IJzer (II) oxidestructuur, nomenclatuur, eigenschappen, gebruik

2896
Philip Kelley

De ijzer (II) oxide, of ferrooxide, is een zwarte anorganische vaste stof die wordt gevormd door de reactie van zuurstof (Otwee) met ijzer (Fe) tot de oxidatietoestand +2. Het wordt ook wel ijzermonoxide genoemd. De chemische formule is FeO.

Het wordt in de natuur aangetroffen als het mineraal wustiet, een lid van de periklaasgroep. Het is ook bekend als wuestite, iosiderite of iozite. Wustiet is een ondoorzichtig mineraal, zwart tot bruin van kleur, hoewel het onder gereflecteerd licht grijs is. Heeft metaalglans.

IJzeroxide of ijzer (II) oxidepoeder. FK1954 [Openbaar domein]. Bron: Wikipedia Commons

IJzer (II) oxide kan worden verkregen door thermische vacuümontleding van ijzer (II) oxalaat, waarbij een pyrofoor zwart poeder wordt verkregen. Dit poeder vermindert zijn toestand van verdeling en wordt minder reactief bij verhitting tot hoge temperaturen..

IJzer (II) oxidekristallen kunnen alleen worden verkregen onder evenwichtsomstandigheden op hoge temperatuur, waardoor het systeem snel wordt afgekoeld. Als de reactie bij lagere temperaturen wordt uitgevoerd, is FeO onstabiel en wordt het ijzer (Fe) en Fe-oxide3OF4, aangezien langzame afkoeling disproportie bevordert.

Omdat het pyrofoor is, is het een materiaal dat brandgevaarlijk is. Bovendien is het gevaarlijk als het in grote hoeveelheden en gedurende lange tijd wordt ingeademd, omdat het longaandoeningen kan veroorzaken.

IJzer (II) oxide wordt gebruikt als pigment in keramiek, email, glazen en cosmetica. Vanwege zijn magnetische eigenschappen wordt het in de geneeskunde gebruikt. Het wordt ook gebruikt als antioxidant in verpakt voedsel en bovendien wordt het gebruikt bij de katalyse van reacties en in pesticidenformules.

Artikel index

  • 1 Structuur
  • 2 Nomenclatuur
  • 3 Eigenschappen
    • 3.1 Fysieke toestand
    • 3,2 Mohs-hardheid
    • 3.3 Molecuulgewicht
    • 3.4 Smeltpunt
    • 3.5 Dichtheid
    • 3.6 Oplosbaarheid
    • 3.7 Brekingsindex
    • 3.8 Overige eigenschappen
    • 3.9 Risico's
  • 4 toepassingen
    • 4.1 In aardewerk
    • 4.2 Bij de glasproductie
    • 4.3 In de staalindustrie
    • 4.4 Bij katalyse van chemische reacties
    • 4.5 In pesticiden
    • 4.6 In de cosmetische industrie
    • 4.7 In de geneeskunde
    • 4.8 Bij het bewaren van voedsel
    • 4.9 Andere toepassingen
  • 5 referenties

Structuur

IJzer (II) oxide (FeO) bezit theoretisch de kubische structuur van steenzout, met 4 Fe-ionentwee+ en 4 O ionentwee- voor elke eenheidscel en Fe-ionentwee+ bezetten de octaëdrische sites.

De realiteit is echter dat het aanzienlijk afwijkt van de ideale steenzoutstructuur van FeO, aangezien het een complexe foutieve opstelling is..

Sommige Fe-ionentwee+ worden vervangen door Fe-ionen3+, dus de kristallijne structuur vertoont altijd een bepaald tekort aan ijzer. Om deze reden wordt gezegd dat het een niet-stoichiometrische vaste stof is. De formule die het het beste beschrijft, is Fe1-xOF.

Aan de andere kant, gehydrateerd ijzer (II) oxide (FeO.nHtweeO) is een groene kristallijne vaste stof.

Nomenclatuur

Het heeft verschillende coupures:

- IJzer (II) oxide.

- IJzeroxide.

- IJzermonoxide.

- Wustite.

- Wuestite.

- Iosiderite.

- Iozita.

Eigendommen

Fysieke toestand

Kristallijne vaste stof.

Mohs-hardheid

5-5.5.

Molecuulgewicht

71,84 g / mol.

Smeltpunt

1368 ºC.

Dichtheid

5,7 g / cm3

Oplosbaarheid

Vrijwel onoplosbaar in water en logen. Snel oplosbaar in zuren. Onoplosbaar in alcohol.

Brekingsindex

2.23.

Andere eigenschappen

- Het roest gemakkelijk in de lucht. Onder bepaalde omstandigheden ontbrandt het spontaan in de lucht. Daarom wordt gezegd dat het pyrofoor is.

- Het is een sterke basis en neemt snel koolstofdioxide op.

- Het natuurlijke mineraal wustiet is sterk magnetisch. Onder -75 ºC FeO is echter antiferromagnetisch.

- Wustite gedraagt ​​zich als een halfgeleider.

- De magnetische en elektrische geleidbaarheidseigenschappen, evenals de structuur ervan, zijn afhankelijk van de thermische geschiedenis en de druk waaraan het is blootgesteld..

Risico's

- Inademing van stof of dampen van ijzer (II) oxide wordt als gevaarlijk beschouwd, aangezien het irritatie van de neus en keel kan veroorzaken en de longen kan aantasten..

