Skillnad mellan Fe2O3 och Fe3O4

Huvudskillnad - Fe₂O₃ mot Fe₃O₄

fe₂O₃ och Fe₃O₄ är två vanliga järnoxider som kan hittas naturligt tillsammans med vissa föroreningar. fe₂O₃ är också känd som hematit, ett mineral från vilket ren Fe₂O₃ kan erhållas via bearbetning och Fe₃O₄ är känd som magnetit av samma anledning. Dessa mineraler är råmaterialet för ren metall järnproduktion. Det finns många fysiska och strukturella skillnader mellan Fe₂O₃ och Fe₃O₄. Huvudskillnaden mellan Fe₂O₃ och Fe₃O₄ är det fe₂O₃ är ett paramagnetiskt mineral som bara har Fe²⁺ oxidationstillstånd medan Fe₃O₄ är ett ferromagnetiskt material som har både Fe²⁺ och Fe³⁺ oxidationstillstånd.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är Fe₂O₃
     - Definition, Egenskaper och applikationer
2. Vad är Fe₃O₄
     - