VAS (II) OXID: SZERKEZET, NÓMENKLATÚRA, TULAJDONSÁGOK, FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2025

A vas (II) -oxid vagy vas, fekete, szervetlen szilárd anyag, amelyet az oxigén (O ₂) és a vas (Fe) reagáltatásával állítanak elő +2 oxidációs állapotba. Raudmonoxidnak is hívják. Vegyi képlete FeO.

A természetben ásványi wustitként, a perikáz-csoport tagjaként található meg. Wuestite, iosiderite vagy iozite néven is ismert. A Wustite átlátszatlan ásvány, fekete-barna színű, bár visszavert fényben szürke. Fémes csillogása van.

Vas-oxid vagy vas (II) -oxid por. FK1954. Forrás: Wikipedia Commons

Vas (II) -oxidot a (II) -oxalát hővákuum-bomlásával nyerhetünk, így pirofor fekete port kapunk. Ez a por csökkenti megoszlási állapotát, és magas hőmérsékletre hevítve kevésbé reagál.

Vas (II) -oxid kristályokat csak egyensúlyi körülmények között, magas hőmérsékleten, a rendszer gyors lehűtésével lehet előállítani. Ha a reakciót alacsonyabb hőmérsékleten hajtjuk végre, a FeO instabil, vas (Fe) és oxidává válik (Fe ₃ O ₄₎, mivel a lassú hűtés aránytalanságot eredményez.

Mivel pirofor, tűzveszélyt jelentő anyag. Ezenkívül veszélyes, ha nagy mennyiségben és hosszú ideig belélegzik, mivel tüdõbetegségeket okozhat.

A vas (II) -oxidot pigmentekként használják kerámia, zománcok, poharak és kozmetikumok területén. Mágneses tulajdonságai miatt gyógyászatban használják. Csomagolt élelmiszerekben antioxidánsként is használják, továbbá reakciókatalízisben és peszticid készítményekben.

Szerkezet

A vas (II) -oxid (FeO) elméletileg rendelkezik a kősó köbös struktúrájával, 4 Fe ²⁺ -ionnal és 4 O- ^2- ióval rendelkezik minden cellaegységnél, és Fe ²⁺ -ionok foglalják el az oktaéderes helyeket.

A valóság azonban az, hogy jelentősen eltér a FeO ideális kőtsó szerkezetétől, mivel komplex hibás elrendezés.

Néhány Fe ²⁺ ion helyébe Fe ³⁺ ionok lépnek, így a kristályszerkezet mindig vashiányos. Ezért azt mondják, hogy nem sztöchiometrikus szilárd anyag. A legjobban leírható formula a Fe _1-x O.

Másrészt, hidratált vas (II) -oxid (FeO.nH ₂ O) egy zöld kristályos szilárd anyag.

Elnevezéstan

Több névvel rendelkezik:

- Vas (II) -oxid.

- Vas-oxid.

- Vas-monoxid.

- Wustita.

- Wuestita.

- Iosiderite.

- Iozita.

Tulajdonságok

Fizikai állapot

Kristályos szilárd anyag.

Mohs keménysége

5-5,5.

Molekuláris tömeg

71,84 g / mol.

Olvadáspont

1368 ° C

Sűrűség

5,7 g / cm ³

Oldhatóság

Gyakorlatilag nem oldódik vízben és lúgokban. Savakban gyorsan oldódik. Alkoholban nem oldódik.

Törésmutató

2.23.

Egyéb tulajdonságok

- Könnyen oxidálódik a levegőben. Bizonyos körülmények között spontán meggyullad a levegőben. Ez az oka annak, hogy piroforikus.

- Erős alap, gyorsan felszívja a szén-dioxidot.

- A természetes ásványi wustite erősen mágneses. Azonban -75 ºC alatti FeO anti-mágneses.

- A Wustite félvezetőként viselkedik.

- A mágneses és elektromos vezetőképesség tulajdonságai, valamint szerkezete a hőtörténettől és a nyomástól függnek.

kockázatok

- A vas (II) -oxid por vagy füstök belégzése veszélyesnek tekinthető, mivel az orr és a torok irritációját okozhatja, és a tüdőre is hatással lehet.

- A magas FeO-pornak való kitettség fémfüst-láznak nevezett állapothoz vezethet, amely foglalkozási expozíciós betegség, amely influenza-szerű tüneteket okoz.

- A folyamatos magas szintű FeO-expozíció súlyosabb következményekkel járhat, beleértve a siderosis néven ismert betegséget. Ez egy tüdőgyulladás, amelyet tüdőgyulladáshoz hasonló tünetek kísérnek.

Alkalmazások

Kerámia

A FeO-t már régóta használják pigmentekként a kerámiakeverékekben.

