EISEN (II) OXID: STRUKTUR, NOMENKLATUR, EIGENSCHAFTEN, VERWENDUNGEN - CHEMIE - 2025

Das Eisenoxid (II) -oxid oder Eisen (II) ist ein schwarzer anorganischer Feststoff, der durch Reaktion von Sauerstoff (O ₂ ) mit Eisen (Fe) zur Oxidationsstufe +2 gebildet wird. Es wird auch Eisenmonoxid genannt. Seine chemische Formel lautet FeO.

Es kommt in der Natur als Mineral Wustit vor, ein Mitglied der Periklasgruppe. Es ist auch als Wuestit, Iosiderit oder Iozit bekannt. Wustit ist ein undurchsichtiges Mineral von schwarzer bis brauner Farbe, obwohl es unter reflektiertem Licht grau ist. Es hat einen metallischen Glanz.

Eisenoxid- oder Eisen (II) -oxidpulver. FK1954. Quelle: Wikipedia Commons

Eisen (II) -oxid kann durch thermische Vakuumzersetzung von Eisen (II) -oxalat erhalten werden, wobei ein pyrophores Schwarzpulver erhalten wird. Dieses Pulver verringert seinen Teilungszustand und wird weniger reaktiv, wenn es auf hohe Temperaturen erhitzt wird.

Eisen (II) -oxidkristalle können nur unter Gleichgewichtsbedingungen bei hoher Temperatur erhalten werden, wodurch das System schnell abgekühlt wird. Wenn die Reaktion bei niedrigeren Temperaturen durchgeführt wird, ist das FeO instabil und wird zu Eisen (Fe) und Fe ₃ O ₄ -Oxid , da langsames Abkühlen eine Disproportionierung begünstigt.

Da es pyrophor ist, ist es ein Material, das eine Brandgefahr darstellt. Darüber hinaus ist es gefährlich, wenn es in großen Mengen und über einen längeren Zeitraum eingeatmet wird, da es Lungenerkrankungen verursachen kann.

Eisen (II) oxid wird als Pigment in Keramiken, Emails, Gläsern und Kosmetika verwendet. Aufgrund seiner magnetischen Eigenschaften wird es in der Medizin eingesetzt. Es wird auch als Antioxidans in verpackten Lebensmitteln verwendet und zusätzlich in der Reaktionskatalyse und in Pestizidformeln.

Struktur

Eisen (II) -oxid (FeO) besitzt theoretisch die kubische Struktur von Steinsalz mit 4 Fe ²⁺ -Ionen und 4 O ² -Ionen für jede Einheitszelle und Fe ²⁺ -Ionen , die die oktaedrischen Stellen besetzen.

Die Realität ist jedoch, dass es erheblich von der idealen Steinsalzstruktur von FeO abweicht, da es sich um eine komplexe fehlerhafte Anordnung handelt.

Einige Fe ²⁺ -Ionen werden durch Fe ³⁺ -Ionen ersetzt , sodass die Kristallstruktur immer einen Eisenmangel aufweist. Aus diesem Grund soll es sich um einen nichtstöchiometrischen Feststoff handeln. Die Formel, die es am besten beschreibt, ist Fe _1-x O.

Andererseits ist hydratisiertes Eisen (II) -oxid (FeO.nH ₂ O) ein grüner kristalliner Feststoff.

Nomenklatur

Es hat mehrere Namen:

- Eisen (II) oxid.

- Eisenoxid.

- Eisenmonoxid.

- Wustita.

- Wuestita.

- Iosiderit.

- Iozita.

Eigenschaften

Körperlicher Status

Kristalliner Feststoff.

Mohs Härte

5-5.5.

Molekulargewicht

71,84 g / mol.

Schmelzpunkt

1368 ° C.

Dichte

5,7 g / cm ³

Löslichkeit

Praktisch unlöslich in Wasser und Laugen. In Säuren schnell löslich. In Alkohol unlöslich.

Brechungsindex

2.23.

Andere Eigenschaften

- Leicht an der Luft oxidiert. Unter bestimmten Bedingungen entzündet es sich spontan an der Luft. Deshalb soll es pyrophor sein.

- Es ist eine starke Base und nimmt Kohlendioxid schnell auf.

- Das natürliche Mineral Wustit ist stark magnetisch. Unter -75 ºC FeO ist jedoch antiferromagnetisch.

- Wustite verhält sich wie ein Halbleiter.

