Forskjellen mellom Fe2O3 og Fe3O4

Hovedforskjell - Fe₂O₃ mot Fe₃O₄

Fe₂O₃ og Fe₃O₄ er to vanlige oksyder av jern som kan finnes naturlig sammen med noen urenheter. Fe₂O₃ er også kjent som hematitt, et mineral hvorfra ren Fe₂O₃ kan oppnås via behandling og Fe₃O₄ er kjent som magnetitt av samme grunn. Disse mineralene er råmaterialet for ren metall jernproduksjon. Det er mange fysiske og strukturelle forskjeller mellom Fe₂O₃ og Fe₃O₄. Hovedforskjellen mellom Fe₂O₃ og Fe₃O₄ er det Fe₂O₃ er et paramagnetisk mineral som bare har Fe²⁺ oksidasjonstilstand mens Fe₃O₄ er et ferromagnetisk materiale som har begge Fe²⁺ og Fe³⁺ oksidasjonstilstander.

Nøkkelområder dekket

1. Hva er Fe₂O₃
     - Definisjon, egenskaper og applikasjoner
2. Hva er Fe₃O₄
     - Definisjon, kjemiske egenskaper
3. Hva er forskjellen mellom Fe₂O₃ og Fe₃O₄
     - Sammenligning av nøkkelforskjeller

Nøkkelbetingelser: Ferromagnetisk, Hematitt, Iron, Magnetitt, Oksidasjonsstater, Oksid, Paramagnetisk, Rust

Hva er Fe₂O₃

Fe₂O₃ er jern (III) oksid. Det er en uorganisk forbindelse (en av de tre store jernoksidene). Fe₂O₃ finnes i naturen som mineralhematitt. Hematitt er den viktigste jernkilden for stålindustrien. Fe₂O₃ vises som et mørkt rødt (mursteinrødt) farget fast stoff som er luktfritt. Fe₂O₃ er paramagnetisk. Dette betyr at det kan tiltrekkes av et sterkt, eksternt magnetfelt. Denne forbindelse blir lett angrepet av syrer. Et alternativt navn for Fe₂O₃ er "rust".

Figur 1: Ren Fe₂O₃ partikler

Den molære massen av Fe₂O₃ er 159,687 g / mol. Smeltepunktet for denne forbindelsen er 1565^oC; Ved høyere temperaturer dekomponerer den vanligvis. Fe₂O₃ er lett løselig i syrer og sukkerløsninger. Det er uoppløselig i vann.

Fe₂O₃ finnes i to store polymorfer; alfa fase og gamma fase. Alpha Fe₂O₃ har en rhombohedral struktur. Denne strukturen er den vanligste formen av Fe₂O₃. Det er skjemaet der hematitt eksisterer. Gamma Fe₂O₃ har en kubisk struktur og er mindre vanlig. Denne strukturen er dannet fra alfa-fasen ved høye temperaturer. De andre fasene av Fe₂O₃ inkluderer beta fase, epsilon fase, etc., som sjelden finnes.

Den store anvendelsen av Fe₂O₃ er i jernproduksjon. Der Fe₂O₃ brukes som råstoff til stekeovnen (I hvilket jern produseres i form av smeltet jern). I tillegg er veldig fine partikler av Fe₂O₃, kjent som rouge til felles, brukes i polering av smykker for å få den endelige ferdigstillingen av produktet.

Hva er Fe₃O₄

Fe₃O₄ er jern (II, III) oksid. Den er oppkalt som sådan, siden den inneholder både Fe²⁺ og Fe³⁺ ioner. Dette gjør Fe₃O₄ ferromagnetisk. Dette betyr Fe₃O₄ kan bli tiltrukket av enda et svakt, eksternt magnetfelt. Det mineralogiske navnet Fe₃O₄ er magnetitt. Det er en av de store jernoksidene som finnes naturlig på jorden.

