四氧化三铁

理化性质分子结构与酸反应主要用途和作用鉴别试验含量分析毒性毒性使用限量四氧化三铁试剂级价格

四氧化三铁

CAS号:1317-61-9
英文名:Triiron tetraoxide
中文名:四氧化三铁
CBNumber:CB7752940
分子式:Fe3O4-2
分子量:231.53
MOL File:1317-61-9.mol

四氧化三铁化学性质

熔点 :1538 °C(lit.)
密度 :4.8-5.1 g/mL at 25 °C(lit.)
折射率 :3.0
闪点 :7 °C
储存条件 :-20°C
溶解度 :Aqueous Acid (Slightly)
形态 :powder
颜色 :black
比重 :5.2
气味 (Odor) :at 100.00?%. odorless
水溶解性 :Insoluble in water and organic solvents. Soluble in concentrated mineral acids.
Merck :14,4040
稳定性 :Stable. Incompatible with strong acids, chloroformates, peroxides.
CAS 数据库 :1317-61-9(CAS DataBase Reference)
NIST化学物质信息 :Iron(ii,iii) oxide(1317-61-9)
EPA化学物质信息 :Iron oxide (Fe3O4) (1317-61-9)

安全信息

危险品标志 :Xi
危险类别码 :36/37/38
安全说明 :26
危险品运输编号 :3
WGK Germany :-
TSCA :Yes
海关编码 :28211000

四氧化三铁 MSDS

Magnetic iron oxide

四氧化三铁性质、用途与生产工艺

理化性质四氧化三铁，化学式Fe3O4。别名氧化铁黑、磁铁、吸铁石、黑铁，为具有磁性的黑色晶体，故又称为磁性氧化铁。不可以读作"偏铁酸亚铁"或"偏铁酸铁"Fe(FeO2)2，不是氧化铁与氧化亚铁的混合物，但可以近似地看作是氧化亚铁和氧化铁的化合物。此物质溶于酸，不溶于水、碱及乙醇、乙醚等有机溶剂。天然的四氧化三铁不溶于酸，潮湿状态下在空气中容易氧化成三氧化二铁。通常用作颜料和抛光剂，也可用于制造录音磁带和电讯器材。

四氧化三铁硬度很大，具有磁性，可以看成是氧化亚铁和氧化铁组成的化合物，逆尖晶石型、立方晶系。在外磁场下能够定向移动，粒径在一定范围之内具有超顺磁性，以及在外加交变电磁场作用下能产生热量等特性，其化学性能稳定，因而用途相当广泛。
分子结构四氧化三铁（Fe3O4）是一种铁酸盐，即Fe2+Fe3+（Fe3+O4）（即FeFe（FeO4）前面2+和3+代表铁的价态）。在Fe3O4里，铁显两种价态，一个铁原子显+2价，两个铁原子显+3价，所以说四氧化三铁可看成是由FeO与Fe2O3组成的化合物，可表示为FeO〃Fe2O3，而不能说是FeO与Fe2O3组成的混合物，它属于纯净物。

