三氧化二铁|Iron(III) oxide|1309

chenwei_5623 2017-03-22

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三氧化二铁结构式

WinID：0949
中文名称：三氧化二铁
英文名称：Iron(III) oxide
别名名称：三氧化二铁三氧化铁赤色氧化铁氧化铁红氧化高铁红氧化铁铁丹铁朱
更多别名：Ferric sesquioxide Jeweler's rouge Caput mortuum Colcothar Ferric oxide Crocus martis Adstringens Ferrugo Red iron trioxide Rubigo Vitriol red Venetian Stone red
分子式：Fe₂O₃
分子量：159.69

编号系统

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CAS号：1309-37-1

MDL号：MFCD00011008

EINECS号：215-168-2

RTECS号：NO7400000

BRN号：

PubChem号：24877672

物性数据

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1. 性状：深红色粉末或块状物，无气味。灼烧时放出氧气。

2. 密度（g/mL,20℃）：5～5.25

3. 熔点（oC）：1565

4. 闪点（oC）：>230

5 . 溶解性：不溶于水，在浓酸中加热逐渐溶解

6. 折射率：3.042

毒理学数据

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能引起像流感症状的金属烟雾热。可引起眼睑刺激、永久性眼睛结膜着色、气管炎和慢性咳嗽。

生态学数据

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对是水稍微有危害的不要让未稀释或大量的产品接触地下水、水道或者污水系统，若无政府许可，勿将材料排入周围环境。

分子结构数据

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1、摩尔折射率：无可用的

2、摩尔体积（cm³/mol）：无可用的

3、等张比容（90.2K）：无可用的

4、表面张力（dyne/cm）：无可用的

5、介电常数：无可用的

6、极化率（10^-24cm³）：无可用的

7、单一同位素质量：159.854628 Da

8、标称质量：160 Da

9、平均质量：159.6882 Da

计算化学数据

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1、氢键供体数量：1

2、氢键受体数量：4

3、可旋转化学键数量：0

4、拓扑分子极性表面积（TPSA）：4

5、重原子数量：6

6、表面电荷：0

7、复杂度：0

8、同位素原子数量：0

9、确定原子立构中心数量：0

10、不确定原子立构中心数量：0

11、确定化学键立构中心数量：0

12、不确定化学键立构中心数量：0

13、共价键单元数量：6

性质与稳定性

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1.有氧化性，能被氢和一氧化碳还原成铁，灼烧时放出氧气，能被氢和一氧化碳还原成铁。

2.分散性好，着色力及遮盖力强。无油渗性和水渗性。耐温、耐光、耐酸、耐碱。α-Fe2O3六方晶体，俗称铁红，自古以来作为研磨剂和红色颜料得到广泛的应用。天然出产的有赤铁矿（hematite）、镜铁矿（specularite）。属于菱面体晶系R3C，a=0.54228nm，α=55°17′，z=2。密度为5.287g/cm3，Tk(Neel点)=965K。有顺磁性，-16℃以下磁性减弱。在工业上主要用作为铁磁芯和磁石的原料。着色力强，且因对日光、空气、水、热的稳定性好，在涂料中有着广泛的用途。

贮存方法

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应存放于干燥处，勿使受潮，避免高温，应与酸、碱隔离。

合成方法

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制法制备方法有湿法和干法。湿法制品结晶细小、颗粒柔软、较易研磨，适宜作颜料。干法制品结晶大、颗粒坚硬，适宜作磁性材料、抛光研磨材料。

1．湿法将一定量的5%硫酸亚铁溶液迅速与过量烧碱溶液反应（要求碱过量0.04～0.08g/mL），在常温下通入空气使之全部变成红棕色的氢氧化铁胶体溶液，作为沉积氧化铁的晶核。以上述晶核为载体，以硫酸亚铁为介质，通入空气，在75～85 ℃，在金属铁存在的条件下，硫酸亚铁与空气中氧作用，生成三氧化二铁（即铁红）沉积在晶核上，溶液中的硫酸根又与金属铁作用，重新生成硫酸亚铁，硫酸亚铁再被空气氧化成铁红继续沉积，如此循环到整个过程结束，生成氧化铁红。

