العلومالكيمياءالكيمياء غير العضوية

أكسيد الحديد الثلاثي – Fe2O3

في الكيمياء إن مركب أكسيد الحديد الثلاثي هو عبارة عن مركب غير عضوي مع الصيغة الكيميائية التالية: (Fe2O3)، كما أنه يعد أحد أكاسيد الحديد الثلاثة الرئيسية أما الأكاسيد الأخرى فهي عبارة عن أكسيد الحديد الثنائي (FeO) وهو يعتبر الشكل الأقل وفرة وأكسيد الحديد (II ،III) (Fe3O4) والذي يعتبر بشكل طبيعي مثل أكسيد الحديد الأسود.

 

أكسيد الحديد الثلاثي

 

  • إن مركب أكسيد الحديد الثلاثي هو عبارة عن مركب كثيف ويمتلك لون بني محمر وبلوري، كما ويظهر عادة على شكل كتل أو مسحوق، ويوجد في الطبيعة مثل الهيماتيت المعدني وهو أحد مكونات الصدأ الذي يتكون على أشياء مصنوعة من الحديد تتعرض للهواء، والصدأ نفسه هو في الواقع خليط معقد من أكاسيد الحديد وهيدروكسيدات، بما في ذلك (Fe2O3 ،FeO ،Fe3O4 و FeO (OH))، علما أنه قد يتراوح لون الهيماتيت من الأسود والرمادي الفضي إلى البني المحمر والأحمر حسب نوع وكمية الشوائب الموجودة في أكسيد الحديد (III)، والحديد (III) هو أيضا مغنطيسي حديدي، كما وتشير المغناطيسية الحديدية إلى قدرة المادة على أن تصبح مغناطيسية للغاية ثم تحتفظ بمغناطيسيتها.

 

  • يوجد الحديد على شكل أكسيد الحديد (III) في جميع مصادر المياه الطبيعية تقريبًا، وهو يعتبر من أكثر مكملات الحديد شيوعًا للطحالب، وهو عبارة عن شبه موصل من النوع n عالي الاستقرار كما ويمتلك فجوة نطاق تتراوح من 2.0 إلى 2.2 إلكترون فولت، ويستخدم على نطاق واسع في الخلايا الكهروضوئية الشمسية، ولقد تم تحضير أكسيد الحديد النانوي (III) (الهيماتيت) ذاتي التنظيم، وقد تمت دراسة تأثيرات التوجيه على بلورات شبه معتمة من أكسيد الحديد (III) بواسطة مطيافية (Raman) الليزرية.

 

  • إن مركب أكسيد الحديد (III) هو يعد مصدر حديد مستقر حرارياً وغير قابل للذوبان بنسبة مرتفعة، وهو عبارة عن مركب غير قابل للذوبان في الماء وجميع المذيبات العضوية التقليدية، كما وأنه قابل للذوبان في الأحماض، علما أنه يتشكل الهيماتيت بشكل طبيعي عندما تتفاعل الصخور والمعادن المحتوية على الحديد مع الأكسجين الموجود في الهواء من أجل تكوين أكسيد الحديد (III)، ويمكن صنع الأكسيد صناعياً من خلال مجموعة متنوعة من الإجراءات.

 

  • علما أنه في الطريقة الأكثر شيوعًا تتفاعل كبريتات الحديد (II) مع هيدروكسيد الصوديوم (NaOH) من أجل إنتاج مركب هيدروكسيد الحديد (II) [Fe(OH2]، ثم يُسمح لمركب هيدروكسيد الحديد (II) بالتفاعل مع الأكسجين الموجود في الهواء مكونًا أكسيد الحديد (III)، كما ويمكن أيضًا أن يتم إنتاج المركب عن طريق تسخين مركب كبريتات الحديد (II) أو أكسيد الحديد المائي (II) (FeO (OH)) أو أكسالات الحديد (III) [Fe2 (C2O3) 3].

 

  • إن مركب أكسيد الحديد (III) يستخدم عامل تلميع للزجاج والمعادن النفيسة والماس، وستخدم في المغناطيس والأشرطة المغناطيسية، وكمحفز صبغة للورق ومشمع، وفي طلاء لأعمال الحديد وأجسام السفن، وفي المقاومات الكهربائية وأشباه الموصلات، وكحلول غروانية، وله دور في المعادن وفي تنقية الغاز وفي صبغ الطلاء والمطاط، وفي مركبات التلميع، وكمحفز (هيدروجين p)، وفي مضافات تغذية.

 

معلومات عامة عن مركب أكسيد الحديد (III)

 

  • إن مركب أكسيد الحديد (III) مسحوق بني محمر إلى أسود ينتج بشكل طبيعي مثل الهيماتيت المعدني، ويمكن أن يتم إنتاجه صناعياً عن طريق إشعال أي مركب حديدي في الهواء، وأكسيد الحديديك هو أساس سلسلة من الأصباغ تتراوح من الأصفر إلى الأحمر المعروف باسم أحمر البندقية، ويُستخدم الشكل الأحمر الناعم المسحوق، والذي يُطلق عليه غالبًا أحمر خدود المجوهرات من أجل تلميع المعادن الثمينة والألماس وكذلك في مستحضرات التجميل.

 

  • يشكل أكسيد الحديديك عددًا من الهيدرات ذات الهياكل والتركيبات المتغيرة، والشكل الشائع هو صدأ الحديد والذي ينتج عن العمل المشترك للرطوبة وثاني أكسيد الكربون والأكسجين في الهواء على الحديد المعدني، وتحدث هذه العملية على مرحلتين: أولاً يذوب الحديد في المحلول الحمضي الناتج عن الرطوبة وثاني أكسيد الكربون في الهواء، ليشكل الحديد وتحرر الهيدروجين، ثانيًا يعمل الأكسجين من الهواء على أكسدة الحديدوز لتشكيل أكسيد الحديديك المائي.

 

  • يظهر أكسيد الحديد كالمغنتيت المعدني على شكل بلورات مغناطيسية أو سوداء أو حمراء سوداء، ويتم تحضيره عن طريق تمرير البخار فوق مكواة حمراء ساخنة، ويستخدم الأكسيد على نطاق واسع في الفريت والمواد ذات النفاذية المغناطيسية العالية والمقاومة الكهربائية العالية المستخدمة في بعض ذاكرات الكمبيوتر وطلاءات الشريط المغناطيسي، كما أنها تستخدم كصباغ ووكيل تلميع.

المصدر
1. INORGANIC CHEMISTRYCATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE, FOURTH EDITION.2. Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity Subsequent Edition by James E. Huheey (Author), Ellen A. Keiter (Author), Richard L. Keiter (Author).3. ‘Inorganic Chemistry’ by Catherine .E. Housecroft and Alan.G. Sharpe Pearson, 5th ed. 20184. ‘Basic Inorganic Chemistry’ ‘Inorganic Chemistry’, by Miessler, Fischer, and Tarr, 5th Edition, Pearson, 2014.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى