Óxido de ferro (III): estrutura, nomenclatura, propriedades, usos

O óxido de ferro (III) é um composto químico formado por ferro e oxigênio, com fórmula Fe2O3. Possui uma estrutura cristalina e é comumente encontrado na natureza na forma de minerais como a hematita e a magnetita. Sua nomenclatura oficial é trióxido de diferro, e suas propriedades incluem cor avermelhada, alto ponto de fusão e boa condutividade térmica e elétrica. O óxido de ferro (III) é amplamente utilizado na fabricação de tintas, pigmentos, abrasivos, e como catalisador em reações químicas. Além disso, é empregado em aplicações médicas e na indústria de alimentos.

Aplicações e utilidades do óxido de ferro 3 na indústria e na medicina.

O óxido de ferro (III), também conhecido como óxido férrico, é um composto químico amplamente utilizado na indústria e na medicina devido às suas diversas aplicações e propriedades.

Na indústria, o óxido de ferro (III) é utilizado como corante em tintas, cosméticos e materiais de construção, devido à sua cor avermelhada característica. Além disso, é empregado na produção de ímãs de alta coercitividade, utilizados em equipamentos eletrônicos e motores.

Na medicina, o óxido de ferro (III) é utilizado em exames de ressonância magnética (RM), onde é administrado ao paciente para melhorar a definição das imagens produzidas pelo equipamento. Este composto é seguro para uso médico e não apresenta efeitos colaterais significativos.

Além disso, o óxido de ferro (III) é utilizado na fabricação de suplementos de ferro para tratamento de deficiências nutricionais, uma vez que o ferro é um mineral essencial para o organismo humano.

Em resumo, o óxido de ferro (III) é um composto versátil com aplicações importantes na indústria e na medicina, contribuindo para o desenvolvimento de diversos produtos e tecnologias que beneficiam a sociedade.

Principais aplicações do óxido de ferro na indústria, construção e cosméticos.

O óxido de ferro (III), também conhecido como ferrugem, possui uma ampla gama de aplicações na indústria, construção e cosméticos. Sua estrutura química consiste em átomos de ferro ligados a átomos de oxigênio, formando um composto estável e de cor avermelhada.

Na indústria, o óxido de ferro é amplamente utilizado como pigmento em tintas, plásticos e revestimentos. Sua cor vibrante e resistência à corrosão o tornam uma escolha popular para aplicações que exigem durabilidade e estética. Além disso, o óxido de ferro é utilizado como catalisador em reações químicas e na fabricação de materiais magnéticos.

Na construção, o óxido de ferro é empregado como corante em argamassas, concretos e cerâmicas. Sua capacidade de conferir cores variadas e sua resistência à degradação o tornam um componente essencial em produtos de construção civil. Além disso, o óxido de ferro é utilizado como aditivo em produtos impermeabilizantes e anticorrosivos.

Na indústria cosmética, o óxido de ferro é utilizado como corante em maquiagens, produtos para cabelo e cremes faciais. Sua segurança, estabilidade e variedade de cores o tornam um ingrediente popular em produtos de beleza. Além disso, o óxido de ferro é utilizado em protetores solares, devido à sua capacidade de absorver radiação ultravioleta.

Em resumo, o óxido de ferro (III) desempenha um papel fundamental em diversas aplicações industriais, de construção e cosméticas, graças às suas propriedades únicas e versatilidade.

Principais características do óxido que você precisa conhecer.

O óxido de ferro (III) é um composto químico formado pela ligação do ferro com o oxigênio, sendo representado pela fórmula Fe2O3. Sua estrutura cristalina é do tipo α-Fe2O3, sendo também conhecido como hematita. A nomenclatura desse composto segue as regras da IUPAC, utilizando o prefixo “óxido” seguido do nome do metal e o respectivo número de oxidação.

Entre as propriedades mais importantes do óxido de ferro (III) estão a sua cor vermelha característica, sua alta densidade e sua baixa solubilidade em água. Além disso, esse composto é um material magnético e apresenta uma elevada estabilidade química.

Relacionado:  Balão de destilação: características, utilizações e riscos

Os usos do óxido de ferro (III) são variados, sendo amplamente utilizado na indústria de pigmentos, especialmente na fabricação de tintas, esmaltes e cerâmicas. Também é empregado na produção de abrasivos, na indústria de polimento e lapidação de pedras preciosas, e até mesmo na medicina, como suplemento de ferro para tratamento de anemia.

Nomenclatura correta do óxido de ferro é FeO.

A nomenclatura correta do óxido de ferro é FeO. Muitas vezes, as pessoas podem se confundir e chamar erroneamente o composto de óxido de ferro (III), mas é importante ressaltar que a fórmula correta é FeO.

O óxido de ferro (III) é um composto químico formado por um átomo de ferro ligado a três átomos de oxigênio. Sua estrutura molecular é representada pela fórmula Fe2O3, onde o ferro está em seu estado de oxidação +3.

As propriedades do óxido de ferro (III) incluem uma cor avermelhada, sendo conhecido popularmente como óxido férrico. É um material magnético e apresenta alta estabilidade química em condições ambientais.

Os usos do óxido de ferro (III) são variados, sendo amplamente utilizado na indústria de pigmentos para a produção de tintas, plásticos, cerâmicas e cosméticos. Além disso, também é empregado como catalisador em reações químicas e na fabricação de ímãs.

Portanto, é importante diferenciar a nomenclatura correta do óxido de ferro, lembrando que FeO refere-se ao óxido de ferro (II) e Fe2O3 é o óxido de ferro (III), com propriedades e aplicações distintas.

Óxido de ferro (III): estrutura, nomenclatura, propriedades, usos

O óxido de ferro (III) ou óxido de ferro é um sólido inorgânico formado por reacção de ferro (Fe) e de oxigénio (O 2 ), em que é obtido um estado de oxidação +3 ferro. Sua fórmula química é Fe 2 O 3 .

Na natureza, é principalmente na forma de mineral de hematita, que deve seu nome à cor vermelha de suas listras. A hematita é o principal minério de ferro para uso industrial.

Óxido de ferro (III): estrutura, nomenclatura, propriedades, usos 1

Óxido férrico em pó ou óxido de ferro (III). W. Oelen [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] Fonte: Wikipedia Commons

A cor e a aparência do Fe 2 O 3 dependem do tamanho e formato de suas partículas, bem como da identidade e quantidade de impurezas e água presentes. São conhecidos pigmentos amarelo, laranja e vermelho. Não possui brilho metálico.

Não conduz eletricidade, mas misturado com outros óxidos permite a fabricação de vidros semicondutores. A forma alfa cristalina é antiferromagnética e a gama é ferromagnética.

É usado como pigmento vermelho em tintas, borracha, cerâmica e papel. Também em revestimentos de proteção para aço e outros metais. Sua versatilidade é devido à sua capacidade de tingimento e poder de revestimento, sua resistência à luz ultravioleta e aos álcalis.

É utilizado na preparação de granadas ou pedras finas de vários óxidos metálicos. Serve para polir vidro, diamante e metais preciosos (jóias). Também é usado como catalisador em várias reações. Foi usado para tratamento de águas residuais.

Estrutura

Alpha

A forma cristalina α-Fe 2 O 3 tem a estrutura do corindo (mineral Al 2 O 3 ), onde os íons óxido (O -2 ) formam camadas hexagonais compactadas, com os íons Fe + 3 ocupando dois terços dos sítios octaédricos .

Em outras palavras, cada Fe +3 é octaedrosamente cercado por 6 íons O -2 . Sua cor muda com o aumento do tamanho das partículas, de vermelho brilhante a violeta escuro.

Gamma

O γ-Fe 2 O 3 tem uma estrutura do tipo espinela de acordo com os iões de óxido embalados cúbicos, com iões de Fe 3 interstícios distribuídos aleatoriamente entre o octaedro e tetraédrica. Essa variedade cristalina quando aquecida ao ar a mais de 400 ° C muda para a estrutura alfa. Tem uma cor marrom.

Relacionado:  Ácido láurico: estrutura, propriedades, usos, benefícios, efeitos

Beta e Epsilon:

São formas cristalinas raras desse óxido. O β-Fe 2 O 3 cristaliza no sistema romboédrica. Essa estrutura é metaestável e, quando aquecida acima de aproximadamente 500 ° C, muda para a variedade alfa.