- Hoge blootstelling aan FeO-stof kan leiden tot een aandoening die metaaldampkoorts wordt genoemd, een beroepsziekte die griepachtige symptomen veroorzaakt..

- Voortdurende blootstelling aan hoge niveaus van FeO kan ernstigere effecten hebben, waaronder een ziekte die bekend staat als siderosis. Dit is een ontsteking van de longen die gepaard gaat met symptomen die lijken op longontsteking.

Toepassingen

In aardewerk

FeO wordt al lang gebruikt als pigment in keramische mengsels..

Bij de glasproductie

Vanwege de groene kleur is gehydrateerd ijzeroxide (FeO.nHtweeO) blinkt uit in het vervaardigen van groen glas met warmte-absorberende eigenschappen. Dit type glas wordt gebruikt in gebouwen, auto's, wijnflessen en andere toepassingen..

Groene glazen flessen. Vinitagangurde [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]. Bron: Wikipedia Commons

In de staalindustrie

FeO wordt gebruikt als grondstof bij de vervaardiging van staal. Het is belangrijk om te onderstrepen dat in deze toepassing de activiteit van FeO moet worden gecontroleerd, want als het teveel is, kan het het proces negatief beïnvloeden, vooral het kan de oxidatie van aluminium verhogen. Om dit te vermijden wordt vaak aluminium of calciumcarbide toegevoegd aan de slakfase..

Bij katalyse van chemische reacties

Het wordt gebruikt als katalysator bij een groot aantal industriële en chemische bewerkingen. In katalysatorbereidingen vallen die gebruikt bij de synthese van NH op.3 en metanatie.

In pesticiden

Het wordt gebruikt in formules voor thuisbestrijding van insecten.

In de cosmetische industrie

Gebruikt in reinigingsmiddelen, regeneratoren en crèmes voor persoonlijke verzorging.

Als kleurstof of pigment in cosmetica wordt het gebruikt om onvolkomenheden op het huidoppervlak te bedekken. Omdat het onoplosbaar is in water, blijft het bij gebruik in de vorm van kristallen of deeltjes en laat het een betere coating toe.

Omdat het een mineraal pigment is, is het beter bestand tegen licht dan organische kleurstoffen. Minerale pigmenten zijn dekkend maar minder glanzend. Gehydrateerd ijzer (II) oxide biedt uitstekende stabiliteit en is een van de meest gebruikte minerale pigmenten in make-up..

In de geneeskunde

Magnetische FeO-nanodeeltjes worden op dit gebied veel gebruikt. Targeting op farmaceutische geneesmiddelen en technieken zoals celsortering profiteren bijvoorbeeld van de aantrekking van magnetische deeltjes tot hoge magnetische fluxdichtheden. Dit geldt voor de behandeling van kanker.

Bij het bewaren van voedsel

FeO werkt als een antioxidant in voedselverpakkingen. Het wordt toegevoegd als een fijn poeder in een zak of etiket dat aan de verpakking is bevestigd, gescheiden van het product. Op deze manier wordt het met een gecontroleerde snelheid vrijgegeven.

Vanwege zijn eigenschap om gemakkelijk met zuurstof te reageren, werkt het als een O-opnamemiddel.twee, het verminderen van de concentratie hiervan in de verpakking waar het eetbare zich bevindt.

Zo wordt de oxidatieve afbraak van het voedsel vertraagd, waardoor de duur ervan toeneemt. Het wordt vooral gebruikt bij het conserveren van vlees.

Vleesverpakkingen in een supermarkt. Gebruiker: Mattes [CC BY-SA (//commons.wikimedia.org/wiki/File:Meat_packages_in_a_Roman_supermarket.jpg)]. Bron: Wikipedia Commons

Andere gebruiken

De cosmetische industrie gebruikt FeO om pigmenten in email te maken.

Referenties

  1. Cotton, F. Albert en Wilkinson, Geoffrey. (1980). Geavanceerde anorganische chemie. Vierde druk. John Wiley & Sons.
  2. S. National Library of Medicine. (2019). IJzeroxide. Opgehaald van pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  3. Bailar, J.C.; Emeléus, H.J.; Sir Ronald Nyholm en Trotman-Dickenson, A.F. (1973). Uitgebreide anorganische chemie. Deel 3. Pergamon Press.
  4. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedie van chemische technologie. Deel 14. Vierde editie. John Wiley & Sons.
  5. Valet, B.; Majoor M .; Fitoussi, F.; Capellier, R.; Dormoy, M. en Ginestar, J. (2007). Kleurstoffen in decoratieve en andere cosmetica. Analytische methodes. 141-152. Opgehaald van sciencedirect.com.
  6. Heness, G. (2012). Metaal-polymeer nanocomposieten. Vooruitgang in polymere nanocomposieten. Opgehaald van sciencedirect.com
  7. Dalla Rosa, Marco (2019). Duurzaamheid van verpakkingen in de vleesindustrie. In duurzame vleesproductie en -verwerking. Hoofdstuk 9. Hersteld van sceincedirect.com.
  8. Hudson Institute of Mineralogy (2019). Wüstite. Opgehaald van mindat.org.
  9. Hazen, Robert M. en Jeanloz, Raymond (1984). Wüstite (Faith1-xO): Een overzicht van de defecte structuur en fysieke eigenschappen. Recensies van geofysica en ruimtefysica, deel 22, nr. 1, pagina's 37-46, februari 1984.

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.