O óxido de ferro (III) O óxido férrico é um sólido inorgânico formado pela reação de ferro (Fe) e oxigênio (Odois), em que um estado de oxidação do ferro de +3 é obtido. Sua fórmula química é FedoisOU3.
Na natureza é encontrada principalmente na forma do mineral hematita, que deve seu nome à cor vermelha de suas listras. Hematita é o principal minério de ferro para uso industrial.
A cor e aparência do FedoisOU3 eles dependem do tamanho e da forma de suas partículas, bem como da identidade e quantidade de impurezas e água presentes. Os pigmentos amarelos, laranja e vermelhos são conhecidos. Não tem brilho metálico.
Não conduz eletricidade, mas misturado com outros óxidos pode fazer vidros semicondutores. A forma cristalina alfa é antiferromagnética e a gama é ferromagnética.
É usado como pigmento vermelho em tintas, borrachas, cerâmicas e papel. Também em revestimentos de proteção para aço e outros metais. Sua versatilidade se deve a sua capacidade de tingimento e poder de revestimento, sua resistência à luz ultravioleta e álcalis..
É utilizado na preparação de granadas ou pedras finas de vários óxidos metálicos. É usado para polir vidro, diamante e metais preciosos (grau de joalheria). Também é usado como catalisador em várias reações. Tem sido usado para tratamento de águas residuais.
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A forma cristalina α-FedoisOU3 tem a estrutura de corindo (mineral AldoisOU3), onde íons óxido (O-dois) formam camadas empacotadas hexagonais, com íons Fe+3 ocupando dois terços dos sítios octaédricos.
Em outras palavras, cada fé+3 é octaedricamente rodeado por 6 íons O-dois. Sua cor muda com o aumento do tamanho das partículas de vermelho brilhante para roxo escuro.
Γ-FedoisOU3 apresenta uma estrutura semelhante a espinélio com um arranjo de empacotamento cúbico de íons de óxido, com íons de Fe+3 distribuídos aleatoriamente entre os interstícios octaédricos e tetraédricos. Esta variedade cristalina, quando aquecida ao ar a mais de 400 ºC, muda para a estrutura alfa. Tem uma cor castanha.
Eles são formas cristalinas raras deste óxido. Β-FedoisOU3 cristaliza em um sistema romboédrico. Esta estrutura é metaestável e quando aquecida acima de aproximadamente 500 ºC muda para a variedade alfa..
O ε-FedoisOU3 cristaliza ortorrômbico. Também é metaestável e em temperaturas entre 230 e 500 ºC passa para a estrutura alfa..
Hematita: mineral natural FedoisOU3 que se cristaliza na forma alfa. Também é conhecido como especularita ou oligisto.
Maghemita ou hematita magnética: forma gama de FedoisOU3, pouco abundante na natureza.
Óxido férrico: FédoisOU3.
Óxidos de ferro natural (III): Eles são aqueles encontrados na natureza. Foram usados desde a pré-história, por exemplo, nas pinturas das cavernas de Altamira..
Óxidos de ferro sintético (III): São preparados sinteticamente, obtendo uma composição que corresponde à dos minerais naturais. Eles são preferidos aos naturais por sua matiz ou matiz, propriedades consistentes e capacidade de tingimento..
Sólido, cuja coloração pode ser vermelho luminoso, marrom avermelhado e violeta escuro dependendo da estrutura cristalina e do tamanho da partícula.
159,69 g / mol.
1566 ºC.
5,24 g / cm3
Insolúvel em água, solúvel em ácido clorídrico (HCl) e ácido sulfúrico (HdoisSW4).
- Os óxidos de ferro (III) caracterizam-se pela baixa intensidade de cor, excelente resistência à luz ultravioleta, tingimento e excelente poder de cobertura..
- Eles não são tóxicos, têm cores firmes e são baratos.
- Eles são resistentes a álcalis. Eles não reagem com ácidos ou bases fracas. Se não estiverem contaminados com manganês (Mn), não reagem com solventes orgânicos.
- A forma alfa é paramagnética (é atraída por ímãs, mas não se torna um material magnetizado permanentemente) ou antiferromagnética. É isolante elétrico.
- A forma gama é ferromagnética. Isso significa que quando submetido a um campo magnético, os dipolos magnéticos do material são dispostos, que permanecem por um certo tempo após a eliminação do campo magnético..
Os pigmentos de óxido de ferro (III) são amplamente utilizados para colorir cimento e outros materiais de construção: telhas de concreto, tijolos de pavimentação, cimento fibroso, betume ou argamassa, entre outros..
Este uso é baseado no fato de que eles não afetam o tempo de pega, a força de compressão ou a resistência à tração do cimento ou de outros materiais..
Pode ser incorporado em muitos ligantes devido à sua tonalidade de cor pura, bom poder de cobertura, boa resistência à abrasão e baixa tendência a sedimentos.
Devido à sua resistência a ácidos e bases, são utilizados como pigmentos em tintas e vernizes. Sua resistência a altas temperaturas os torna bons em esmaltes.
Pigmentos à base de hematita sintética são usados em revestimentos de proteção contra corrosão, especialmente os marinhos. Sua estrutura cristalina retarda a penetração de umidade e substâncias corrosivas presentes no salitre..
Protege bem em revestimentos de interiores, exteriores e peças metálicas. Na manutenção e repintura de pontes, seu uso proporciona proteção contra umidade, orvalho ou neblina densa, e fácil secagem em baixas temperaturas ambientes..
Também usado em papel de revestimento de parede.
Os óxidos de ferro (III) são usados para colorir plásticos e borrachas. Os óxidos de ferro (III) sintéticos são preferidos nesta aplicação. Embora os óxidos de ferro (III) naturais sejam mais baratos, seu uso diminuiu em comparação com os sintéticos.
Eles também são usados no polimento de vidro, metais preciosos, diamantes e pedras preciosas..
Também atuam como corantes na fabricação de vidros.
A forma gama tem sido usada como um material magnético na produção de mídia de gravação magnética, por exemplo, em sistemas de armazenamento de informações, como cassetes de áudio e vídeo, em estúdios de transmissão, disquetes, fitas de computador e discos rígidos ou soft drives de computador..
Em tal aplicação, o tamanho da partícula é extremamente importante para garantir boas propriedades magnéticas. O nível de ruído nas fitas magnéticas diminui à medida que o tamanho das partículas diminui.
Sua resistência ao atrito também é importante, uma vez que os disquetes possuem uma camada magnética onde se encontram as partículas de maghemita, e seu tempo útil de uso depende da capacidade dessa camada de suportar o atrito..
Compostos poliméricos magnéticos foram preparados com nanopartículas de γ-FedoisOU3, para uso em interferência eletromagnética e dispositivos de absorção de microondas.
Pigmentos baseados em óxidos de ferro (III) sintéticos que foram produzidos a partir de materiais de partida puros são considerados não tóxicos..
Por isso, podem ser usados como corantes em produtos alimentícios, farmacêuticos e cosméticos..
Os óxidos de ferro (III) são usados como catalisadores ou bases de catalisadores em vários processos químicos.
Juntamente com o acetato de celulose, eles foram testados como suporte para nanopartículas metálicas a serem utilizadas como catalisadores na degradação de compostos orgânicos tóxicos que poluem as águas residuais..
Devido à sua capacidade de absorver luz do espectro visível, eles foram propostos para fotocatálise na fotodegradação da poluição orgânica..
A hematita foi estudada como um sorvente de dióxido de carbono (COdois) Está sendo investigado se isso ajudaria a resolver o problema dos efeitos do aquecimento global produzido pela alta concentração de CO.dois na atmosfera.
- Devido à sua capacidade adsortiva, FedoisOU3 É usado na fabricação de sensores de flúor ou outros gases e em detectores de umidade.
- Misturado a outros óxidos, é utilizado na produção de cristais semicondutores..
- Tem sido usado como um intensificador das propriedades eletroquímicas em baterias recarregáveis de lítio.
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