2．干法硝酸与铁片反应生成硝酸亚铁，经冷却结晶，脱水干燥，经研磨后在600～700℃煅烧8～10 h，再经水洗、干燥、粉碎制得氧化铁红产品。也可以氧化铁黄为原料，经600～700℃煅烧制得氧化铁红。

3.从高纯硫酸亚铁水溶液出发，合成高纯α-FeO（OH）［12］，再在600℃温度下加热大约3h脱水则得α- Fe₂O₃。用这个方法得到的产品，每个粒子都具有次级结构的所谓膨体粒子。虽然乍看起来和母体结晶α-FeO（OH）具有同样大小的针状外形，但实际上是由极细小的一次粒子和空隙组成。加热分解温度越高，一次粒子的尺寸越大。而且也促进针状二次粒子间的烧结。

4.将氢氧化铁沉淀和蒸馏水一起装入聚四氟乙烯烧杯之后，在耐压管或热压锅中加热到150℃，就可得到由数微米尺寸的六角片状、单晶粒子组成的α- Fe₂O₃。这时，若热压锅的锅壁材质（不锈钢）不好，容易和水反应放出氢气。

由于发生的氢气使α- Fe₂O₃还原析出Fe₃O₄，不能制得纯α- Fe₂O₃。

4.采用硝酸亚铁氧化法。将稀硝酸和铁片反应生成硝酸亚铁，经空气氧化、压滤、漂洗、干燥、高温煅烧、粉碎而得。

5.将100kg工业硫酸亚铁用纯水加热溶解为相对密度为1.15～1.20的溶液，过滤后滤液应澄明清亮。将滤液加热沸腾，在搅拌下加入其体积6倍的，相对密度为1.08的工业草酸溶液（事先已过滤）：

加完草酸后静8h，使其反应完全并充分沉淀。然后分出上层酸液，沉淀用纯水反复倾洗至洗涤无 SO₄^2-子存在，甩干，在100～110℃下干燥，过筛（40～60目），在高温炉中于400～500℃灼烧2h，趁热充分搅拌，冷却后，再次过筛，即得成品。

用途

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1.是无机颜料，在涂料工业中用作防锈颜料。也用作橡胶、人造大理石、地面水磨石的着色剂，塑料、石棉、人造革、皮革揩光浆等的着色剂和填充剂，精密仪器、光学玻璃的抛光剂及制造磁性材料铁氧体元件的原料等。
2.用于油漆、油墨、橡胶、陶瓷、玻璃等工业，也可用作催化剂、抛光剂和饲料添加剂等。

3.有干法和湿法两种。干法晶粒较大，硬度较高，适于制造磁性材料，用作五金器材、眼镜玻璃、光学仪器及玉石等的抛光研磨材料。湿法晶粒细小，硬度小易研磨，适于用作着色剂。在塑料工业、建筑工业、化学工业中都有应用。食品级产品用于食品及化妆品的着色。

4.用作胶黏剂和密封剂的防锈和着色填充剂。干法氧化铁红的晶粒较大，硬度较高，适用于制造磁性材料及用作五金器材、眼镜玻璃、光学仪器及玉石等的抛光研磨材料。湿法氧化铁红的晶粒细小、硬度小而易研磨，适用于作着色剂。在涂料工业用作铁锈颜料及铁红色、紫棕色的着色颜料。塑料工业中用作聚烯烃、尼龙、聚苯乙烯、环氧树脂等的着色剂。建筑工业中用于制造人造大理石、地面水磨石及内外墙壁的涂刷着色剂。还用作人造革、皮革揩光浆及橡胶等的着色剂及填充料。化学工业中用作催化剂及生产其他含铁产品的原料等。食品级铁红可用于食品及化妆品的着色。

5.食用红色素。用于化妆品着色，在一般化妆品中均可使用。主要用于面部、眼部化妆品中，如粉底霜、粉饼、眼影等，唇膏、指甲油中也可使用。