Διαφορά μεταξύ Fe2O3 και Fe3O4
Κύρια διαφορά – Fe2 O3 εναντίον Fe3 O4
Φε2 O3 και Fe3 O4 είναι δύο κοινά οξείδια του σιδήρου που μπορούν να βρεθούν φυσικά μαζί με ορισμένες ακαθαρσίες. Fe2 O3 είναι επίσης γνωστό ως αιματίτης, ένα ορυκτό από το οποίο καθαρό Fe2 O3 μπορεί να ληφθεί μέσω επεξεργασίας και Fe3 O4 είναι γνωστός ως μαγνητίτης για τον ίδιο λόγο. Αυτά τα ορυκτά αποτελούν την πρώτη ύλη για την παραγωγή καθαρού μεταλλικού σιδήρου. Υπάρχουν πολλές φυσικές και δομικές διαφορές μεταξύ του Fe2 O3 και Fe3 O4 . Η κύρια διαφορά μεταξύ Fe2 O3 και Fe3 O4 είναι αυτό το Fe2 O3 είναι ένα παραμαγνητικό ορυκτό που έχει μόνο κατάσταση οξείδωσης Fe ενώ Fe3 O4 είναι ένα σιδηρομαγνητικό υλικό που έχει και καταστάσεις οξείδωσης Fe και Fe.
Βασικές περιοχές που καλύπτονται
1. Τι είναι το Fe2 O3
– Ορισμός, ιδιότητες και εφαρμογές
2. Τι είναι το Fe3 O4
– Ορισμός, Χημικές ιδιότητες
3. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Fe2 O3 και Fe3 O4
– Σύγκριση βασικών διαφορών
Βασικοί όροι:Σιδηρομαγνητικός, Αιματίτης, Σίδηρος, Μαγνητίτης, Καταστάσεις οξείδωσης, Οξείδιο, Παραμαγνητικό, Σκουριά
Τι είναι το Fe2 O3
Φε2 O3 είναι οξείδιο του σιδήρου (III). Είναι μια ανόργανη ένωση (ένα από τα τρία κύρια οξείδια του σιδήρου). Fe2 O3 βρίσκεται στη φύση ως ορυκτό αιματίτης. Ο αιματίτης είναι η κύρια πηγή σιδήρου για τη βιομηχανία χάλυβα. Fe2 O3 εμφανίζεται ως ένα σκούρο κόκκινο (τούβλο κόκκινο) χρωματισμένο στερεό που είναι άοσμο. Fe2 O3 είναι παραμαγνητικό. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να έλκεται από ένα ισχυρό, εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Αυτή η ένωση προσβάλλεται εύκολα από οξέα. Ένα εναλλακτικό όνομα για το Fe2 O3 είναι "σκουριά".
Εικόνα 1:Καθαρό Fe2 O3 Σωματίδια
Η μοριακή μάζα του Fe2 O3 είναι 159.687 g/mol. Το σημείο τήξης αυτής της ένωσης είναι 1565 C. σε υψηλότερες θερμοκρασίες, συνήθως αποσυντίθεται. Fe2 O3 είναι εύκολα διαλυτό σε οξέα και σακχαρώδη διαλύματα. Είναι αδιάλυτο στο νερό.
Φε2 O3 υπάρχει σε δύο μεγάλα πολύμορφα. άλφα φάση και γάμμα φάση. Alpha Fe2 O3 έχει ρομβοεδρική δομή. Αυτή η δομή είναι η πιο κοινή μορφή Fe2 O3 . Είναι η μορφή με την οποία υπάρχει ο αιματίτης. Το γάμμα Fe2 O3 έχει κυβική δομή και είναι λιγότερο συχνή. Αυτή η δομή σχηματίζεται από την άλφα φάση σε υψηλές θερμοκρασίες. Οι άλλες φάσεις του Fe2 O3 περιλαμβάνουν τη φάση βήτα, τη φάση έψιλον κ.λπ., τα οποία βρίσκονται σπάνια.
Η κύρια εφαρμογή του Fe2 O3 είναι σε παραγωγή σιδήρου. Εκεί, Fe2 O3 χρησιμοποιείται ως πρώτη ύλη για την υψικάμινο (Στην οποία ο σίδηρος παράγεται με τη μορφή λιωμένου σιδήρου). Επιπλέον, πολύ λεπτά σωματίδια Fe2 O3 , γνωστό ως ρουζ κοινώς, χρησιμοποιείται στο γυάλισμα κοσμημάτων για να επιτευχθεί το τελικό φινίρισμα του προϊόντος.
Τι είναι το Fe3 O4
Φε3 O4 είναι οξείδιο του σιδήρου(II,III). Ονομάζεται έτσι επειδή περιέχει τόσο ιόντα Fe όσο και Fe. Αυτό κάνει Fe3 O4 σιδηρομαγνητικό. Αυτό σημαίνει Fe3 O4 μπορεί να έλκεται ακόμη και από ένα αδύναμο, εξωτερικό μαγνητικό πεδίο. Το ορυκτολογικό όνομα του Fe3 O4 είναι μαγνητίτης. Είναι ένα από τα σημαντικότερα οξείδια του σιδήρου που βρίσκονται φυσικά στη γη.
Εικόνα 2:Καθαρά σωματίδια Fe3O4
Φε3 O4 έχει σκούρο (μαύρο) χρώμα. Η μοριακή μάζα του Fe3 O4 είναι 231.531 g/mol. Το σημείο τήξης αυτής της ένωσης είναι 1597 C και το σημείο βρασμού είναι 2623 C. Σε θερμοκρασία δωματίου, είναι μια συμπαγής μαύρη σκόνη που είναι άοσμη. Όταν εξετάζουμε το κρυσταλλικό σύστημα του Fe3 O4 , έχει κυβική, αντίστροφη δομή σπινελίου.
