氧化铁

三氧化二铁，或称氧化铁，化学式Fe₂O₃，是铁锈和赤铁矿的主要成分。铁锈的主要成因是铁金属在杂质碳的存在下，与环境中的水份和氧气反应，铁金属便会生锈。

三氧化二铁
IUPAC名 Iron(III) oxide 氧化铁(III)
别名	氧化铁 (ferric oxide) 赤铁矿 铁红 氧化红铁 (red iron oxide) rouge 磁赤铁矿（英语：maghemite） (maghemite) colcothar 一点五氧化铁 (iron sesquioxide) 铁锈 赭石
识别
CAS号	1309-37-1  Y
PubChem	518696
ChemSpider	14147
SMILES	O1[Fe]2O[Fe]1O2
InChI	1/2Fe.3O/rFe2O3/c3-1-4-2(3)5-1
InChIKey	JEIPFZHSYJVQDO-ZVGCCQCPAC
Gmelin	11092
ChEBI	50819
RTECS	NO7400000
KEGG	C19424
性质
化学式	Fe2O3
摩尔质量	159.69 g·mol⁻¹
外观	红棕色固体
密度	5.24
熔点	1566 °C (1838 K) 分解
溶解性（水）	不可溶
结构
晶体结构	菱方
热力学
ΔfHm⦵298K	−825.50 kJ/mol
危险性
欧盟分类	未列明
闪点	不可燃
相关物质
其他阴离子	硫化亚铁
其他阳离子	氧化亚铁 四氧化三铁 二氧化钌 二氧化锇
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

性质

化学性质

铝热反应

铝与氧化铁和氯酸钾组成的铝热剂混合后由镁条点燃，放出大量的热，生成氧化铝和铁。请注意：此化学反应将造成爆炸。

${\displaystyle {\rm {2Al+Fe_{2}O_{3}{\xrightarrow {\Delta }}Al_{2}O_{3}+2Fe}}}$

碳还原性

氧化铁可以与碳混合后加热，生成铁和二氧化碳。 工业上常用焦炭和焦炭不完全燃烧产生的CO还原赤铁矿，以产生生铁（含0.03%-2%的碳）。

${\displaystyle {\rm {2Fe_{2}O_{3}+3C{\xrightarrow {\Delta }}4Fe+3CO_{2}\uparrow }}}$

${\displaystyle {\rm {Fe_{2}O_{3}+3CO{\xrightarrow {\Delta }}2Fe+3CO_{2}\uparrow }}}$

加速氧化成因

• 离子化合物和水的存在：如果铁金属接触到离子浓度高的水溶液，铁金属便会生锈。因为离子化合物是电解质，会促进金属中电子的释放，导致生锈。例如近海区域有海水微滴，海水含有氯化钠，氯化钠是离子化合物，会令铁金属快速氧化。即便只有水，也会很快吸附空气中的二氧化碳等酸性气体，加速氧化。此外，很多不锈钢通过形成保护性氧化层，从而对形成氧化物有很好的抵抗作用，但对形成氯化物的抵抗能力却比较差。
• 酸性化合物的存在：工厂会排出酸性气体，这些酸性气体会令铁金属生锈。因为酸性气体与空气中的水分结合会变成电解质。
• 高温：温度较高时，铁金属便会生锈。
• 经刮擦或凹凸扭曲的表面：若铁金属被刮擦或凹凸扭曲，铁金属便会生锈。因为凹凸表面容易积聚电子。
• 与活泼性较低的金属接触：若铁金属与活泼性较低的金属接触（例如锡和铜），铁金属便会生锈。

防止氧化

• 涂上油漆，塑料，油，油脂
• 覆盖其他金属，例如锌等

检验氧化程度

利用铁氰化钾与酚酞混合得到铁锈指示剂，遇到Fe²⁺离子会变蓝色（普鲁士蓝），检验氧化金属的氧化程度。 用色度计分析深蓝色的Fe₄[Fe(CN)₆]₃，可以算出起始的Fe²⁺离子的物质的量。

用途

矿业

矿工利用包含氧化铁的赤铁矿来炼铁，以制备钢铁、合金等。

颜料

主条目：威尼斯红和赭石

氧化铁带红色，常被人们拿来做颜料。威尼斯红、赭石等颜料里面的主要成分为氧化铁。

参看

• 赤铁矿
• 威尼斯红（氧化铁颜料）

参考资料

• [港] 锺皓湄．《21世纪化学1A》．ISBN 962-372-769-0．
• 粤教版初中化学教科书 ISBN 978-7-107-24498-8