Ossido di ferro (III)

Ossido di ferro (III)
Aspetto e struttura dell'ematite , α-Fe 2 O 3
Identificazione
Sinonimi	Difer triossido, ossido ferrico, ferro giallo ossido , ossido di ferro rosso CI 77491 CI Pigment Red 101 e 102
N o CAS	1309-37-1
N o ECHA	100.013.790
N o CE	215-168-2
PubChem	518696
N o E	E172 (ii)
Aspetto	cristalli o polvere dal marrone rossastro al nero.
Proprietà chimiche
Formula bruta	Fe 2 O 3   [Isomeri]
Massa molare	159,688 ± 0,005  g / mol Fe 69,94%, O 30,06%,
Proprietà fisiche
T ° fusione	1.565  ° C (decomposizione)
Solubilità	in acqua: nessuno
Massa volumica	5240  kg · m -3
Termochimica
Δ f H 0 solido	-824,2  kJ · mol -1 ( 25  ° C )
C p	103,9  J · K -1 · mol -1 (cristallo a 25  ° C )
Precauzioni
SGH
Stato in polvere  : avvertimento H315, H319, H335, P261, P305 , P338, P351, H315  : Provoca irritazione cutanea H319  : Provoca grave irritazione oculare H335  : Può irritare le vie respiratorie P261  : Evitare di respirare la polvere / i fumi / i gas / la nebbia / i vapori / gli aerosol. P305  : In caso di  contatto con gli occhi: P338 : Rimuovere le lenti a contatto se la vittima le indossa e se possono essere rimosse facilmente. Continua a risciacquare. P351  : Sciacquare accuratamente con acqua per parecchi minuti.
WHMIS
Prodotto non controllatoQuesto prodotto non è controllato secondo i criteri di classificazione WHMIS. Divulgazione all'1,0% secondo l'elenco di divulgazione degli ingredienti Commenti: L'identità chimica e la concentrazione di questo ingrediente devono essere rivelate sulla scheda di sicurezza se è presente a una concentrazione uguale o superiore all'1,0% in un controllo del prodotto.
Classificazione IARC
Gruppo 3: non classificabile quanto alla sua cancerogenicità per l'uomo
Unità di SI e STP se non diversamente specificato.

L' ossido di ferro (III) , chiamato anche ossido ferrico e sesquiossido di ferro , è il composto chimico di formula Fe 2 O 3, dove il ferro ha il numero di ossidazione + III. È uno dei tre ossidi principali del ferro, gli altri due sono l' ossido di ferro (II) FeO piuttosto raro e l' ossido di ferro (II, III) Fe 3 O 4..

L'ossido di ferro (III) è paramagnetico . In forma idratata costituisce ruggine . È dall'ocra alla ruggine sotto forma di polvere - che conferisce al pianeta Marte il suo colore in particolare - ma dal grigio al nero nella forma cristallizzata .

L'ossido di ferro (III) si trova in natura sotto forma di due minerali , ematite ( polimorfo α) e maghemite (polimorfo γ).

Gli ossidi di ferro sono la base di molti pigmenti . L'ossido di ferro (III) è noto come rosso inglese  ; con l'allumina costituisce il rosso di Marte .

Struttura

Esistono cinque fasi distinte dell'ossido di ferro (III):

• α-Fe 2 O 3ha la struttura romboedrica del corindone α-Al 2 O 3ed è la forma più comune di ossido di ferro (III), quella di ematite , il principale minerale di ferro . È antiferromagnetico al di sotto di circa 260  K , e leggermente ferromagnetico tra questa temperatura (la sua transizione di Morin ) e circa 960  K , la sua temperatura di Néel . Può essere facilmente preparato mediante termolisi e precipitazione in fase liquida. Le sue proprietà magnetiche dipendono da diversi fattori, in primo luogo dalla pressione, dalla dimensione delle particelle e dall'intensità del campo magnetico applicato.

• β-Fe 2 O 3ha una struttura cubica centrata sulla faccia . È metastabile e ripristina la fase α sopra i 500  ° C circa . Può essere prodotto mediante riduzione dell'ematite a carbonio , pirolisi di una soluzione di percloruro di ferro o termolisi di solfato ferrico .

• γ-Fe 2 O 3ha una struttura cubica. È metastabile e ripristina la fase α ad alta temperatura. La sua forma minerale naturale è la maghemite . Le sue particelle con un diametro inferiore a 10  nm sono superparamagnetiche . Può essere preparato per disidratazione di un ossidrossido di ferro (III) γ-FeOOH o per ossidazione controllata di ossido di ferro (II, III) FeO Fe 2 O 3). Le particelle ultrafini possono essere prodotte dalla termolisi dell'ossalato di ferro (III) .

• ε-Fe 2 O 3ha una struttura romboedrica . Le proprietà di questa fase sono intermedie tra quelle delle fasi α e γ. Non è mai stato preparato in forma pura fino ad ora, ed è sempre stato ottenuto miscelato con una fase α o γ. Può essere preparato mediante ossidazione del ferro al forno elettrico ad arco o mediante precipitazione sol-gel di nitrato di ferro (III) . Un materiale con un alto livello di fase ε può tuttavia essere ottenuto mediante trattamento termico di una fase γ. La fase ε è metastabile, ripristinando la fase α sopra 500  ° C a 750  ° C circa.

• Fe 2 O 3amorfo esiste ad alta pressione.

Proprietà chimiche e applicazioni

L'ossido di ferro (III) si dissolve facilmente in acidi forti come l'acido cloridrico e l'acido solforico . Si dissolve molto bene anche in agenti chelanti come EDTA e acido ossalico .

È spesso incluso nella composizione delle termiti , la cui combustione è molto esotermica  :

2 Al + Fe 2 O 3→ 2 Fe + Al 2 O 3.

Questa reazione viene utilizzata per la saldatura di grosse parti metalliche come rotaie di ferrovie guidando il ferro fuso tra le parti da saldare per mezzo di un imbuto ceramico.

Il minerale di ossido di ferro (III) è la principale fonte di ferro per l' industria siderurgica .

Pigmenti

Il sesquiossido di ferro è il pigmento Colour Index PR 101 , noto come rosso inglese  ; con l'allumina costituisce il rosso di Marte . Il loro colore rosso varia a seconda del trattamento del materiale mediante calcinazione . Si tratta di nomi commerciali, il cui colore varia a seconda del produttore; colori per artisti: 063 rosso inglese , 339 rosso inglese , 627 rosso inglese , rosso inglese  ; nella decorazione d'interni: 150-32 rosso inglese . Quest'ultima tonalità ricorda più il rosso delle divise dei Guardiani del Cavallo e in generale delle tuniche rosse , un tempo ottenute dalla robbia o dalla cocciniglia , che il bruno rossastro del colore degli artisti ottenuto con l'ossido di ferro.

Vedi anche

Articoli Correlati

• Ossido di ferro (II)

Riferimenti

1. (in) [PDF] JECFA, FAO, "  IRON OXIDES  " , JECFA Monograghs su www.fao.org , 2008
2. Difer TRIOSSIDO , sicurezza sheet (s) del Programma internazionale sulla sicurezza chimica , consultato il 9 maggio 2009
3. massa molecolare calcolata dal "  peso atomico degli elementi 2007  " su www.chem.qmul.ac.uk .
4. Entry "Iron (III) ossido" nel database chimica GESTIS dell'IFA (ente tedesco responsabile per la sicurezza sul lavoro e la salute) ( tedesco , inglese ), si accede 13 APRILE 2009 (È necessario JavaScript)
5. (a) Jennifer Spero, Bella Devito e Louis Theodore, Regulatory Chemicals Handbook , CRC Press , 2000, 1036  p. ( ISBN  0-8247-0390-1 , leggi online ) , p.  681
6. Gruppo di lavoro IARC sulla valutazione dei rischi cancerogeni per l'uomo, "  Evaluations Globales de la Carcinogenicité pour l'Homme, Groupe 3: Unclassables as to their cancerogenicity to Humans  " , su http://monographs.iarc.fr , IARC, 16 gennaio 2009(visitato il 22 agosto 2009 )
7. Sigma-Aldrich
8. "  Ossido di ferro  " nel database dei prodotti chimici Reptox del CSST (organizzazione del Quebec responsabile per la sicurezza e la salute sul lavoro), accesso 25 aprile 2009
9. (in) I Greedon, "  Magnetic oxides in Encyclopedia of Inorganic Chemistry  " Ed. R. Bruce King, John Wiley & Sons, 1994 ( ISBN 0471936200 ) .  
10. Blockx 1881 , p.  49; www.artiscreation.com .
11. Senza indicazione di pigmento, “  cartella colori Prismalo  ” , su carandache.com matite acquerellabili.
12. PR 101 "  Watercolour Rembrandt  " su rembrandt.royaltalens.com (accesso 5 dicembre 2014 ) .
13. PR 101, “  Sennelier oil color chart  ” , su Magasinennelier.com .
14. "  light red  " , PR 101, "  Color in extra-fine oil  " su winsornewton.com (accesso 5 dicembre 2014 ) .
15. Composizione non comunicata. “  Cartella colori Auro  ” , su altavic-bio.com .

Bibliografia

• Jacques Blockx , Compendio per l'uso dei pittori: Pittura a olio - Materiali - Definizione di colori fissi e consigli pratici seguiti da un avviso sull'ambra disciolta , Gand, L'autore,1881( leggi in linea ) , p.  49.