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。铁锈的主要成因是鐵金屬在杂质碳的存在下，與環境中的水份和氧氣反应，鐵金屬便會生鏽。

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。

性質

化學性質

鋁熱反應

鋁與氧化鐵和氯酸钾组成的铝热剂混合後由镁条点燃，放出大量的热，生成氧化铝和鐵。請注意：此化学反應將造成爆炸。

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

碳還原性

氧化鐵可以與碳混合後加熱，生成鐵和二氧化碳。 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

• 離子化合物和水的存在：如果鐵金屬接觸到離子浓度高的水溶液，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电子。
• 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⁺離子的物质的量。

用途

礦業

礦工利用包含氧化鐵的赤鐵礦來煉鐵，以製備鋼鐵、合金等。

顔料

主条目：威尼斯紅和赭石

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

• 赤鐵礦
• 威尼斯紅（氧化鐵顏料）

参考资料

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