O Fe-Fe 2 O 3 cristaliza ortorrombicamente. Também é metaestável e a temperaturas entre 230 e 500 ° C passam para a estrutura alfa.

Nomenclatura

Hematita: mineral natural do Fe 2 O 3 que cristaliza na forma alfa. Também é conhecido como especularita ou oligisto.

Óxido de ferro (III): estrutura, nomenclatura, propriedades, usos 2

Mineral de hematita. Jyothis em ml.wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)] Fonte: Wikipedia Commons

Maghemita ou hematita magnética: forma gama de Fe 2 O 3 , pouco abundante na natureza.

Óxido de ferro (III): estrutura, nomenclatura, propriedades, usos 3

Mineral de maghemita. Ra’ike [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] Fonte: Wikipedia Commons

Óxido férrico: Fe 2 O 3.

Óxidos naturais de ferro (III): são encontrados na natureza. Eles foram usados ​​desde os tempos pré-históricos, por exemplo, nas pinturas das cavernas de Altamira.

Óxidos de ferro sintético (III): são preparados sinteticamente, obtendo uma composição que corresponde à dos minerais naturais. Eles são preferidos aos naturais por causa de sua nuance ou matiz puro, propriedades consistentes e capacidade de tingimento.

Propriedades

Estado físico

Sólido, cuja coloração pode ser vermelho vivo, marrom avermelhado e violeta escuro, dependendo da estrutura cristalina e do tamanho das partículas.

Peso molecular

159,69 g / mol.

Ponto de fusão

1566 ° C.

Densidade

5,24 g / cm 3

Solubilidade

Insolúvel em água, solúvel em ácido clorídrico (HCl) e ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ).

Outras propriedades

– Os óxidos de ferro (III) são caracterizados por sua baixa intensidade de cor, excelente resistência à luz ultravioleta, capacidade de tingimento e excelente poder de revestimento.

– Eles não são tóxicos, não desbotam e são econômicos.

– Eles são resistentes a álcalis. Eles não reagem com ácidos fracos ou bases fracas. Se não estiverem contaminados com manganês (Mn), não reagem com solventes orgânicos.

– A forma alfa é paramagnética (é atraída por ímãs, mas não se torna um material magnetizado permanentemente) ou antiferromagnética. É isolador elétrico.

– A forma gama é ferromagnética. Isso significa que, quando sujeitos a um campo magnético, os dipolos magnéticos do material são organizados, o que permanece por algum tempo após a remoção do campo magnético.

Usos

Na indústria da construção

Os pigmentos de óxido de ferro (III) são amplamente utilizados para colorir cimento e outros materiais de construção: telhas de concreto, tijolos de pavimentação, cimento fibroso, betume ou argamassa, entre outros.

Óxido de ferro (III): estrutura, nomenclatura, propriedades, usos 4

Tijolos de pavimentação coloridos com óxido férrico. ThorPorre [CC BY 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)] Fonte: Wikipedia Commons

Esse uso é baseado no fato de que eles não afetam o tempo de endurecimento, a força de compressão ou a resistência à tração do cimento ou de outros materiais.

Muitos aglutinantes podem ser incorporados devido à sua cor pura, bom poder de revestimento, boa resistência à abrasão e baixa tendência a sedimentação.

Em tintas e revestimentos

Devido à sua resistência a ácidos e bases, são utilizados como pigmentos de tinta e verniz. Sua resistência a altas temperaturas os torna bons em esmaltes.

Pigmentos sintéticos à base de hematita são usados ​​em revestimentos de proteção contra corrosão, especialmente os marítimos. Sua estrutura cristalina atrasa a penetração de umidade e substâncias corrosivas presentes no salitre.

Protege bem em revestimentos para interiores, exteriores e peças metálicas. Na manutenção e repintura de pontes, seu uso leva à proteção contra umidade, orvalho ou neblina densa e fácil secagem a baixas temperaturas ambientes.

Também é usado em papel para cobrir paredes.

Na indústria de plásticos e borracha

Os óxidos de ferro (III) são usados ​​para colorir plásticos e borracha. Nesta aplicação são preferidos os óxidos de ferro sintético (III). Embora os óxidos de ferro natural (III) sejam mais baratos, seu uso diminuiu em comparação aos sintéticos.

Relacionado:  Benzaldeído: propriedades, síntese, estrutura e usos

Em vidro e jóias

Eles também são usados ​​no polimento de vidro, metais preciosos, diamantes e pedras preciosas.

Eles também servem como corantes na fabricação de vidro.

Em material de gravação magnética

A forma gama tem sido usada como material magnético na produção de mídia magnética de gravação, por exemplo, em sistemas de armazenamento de informações como cassetes de áudio e vídeo, em estúdios de transmissão, disquetes, fitas de computador e discos rígidos ou flexíveis. .

Em tal aplicação, o tamanho das partículas é extremamente importante para garantir boas propriedades magnéticas. O nível de ruído nas fitas magnéticas diminui à medida que o tamanho das partículas diminui.

Sua resistência ao atrito também é importante, pois os disquetes possuem uma camada magnética onde são encontradas partículas de maghemita, e seu tempo de uso útil depende da capacidade da referida camada suportar o atrito.

Prepararam-se compostos poliméricos nanopartículas magnéticas γ-Fe 2 O 3 , para utilização em dispositivos de interferências electromagnéticas e de absorção de microondas.

Na indústria alimentícia, farmacêutica e cosmética

Os pigmentos à base de óxidos de ferro sintético (III) produzidos a partir de materiais de partida puros são considerados não tóxicos.

Por esse motivo, eles podem ser usados ​​como corantes para alimentos, produtos farmacêuticos e cosméticos.

Na catálise de reações químicas

Os óxidos de ferro (III) são usados ​​como catalisadores ou base de catalisador em vários processos químicos.

Juntamente com o acetato de celulose, eles foram testados como suporte para nanopartículas metálicas para uso como catalisadores na degradação de compostos orgânicos tóxicos que poluem as águas residuais.

Devido à sua capacidade de absorver a luz do espectro visível, eles foram propostos para fotocatálise na fotodegradação da poluição orgânica.

Na redução do aquecimento global

A hematita tem sido estudada como um sorvente nas reações de captura de dióxido de carbono (CO 2 ). É investigado se isso ajudaria a resolver o problema dos efeitos do aquecimento global causados ​​pela alta concentração de CO 2 na atmosfera.

Outros usos

– Devido à sua capacidade adsorvente, o Fe 2 O 3 é usado na fabricação de sensores de flúor ou outros gases e em detectores de umidade.

– Misturado com outros óxidos, é usado para fazer cristais semicondutores.

– Foi usado como um melhorador de propriedades eletroquímicas em baterias de lítio recarregáveis.

Referências

  1. Elementos americanos (2019). Óxido de ferro (III). Recuperado de americanelements.com.
  2. Cotton, F. Albert e Wilkinson, Geoffrey. (1980). Química Inorgânica Avançada. John Wiley & Sons.
  3. Kirk-Othmer (1994). Enciclopédia de Tecnologia Química. Volume 14 e 19. Quarta edição. John Wiley & Sons.
  4. Enciclopédia de Química Industrial de Ullmann. (1990). Volume A20. Quinta Edição VCH Verlagsgessellschaft mbH.
  5. Castaño, JG e Arroyave, C. (1998). A funcionalidade dos óxidos de ferro. De metal Madri, 34 (3), 1998. Recuperado de revistademetalurgia.revistas.csic.es
  6. Esraa M. Bakhsh, Shahid Ali Khan, Hadi M. Marwani, Ekram Y. Dinamarquês, Abdullah M. Asiri, Sher Bahadar Khan. (2017). Desempenho de catalisadores metálicos suportados por nanocompósitos de acetato de celulose e óxido férrico na redução de poluentes ambientais. Revista Internacional de Macromoléculas Biológicas. DOI: 10.1016 / j.ijbiomac 2017.09.034
  7. Mora Mendoza, EY et al. (2019). Óxidos de ferro como sorventes eficientes para captura de CO2. Revista de Pesquisa e Tecnologia de Materiais. 2019, 8 (3): 2944-2956. Recuperado de sciencedirect.com.
  8. Piao Xu, et al. (2012). Uso de nanomateriais de óxido de ferro no tratamento de efluentes: uma revisão. Science of the Total Environment 424 (2012) 1-10. Recuperado de sciencedirect.com.

Deixe um comentário