Figur 2: Pure Fe3O4 Partikler

Fe₃O₄ har en mørk (svart) farge. Den molære massen av Fe₃O₄ er 231.531 g / mol. Smeltepunktet for denne forbindelsen er 1597^oC, og kokepunktet er 2623^oC. Ved romtemperatur er det et solidt svart pulver som er luktfritt. Når du vurderer krystallsystemet av Fe₃O₄, den har en kubisk, invers spinellstruktur.

Fe₃O₄ er en god elektrisk leder (ledningsevnen er ca 10⁶ ganger høyere enn Fe₂O₃). Når riktig indusert, Fe₃O₄ partikler kan virke som små magneter. Denne forbindelsen brukes som et svart pigment og er kjent som Mars svart. Det brukes som katalysator i Haber-prosessen (for produksjon av ammoniakk). Nano-Fe₃O₄ partikler brukes i MR-skanning (som kontrastmidler).  

Forskjellen mellom Fe₂O₃ og Fe₃O₄

Definisjon

Fe₂O₃: Fe₂O₃ er jern (III) oksid, også kjent som hematitt.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ er jern (II, III) oksid, også kjent som magnetitt.

Utseende

Fe₂O₃: Fe₂O₃ vises som mørk rød eller murstein rødt fast pulver.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ vises som et svart, solidt pulver.

Oksidasjonstilstand av jern

Fe₂O₃: Fe₂O₃ har Fe³⁺ oksidasjonstilstand.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ har begge Fe²⁺ og Fe³⁺ oksidasjonstilstander.

Molar Mass

Fe₂O₃: Den molære massen av Fe₂O₃ er 159,687 g / mol.

Fe₃O₄: Den molære massen av Fe₃O₄ er 231.531 g / mol.

Smeltepunkt

Fe₂O₃: Smeltepunkt av Fe₂O₃ er 1565 ° C

Fe₃O₄: Smeltepunkt av Fe₃O₄ er 1597 ° C

Kokepunkt

Fe₂O₃: Fe₂O₃ dekomponerer ved høye temperaturer.

Fe₃O₄: Feetets kokepunkt₃O₄ er 2623 ° C.

Magnetiske egenskaper

Fe₂O₃: Fe₂O₃ er paramagnetisk.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ er ferromagnetisk.

Attraktivitet mot et magnetisk felt

Fe₂O₃: Fe₂O₃ kan bli tiltrukket av et sterkt, eksternt magnetfelt.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ kan bli tiltrukket av enda et svakt, eksternt magnetfelt.

Krystallstruktur

Fe₂O₃: Fe₂O₃ finnes i to store polymorfer; alfa fase, gamma fase og noen andre faser. Alfafase har rhombohedral struktur, og gamma Fe₂O₃ har en kubisk struktur.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ har en kubisk, invers spinellstruktur.

Elektrisk Strømføringsevne

Fe₂O₃: Fe₂O₃ er mindre elektrisk ledende i forhold til Fe₃O₄.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ er en god elektrisk leder og ledningsevnen er ca 10⁶ ganger høyere enn Fe₂O₃.

Konklusjon

Hematitt og magnetitt er de viktigste kildene til jern i industrielle metall jernproduksjon prosesser. Disse mineralene brukes som råstoff for denne produksjonen. Hematitt inneholder hovedsakelig jern i form av Fe₂O₃ mens magnetitt inneholder jern i form av Fe₃O₄. Disse forbindelsene er de viktigste oksyder av jern som kan finnes i naturen. Hovedforskjellen mellom Fe₂O₃ og Fe₃O₄ er det Fe₂O₃ er et paramagnetisk mineral som bare har Fe²⁺ oksidasjonstilstand mens Fe₃O₄ er et ferromagnetisk materiale som har begge Fe²⁺ og Fe³⁺ oksidasjonstilstander.

Henvisning:

1. "Iron (III) oxide." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. februar 2018, Tilgjengelig her.
2. "Iron (II, III) oxide." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10. februar 2018, Tilgjengelig her.

Bilde Courtesy:

1. "Iron (III) -oxide-sample" Av Benjah-bmm27 - Eget arbeid (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Fe3O4" Av Leiem - Eget arbeid (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia