Järn(II,III)oxid

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Järn(II,III)oxid

Systematiskt namn Järn(II)-dijärn(III)-tetroxid
Övriga namn Svart järnoxid
Kemisk formel Fe3O4 eller
FeO·Fe2O3
Molmassa 231,533 g/mol
Utseende Svart pulver
CAS-nummer 1317-61-9
SMILES [Fe+3].[Fe+3].[Fe+2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2]
Egenskaper
Densitet 5,17 g/cm³
Löslighet (vatten) Olöslig
Smältpunkt 1538 °C (sönderfaller)
SI-enheter & STP används om ej annat angivits

Järn(II,III)oxid eller svart järnoxid har den kemiska formeln Fe3O4 och är en av flera järnoxider. Den förekommer naturligt i mineralet magnetit.

Egenskaper[redigera | redigera wikitext]

Ämnet innehåller både tvåvärt (Fe2+) och trevärt (Fe3+) järn. Det är ett svart pulver med kubisk struktur. Fe3O4 är ferrimagnetiskt upp till sin curietemperatur 585 °C. Vid -153 °C sker en förändring av struktur, konduktivitet och magnetism som kallas Verwey-övergång.

Framställning[redigera | redigera wikitext]

Järn(II,III)oxid kan framställas genom att järn(III)oxid bryts ner vid temperaturer på 1200 – 1500 °C.

\rm 6\ Fe_2O_3 \rightarrow 4\ Fe_3O_4 + O_2

Det kan också framställas genom att oxidera järn i vattenånga vid temperaturer under 560 °C (Jämför järn(II)oxid).

\rm 3\ Fe + 4\ H_2O \rightarrow Fe_3O_4 + 4\ H_2

Ett tredje sätt är att direkt oxidera järn med syrgas vid mycket hög temperatur (> 1500 °C).

\rm 3\ Fe + 2\ O_2 \rightarrow Fe_3O_4

Överskottet på syre minimerar mängden FeO och temperaturen gör att den Fe2O3 som bildas sönderfaller till Fe3O4.

Användning[redigera | redigera wikitext]

Som andra järnoxider i mineralform går den absolut största mängden åt att producera järn och stål. Detta görs genom reduktion med kolmonoxid i en masugn.

\rm Fe_3O_4 + 4\ CO \rightarrow 3\ Fe + 4\ CO_2

Syntetiskt framställd Fe3O4 används som svart pigment och som katalysator i Haber-Boschprocessen.

Se även[redigera | redigera wikitext]