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氧化鐵
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三氧化二鐵,或稱氧化鐵,化學式Fe2O3,是鐵鏽和赤鐵礦的主要成分。鐵鏽的主要成因是鐵金屬在雜質碳的存在下,與環境中的水份和氧氣反應,鐵金屬便會生鏽。
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性質
鋁與氧化鐵和氯酸鉀組成的鋁熱劑混合後由鎂條點燃,放出大量的熱,生成氧化鋁和鐵。請注意:此化學反應將造成爆炸。
氧化鐵可以與碳混合後加熱,生成鐵和二氧化碳。 工業上常用焦炭和焦炭不完全燃燒產生的CO還原赤鐵礦,以產生生鐵(含0.03%-2%的碳)。
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加速氧化成因
- 離子化合物和水的存在:如果鐵金屬接觸到離子濃度高的水溶液,鐵金屬便會生銹。因為離子化合物是電解質,會促進金屬中電子的釋放,導致生鏽。例如近海區域有海水微滴,海水含有氯化鈉,氯化鈉是離子化合物,會令鐵金屬快速氧化。即便只有水,也會很快吸附空氣中的二氧化碳等酸性氣體,加速氧化。此外,很多不鏽鋼通過形成保護性氧化層,從而對形成氧化物有很好的抵抗作用,但對形成氯化物的抵抗能力卻比較差。
- 酸性化合物的存在:工廠會排出酸性氣體,這些酸性氣體會令鐵金屬生銹。因為酸性氣體與空氣中的水分結合會變成電解質。
- 高溫:溫度較高時,鐵金屬便會生銹。
- 經刮擦或凹凸扭曲的表面:若鐵金屬被刮擦或凹凸扭曲,鐵金屬便會生銹。因為凹凸表面容易積聚電子。
- 與活潑性較低的金屬接觸:若鐵金屬與活潑性較低的金屬接觸(例如錫和銅),鐵金屬便會生銹。
防止氧化
- 塗上油漆,塑料,油,油脂
- 覆蓋其他金屬,例如鋅等
檢驗氧化程度
利用鐵氰化鉀與酚酞混合得到鐵鏽指示劑,遇到Fe2+離子會變藍色(普魯士藍),檢驗氧化金屬的氧化程度。 用色度計分析深藍色的Fe4[Fe(CN)6]3,可以算出起始的Fe2+離子的物質的量。
用途
礦工利用包含氧化鐵的赤鐵礦來煉鐵,以製備鋼鐵、合金等。
氧化鐵帶紅色,常被人們拿來做顔料。威尼斯紅、赭石等顔料裏面的主要成分為氧化鐵。
參看
參考資料
- [港] 鍾皓湄.《21世紀化學1A》.ISBN 962-372-769-0.
- 粵教版初中化學教科書 ISBN 978-7-107-24498-8
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