酸化鉄

酸化鉄は鉄と酸素からなる化合物です。いくつかの酸化鉄が知られています。多くの場合、それらは非化学量論的です。オキシ水酸化鉄は関連する化合物のクラスであり、おそらく最もよく知られているのは錆です。^[1]

鉄酸化物とオキシ水酸化物は自然界に広く存在し、多くの地質学的および生物学的プロセスで重要な役割を果たしています。鉄鉱石、顔料、触媒、テルミットとして使用され、ヘモグロビン中に存在します。鉄酸化物は、塗料、コーティング、着色コンクリートに使用される安価で耐久性のある顔料です。一般的に入手できる色は、黄色/オレンジ/赤/茶色/黒の範囲の「土っぽい」側です。食品着色料として使用する場合、E 番号はE172 です。

化学量論

鉄酸化物は、第一鉄( Fe(II) ) または第二鉄( Fe(III) ) 、あるいはその両方として特徴付けられます。これらは八面体または四面体の配位構造をとります。地球の表面で重要な酸化物は、ウスタイト、マグネタイト、ヘマタイトなど、ごくわずかです。

Fe ^{IIの酸化物}
- FeO: 酸化鉄(II)、ウスタイト
^{Fe II}とFe ^IIIの混合酸化物
- Fe ₃ O ₄ :酸化鉄(II,III)、磁鉄鉱
- 鉄_4O5 [ ₂^]
- 鉄_5O6 [ ₃^]
- 鉄_5O7 [ ₄^]
- 鉄_25O32 [ ₄^]
- 鉄_13O19 [ ⁵_]
^{Fe III}の酸化物
- Fe ₂ O ₃ :酸化鉄(III)
  - α-Fe ₂ O ₃ :アルファ相、ヘマタイト
  - β-Fe ₂ O ₃ :ベータ相
  - γ-Fe ₂ O ₃ :ガンマ相、マグヘマイト
  - ε-Fe ₂ O ₃ :イプシロン相

熱膨張

酸化物-水酸化物

ゲータイト（α-FeOOH）
アカガナイト（β-FeOOH）
レピドクロサイト（γ-FeOOH）
フェロオキシハイト（δ-FeOOH）
フェリハイドライト（Fe ₅ HO ₈ · 4 H ₂ O 約、または 5 Fe ₂ O ₃ · 9 H _{2 O、より正確には FeOOH · 0.4 H}₂ Oと改められる）
高圧黄鉄鉱構造のFeOOH。^[7]脱水反応が引き起こされると、この相はFeO ₂ H _x (0 < x < 1) を形成する可能性がある。^[8]
緑さび（Fe^Ⅲ
_×鉄²
_年OH _{3 x + y − z} (A ⁻ ) _zここでA ⁻はCl ⁻または0.5 SO2−4）

反応

高炉や関連工場では、酸化鉄が金属に変換されます。典型的な還元剤はさまざまな形態の炭素です。代表的な反応は酸化鉄から始まります。^[9]

2 Fe ₂ O ₃ + 3 C → 4 Fe + 3 CO ₂

自然の中で

鉄は多くの生物において、可溶性タンパク質の鞘に包まれた酸化鉄であるフェリチンの形で蓄えられています。 ^[10]

シェワネラ・オネイデンシス、ジオバクター・サルファリデューセンズ、ジオバクター・メタリリデューセンズなどの細菌種は、酸化鉄を末端電子受容体として利用します。^[11]

用途

ほぼすべての鉄鉱石は酸化物であるため、その意味ではこれらの物質は鉄金属とその多くの合金の重要な前駆物質となります。

酸化鉄は重要な顔料であり、様々な色（黒、赤、黄色）がある。その多くの利点の中でも、安価で、色が濃く、無毒である。^[12]

磁鉄鉱は磁気記録テープの成分です。

参照

参考文献

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外部リンク

Nano-Oxides, Inc. からの Fe2O3 に関する情報。
鉄のワンポット反応
酸化鉄顔料の統計と情報
CDC – NIOSH 化学物質の危険性に関するポケットガイド

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[12] ブクスバウム、ギュンター;プリントゼン、ヘルムート;マンスマン、マンフレッド。レーデ、ディーター。トレンチェク、ゲルハルト。ヴィルヘルム、フォルカー。シュワルツ、ステファニー。ウィナンド、ヘニング。アデル、ヨルグ。エイドリアン、ゲルハルト。ブラント、カール。コーク、ウィリアム B.ヴィンケラー、ハインリヒ。マイヤー、ヴィルフリート;シュナイダー、クラウス (2009)。「顔料、無機、３．有色顔料」。ウルマン工業化学百科事典。ワインハイム: ワイリー-VCH。土井：10.1002/14356007.n20_n02。ISBN 978-3527306732。

化学量論

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