Φε3 O4 είναι καλός ηλεκτρικός αγωγός (η αγωγιμότητα είναι περίπου 10 φορές υψηλότερη από αυτή του Fe2 O3 ). Όταν προκαλείται σωστά, Fe3 O4 τα σωματίδια μπορούν να λειτουργήσουν σαν μικροσκοπικοί μαγνήτες. Αυτή η ένωση χρησιμοποιείται ως μαύρη χρωστική ουσία και είναι γνωστή ως Mars black. Χρησιμοποιείται ως καταλύτης στη διαδικασία Haber (για την παραγωγή αμμωνίας). Nano- Fe3 O4 Τα σωματίδια χρησιμοποιούνται στη σάρωση με μαγνητική τομογραφία (ως σκιαγραφικά).
Διαφορά μεταξύ Fe2 O3 και Fe3 O4
Ορισμός
Φε2 O3 : Fe2 O3 είναι οξείδιο σιδήρου(III), γνωστό και ως αιματίτης.
Fe3 O4 : Fe3 O4 είναι οξείδιο σιδήρου(II,III), γνωστό και ως μαγνητίτης.
Εμφάνιση
Φε2 O3 : Fe2 O3 εμφανίζεται ως σκούρο κόκκινο ή τούβλο κόκκινη στερεά σκόνη.
Fe3 O4 : Fe3 O4 εμφανίζεται ως μαύρη στερεά σκόνη.
Κατάσταση οξείδωσης του σιδήρου
Φε2 O3 : Fe2 O3 έχει κατάσταση οξείδωσης Fe.
Fe3 O4 : Fe3 O4 έχει και τις δύο καταστάσεις οξείδωσης Fe και Fe.
Μοριακή μάζα
Φε2 O3 : Η μοριακή μάζα του Fe2 O3 είναι 159,687 g/mol.
Fe3 O4 : Η μοριακή μάζα του Fe3 O4 είναι 231.531 g/mol.
Σημείο τήξης
Φε2 O3 : Σημείο τήξης του Fe2 O3 είναι 1565°C
Fe3 O4 : Σημείο τήξης του Fe3 O4 είναι 1597°C
Σημείο βρασμού
Φε2 O3 : Fe2 O3 αποσυντίθεται σε υψηλές θερμοκρασίες.
Fe3 O4 : Το σημείο βρασμού του Fe3 O4 είναι 2623°C.
Μαγνητικές ιδιότητες
Φε2 O3 : Fe2 O3 είναι παραμαγνητικό.
Fe3 O4 : Fe3 O4 είναι σιδηρομαγνητικό.
Έλξη προς ένα μαγνητικό πεδίο
Φε2 O3 : Fe2 O3 μπορεί να έλκεται από ένα ισχυρό, εξωτερικό μαγνητικό πεδίο.
Fe3 O4 : Fe3 O4 μπορεί να έλκεται ακόμη και από ένα ασθενές, εξωτερικό μαγνητικό πεδίο.
Κρυσταλλική Δομή
Φε2 O3 : Fe2 O3 υπάρχουν σε δύο μεγάλα πολύμορφα. άλφα φάση, φάση γάμμα και κάποιες άλλες φάσεις. Η φάση άλφα έχει ρομβοεδρική δομή και γάμμα Fe2 O3 έχει κυβική δομή.
Fe3 O4 : Fe3 O4 έχει κυβική, αντίστροφη δομή σπινελίου.
Ηλεκτρική αγωγιμότητα
Φε2 O3 : Fe2 O3 είναι λιγότερο ηλεκτρικά αγώγιμο σε σύγκριση με το Fe3 O4 .
Fe3 O4 : Fe3 O4 είναι καλός ηλεκτρικός αγωγός και η αγωγιμότητα είναι περίπου 10 φορές υψηλότερη από αυτή του Fe2 O3 .
Συμπέρασμα
Ο αιματίτης και ο μαγνητίτης είναι οι κύριες πηγές σιδήρου στις βιομηχανικές διαδικασίες παραγωγής μεταλλικού σιδήρου. Αυτά τα ορυκτά χρησιμοποιούνται ως πρώτη ύλη για αυτήν την παραγωγή. Ο αιματίτης περιέχει κυρίως σίδηρο με τη μορφή Fe2 O3 ενώ ο μαγνητίτης περιέχει σίδηρο με τη μορφή Fe3 O4 . Αυτές οι ενώσεις είναι τα κύρια οξείδια του σιδήρου που μπορούν να βρεθούν στη φύση. Η κύρια διαφορά μεταξύ Fe2 O3 και Fe3 O4 είναι ότι Fe2 O3 είναι ένα παραμαγνητικό ορυκτό που έχει μόνο κατάσταση οξείδωσης Fe ενώ Fe3 O4 είναι ένα σιδηρομαγνητικό υλικό με καταστάσεις οξείδωσης τόσο Fe όσο και Fe.
Αναφορά:
1. "Οξείδιο σιδήρου (III)." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 Φεβρουαρίου 2018, Διαθέσιμο εδώ.
2. "Iron(II,III) oxide." Wikipedia, Ίδρυμα Wikimedia, 10 Φεβρουαρίου 2018, Διαθέσιμο εδώ.
Εικόνα Ευγενική προσφορά:
1. "Iron(III)-oxide-sample" By Benjah-bmm27 – Ίδιο έργο (Public Domain) μέσω Commons Wikimedia
2. “Fe3O4″By Leiem – Own work (CC BY-SA 4.0) μέσω Commons Wikimedia