- Die magnetischen und elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften sowie ihre Struktur hängen von seiner thermischen Vorgeschichte und den Drücken ab, denen es ausgesetzt war.

Risiken

- Das Einatmen von Eisen (II) -oxidstaub oder -dämpfen wird als gefährlich angesehen, da dies zu Reizungen der Nase und des Rachens führen und die Lunge beeinträchtigen kann.

- Eine hohe Exposition gegenüber FeO-Staub kann zu einer Erkrankung führen, die als Metalldampffieber bezeichnet wird und eine berufsbedingte Expositionskrankheit darstellt, die grippeähnliche Symptome verursacht.

- Eine fortgesetzte Exposition gegenüber hohen FeO-Spiegeln kann schwerwiegendere Auswirkungen haben, einschließlich einer als Siderose bekannten Krankheit. Dies ist eine Entzündung der Lunge, die von Symptomen ähnlich einer Lungenentzündung begleitet wird.

Anwendungen

In der Töpferei

FeO wird seit langem als Pigment in Keramikmischungen verwendet.

In der Glasherstellung

Hydratisiertes Eisenoxid (FeO.nH ₂ O) zeichnet sich aufgrund seiner grünen Farbe bei der Herstellung von grünem Glas durch wärmeabsorbierende Eigenschaften aus. Diese Art von Glas wird in Gebäuden, Autos, Weinflaschen und anderen Anwendungen verwendet.

Grüne Glasflaschen. Vinitagangurde. Quelle: Wikipedia Commons

In der Stahlindustrie

FeO wird als Rohstoff bei der Herstellung von Stahl verwendet. Es ist wichtig zu betonen, dass bei dieser Anwendung die Aktivität von FeO kontrolliert werden muss, da es bei einem Überschuss den Prozess negativ beeinflussen kann, insbesondere die Oxidation von Aluminium erhöhen kann. Um dies zu vermeiden, wird der Schlackenphase häufig Aluminium oder Calciumcarbid zugesetzt.

Bei der Katalyse chemischer Reaktionen

Es wird als Katalysator in einer Vielzahl von industriellen und chemischen Operationen eingesetzt. In Katalysatorzubereitungen fallen diejenigen auf, die bei der Synthese von NH ₃ und der Methanisierung verwendet werden.

In Pestiziden

Es wird in Formeln zur Bekämpfung von Insekten zu Hause verwendet.

In der Kosmetikindustrie

Es wird in Reinigungsmitteln, Regeneratoren und Körperpflegecremes verwendet.

Als Farbstoff oder Pigment in Kosmetika wird es verwendet, um Unvollkommenheiten auf der Hautoberfläche abzudecken. Da es in Wasser unlöslich ist, bleibt es bei Verwendung in Form von Kristallen oder Partikeln und ermöglicht eine stärkere Beschichtung.

Als Mineralpigment ist es lichtbeständiger als organische Farbstoffe. Mineralpigmente sind undurchsichtiger, aber weniger glänzend. Hydratisiertes Eisen (II) -oxid bietet eine ausgezeichnete Stabilität und gehört zu den am häufigsten verwendeten Mineralpigmenten im Make-up.

In Behandlung

Magnetische FeO-Nanopartikel sind auf diesem Gebiet weit verbreitet. Beispielsweise nutzen das Targeting von Arzneimitteln und Techniken wie die Zellsortierung die Anziehungskraft magnetischer Partikel auf hohe magnetische Flussdichten. Dies gilt für die Krebsbehandlung.

In der Lebensmittelkonservierung

FeO wirkt als Antioxidans in Lebensmittelverpackungen. Es wird als feines Pulver in einen Beutel oder ein Etikett gegeben, das an der Verpackung angebracht und vom Produkt getrennt ist. Auf diese Weise wird es mit einer kontrollierten Geschwindigkeit freigesetzt.

Aufgrund seiner Eigenschaft, leicht mit Sauerstoff zu reagieren, wirkt es als O ₂ -Abscheidungsmittel und verringert seine Konzentration in der Verpackung, in der sich das Lebensmittel befindet.

Somit wird der oxidative Abbau des Lebensmittels verzögert, wodurch seine Dauer erhöht wird. Es wird insbesondere zur Konservierung von Fleisch verwendet.

Fleischverpackung in einem Supermarkt. Benutzer: Mattes. Quelle: Wikipedia Commons

Andere Verwendungen

Die Kosmetikindustrie verwendet FeO, um Pigmente in Emails herzustellen.

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