四氧化三铁的X-射线分析证明其为离子晶体，在晶体里存在的是Fe2+，Fe3+和O2-离子，每个晶胞中有8个Fe2+，16个Fe3+和32个O2-，相当于8个Fe3O4，O2-离子做立方最密堆积，Fe3+的一半（8个）嵌入堆积中的四面体空隙，而全部Fe2+和另一半Fe3+则无规则分布在八面体空隙，平均Fe2+和Fe3+各占一半。正因为Fe2+与Fe3+在八面体位置上的无序排列，电子可在铁的两种氧化态间迅速发生转移，所以四氧化三铁固体具有优良的导电性，其结构式可以表示为[Fe3+]t[Fe2+Fe3+]oO4。
与酸反应在一定条件下，四氧化三铁（Fe304）可以和酸发生反应：
（1）与非氧化性酸反应，化合价不变，如稀盐酸，稀硫酸：Fe3O4+8H+ = Fe2++2Fe3++4H2O。
（2）与氧化性酸反应，铁变为最高价，升高1价：3Fe304 +NO3-+28H+ = 9Fe3++NO↑+14H2O。
（3）与还原性酸反应，铁变为低价+2，总价降低2价。如HI酸：Fe3O4+2I-+8H+ = 3Fe2++4H2O+I2，在加热的条件下，Fe304可以被H2,CO或焦炭还原，得到铁单质。
主要用途和作用四氧化三铁是一种常用的磁性材料。因其比重大，磁性强的特点，在污水处理方面表现出了良好的性能。还可做颜料和抛光剂。
特制的纯净四氧化三铁用来作录音磁带和电讯器材的原材料。
四氧化三铁是生产铁触媒(一种催化剂)的主要原料。它的硬度很大，可以作磨料。已广泛应用于汽车制动领域，如:刹车片、刹车蹄等。
我们还可以通过某些化学反应，比如使用亚硝酸钠等等，使钢铁表面生成一层致密的四氧化三铁，用来防止或减慢钢铁的锈蚀，例如枪械、锯条等表面的发蓝、发黑。俗称"烤蓝"。
鉴别试验溶解性不溶于水和有机溶剂，难溶于浓无机酸。按OT-42方法测定。
含量分析精确称取试样约0.2g，移入一200ml锥形烧瓶中，加5mol/L盐酸10ml后，小心加热至沸，至试样完全溶解。放冷，加6至7滴30%过氧化氢溶液，再小心地加热至沸，直至过量的过氧化氢完全分解(约2～3 min)。放冷，加水30ml和碘化钾约2g，静置5min。加水30ml和淀粉试液(TS-235)作为指示剂，用0.1mol/L硫代硫酸钠溶液滴定。每mL 0～mol/L硫代硫酸钠相当于三价铁离子5.585mg.
毒性 ADl 0～0.5mg/kg(FAO/WHO，2001)。德国不准用。
毒性参见氧化铁棕。
使用限量
限于作为非直接食品用，用量不作限制(FDA，§186.1300，2000)。可用于肠衣(成品量的0.10%)及猫狗食品(0.25%)，FDA，§73.200，2000。
GB 2760-96：糖果包衣0.02g/kg。
化学性质黑色粉末。无臭。不溶于水或有机溶剂。难溶于浓无机酸。相对密度5.18。熔点(分解)1538℃。
用途食用黑色素。
用途用作分析试剂，也用于制药工业、颜料配制和电子工业
用途用作氨触媒的主要原料
用途用作水彩、油彩、油墨的颜料。涂料工业用于制造防锈漆及其他底漆等。建筑业用于人造大理石及水泥地面着色。电子电讯工业用于制造磁钢，也用作碱性干电池的阴极板。在机器制造业用于钢铁探伤。
用途用于药片糖衣和胶囊等的着色。
用途用于医药、冶金、电子和纺织等工业，以及用作催化剂、抛光剂、油漆和陶瓷等的颜料、玻璃着色剂等。特制的磁性氧化铁可用以制造录音磁带和电信器材。球型四氧化三铁磁粉应用领域如下： 1，生产激光打印机高档墨粉的原料，又能用于生产复印机墨粉（高矫顽力）的原料。 2，磁性密封，可用作机械密封的旋转轴密封。 3，金属、陶瓷、纳米陶瓷、复合陶瓷基片，铁氧体材料。 4，碱性干电池的阴极板，在机械制造业可用于钢铁探伤。 5，抗紫外线材料、微波吸收材料、磁记录材料。 6，磁保健材料，可广泛添加入各类化纤、塑料、橡胶等中，制得各类保健产品和养生产品。 7，建筑结构和混凝土制品的着色。水彩、油漆、涂料等
用途用于颜料和擦光剂等，用于涂料、塑料和建筑物表面着色
生产方法除工艺中增加除重金属及砷外，其他参见氧化铁黑。
生产方法加合法将铁屑与硫酸反应制得硫酸亚铁，再加入烧碱和三氧化二铁在95～105℃进行加合反应生成四氧化三铁，经过滤、烘干、粉碎制得氧化铁黑。其
Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑
FeSO4+2NaOH→Fe(OH)2+Na2SO4
Fe(OH)2+Fe2O3→Fe3O4+H2O
生产方法
由硫酸亚铁加热至1000℃以上而得。
由空气、水蒸气或二氧化碳对铁作用而得。