Üveggyártásban

Zöld színének köszönhetően a hidratált vas-oxid (FeO.nH ₂ O) kiválóan alkalmazható a zöld üveg gyártásában hőelnyelő tulajdonságokkal. Ezt az üvegtípust használják épületekben, autókban, borosüvegekben és egyéb alkalmazásokban.

Zöld üveg palackok. Vinitagangurde. Forrás: Wikipedia Commons

Az acéliparban

A FeO-t nyersanyagként használják az acélgyártásban. Fontos hangsúlyozni, hogy ebben az alkalmazásban a FeO aktivitását ellenőrizni kell, mert ha túl van, negatív hatással lehet a folyamatra, különösen fokozhatja az alumínium oxidációját. Ennek elkerülése érdekében alumínium vagy kalcium-karbidot gyakran adnak a salak fázisához.

A kémiai reakciók katalizálásában

Katalizátorként használják számos ipari és vegyi műveletnél. A katalizátor készítmények, mint amelyeket a szintézisében NH ₃ és metanizáló látszanak.

A peszticidekben

A rovarok otthoni leküzdésére szolgáló képletekben használják.

A kozmetikai iparban

Tisztítószerekben, regenerálókban és testápolási krémekben használják.

Színezőként vagy pigmentekként a kozmetikumokban a bőr felületének hiányosságainak fedezésére szolgál. Mivel vízben nem oldódik, kristályok vagy részecskék formájában marad, és lehetővé teszi a nagyobb bevonatot.

Mivel ásványi pigment, ellenáll a fénynek, mint a szerves színezékek. Az ásványi pigmentek átlátszatlanok, de kevésbé fényesek. A hidratált vas (II) -oxid kiváló stabilitást nyújt, és a sminkben a leggyakrabban használt ásványi pigmentek.

A gyógyászatban

A mágneses FeO nanorészecskéket széles körben használják ezen a területen. Például a gyógyszerészeti célzás és a technikák, például a sejtek válogatása kihasználják a mágneses részecskék vonzódását a nagy mágneses fluxussűrűséghez. Ez vonatkozik a rákkezelésre.

Élelmiszer-tartósításban

A FeO antioxidánsként hat az élelmiszer-csomagolásban. Finom por formájában adják hozzá a zsákba vagy a csomagoláshoz csatolt címkébe, elválasztva a terméktől. Ilyen módon szabályozott sebességgel szabadul fel.

Annak köszönhetően, hogy könnyen reagál az oxigénnel, O ₂ elfogó anyagként működik, csökkentve annak koncentrációját a csomagoláson belül, ahol az élelmiszer található.

Így késik az élelmiszer oxidatív lebomlása, meghosszabbítva annak időtartamát. Különösen a húsok tartósítására használják.

Hús csomagolás egy szupermarketben. Felhasználó: Mattes. Forrás: Wikipedia Commons

Egyéb felhasználások

A kozmetikai ipar FeO-t használ pigmentek előállításához a zománcokban.

Irodalom

1. Cotton, F. Albert és Wilkinson, Geoffrey. (1980). Fejlett szervetlen kémia. Negyedik kiadás. John Wiley & Sons.
2. S. Országos Orvostudományi Könyvtár. (2019). Vas-oxid. Helyreállítva a pubchem.ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
3. Dance, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm és Trotman-Dickenson, AF (1973). Átfogó szervetlen kémia. 3. kötet. Pergamon Press.
4. Kirk-Othmer (1994). Kémiai Technológia Enciklopédia. 14. kötet. Negyedik kiadás. John Wiley & Sons.
5. Valet, B.; M őrnagy; Fitoussi, F.; Capellier, R.; Dormoy, M. és Ginestar, J. (2007). Színezőanyagok a dekoratív és más kozmetikumokban. Elemzési módszerek. 141-152. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről.
6. Heness, G. (2012). Fém-polimer nanokompozitok. Előrehaladás a polimer nanokompozitokban. Helyreállítva a sciencedirect.com webhelyről
7. Dalla Rosa, Marco (2019). A csomagolás fenntarthatósága a húsiparban. A fenntartható hústermelés és -feldolgozás területén. 9. fejezet. Helyreállítva a sceincedirect.com webhelyről.
8. Hudson Ásványtani Intézet (2019). Wüstite. Helyreállítva a mindat.org oldalról.
9. Hazen, Robert M. és Jeanloz, Raymond (1984). Wüstite (Fe _1-x O): A hibaszerkezet és a fizikai tulajdonságok áttekintése. A geofizika és az űrfizika áttekintése, 22. kötet, 1. szám, 37–46. Oldal, 1984. február.