogućuje veće prevlačenje.

Budući da je mineralni pigment, otporniji je na svjetlost od organskih boja. Mineralni pigmenti su neprozirniji, ali manje sjajni. Hidrirani željezov (II) oksid nudi izvrsnu stabilnost i spada među najčešće korištene mineralne pigmente u šminki.

U medicini

U ovom se području široko koriste magnetske FeO nanočestice. Na primjer, ciljanje farmaceutskih lijekova i tehnike poput sortiranja stanica koriste prednost privlačenja magnetskih čestica do velike gustoće magnetskog toka. To se odnosi na liječenje raka.

U očuvanju hrane

FeO djeluje kao antioksidans u ambalaži hrane. Dodaje se kao fini prah u vrećicu ili naljepnicu pričvršćenu na pakiranju, odvojeno od proizvoda. Na taj se način oslobađa kontroliranom brzinom.

Zbog imovine reakcije lako s kisikom, djeluje kao O ₂ veznom sredstvu, smanjuju njegovu koncentraciju u pakiranju gdje se nalazi hrana.

Dakle, oksidativna razgradnja hrane kasni, povećavajući njezino trajanje. Koristi se posebno u konzerviranju mesa.

Pakiranje mesa u supermarketu. Korisnik: Mattes Izvor: Wikipedia Commons

Ostale uporabe

Kozmetička industrija koristi FeO za stvaranje pigmenata u emajlima.

Reference

1. Cotton, F. Albert i Wilkinson, Geoffrey. (1980). Napredna anorganska kemija. Četvrto izdanje. John Wiley & Sinovi.
2. S. Nacionalna medicinska biblioteka. (2019). Željezni oksid. Oporavak od pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Ples, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm i Trotman-Dickenson, AF (1973). Opsežna anorganska kemija. Svezak 3. Pergamon Press.
4. Kirk-Othmer (1994). Enciklopedija kemijske tehnologije. Svezak 14. Četvrto izdanje. John Wiley & Sinovi.
5. Valet, B.; Bojnik M.; Fitoussi, F.; Capellier, R.; Dormoy, M. i Ginestar, J. (2007). Sredstva za bojenje u dekorativnoj i drugoj kozmetici. Analitičke metode. 141-152. Oporavljeno od sciencedirect.com.
6. Heness, G. (2012). Metal-polimerni nanokompoziti. Napredak polimernih nanokompozita. Oporavljeno od sciencedirect.com
7. Dalla Rosa, Marco (2019.). Održivost ambalaže u mesnoj industriji. U održivoj proizvodnji i preradi mesa. Poglavlje 9. Oporavak od sceincedirect.com.
8. Hudson institut za mineralogiju (2019.). Wüstite. Oporavak s mindat.org.
9. Hazen, Robert M. i Jeanloz, Raymond (1984). Wüstite (Fe _1-x O): pregled njegove strukture oštećenja i fizikalnih svojstava. Osvrti na geofiziku i fiziku svemira, svezak 22, br.1, stranice 37-46, veljača 1984.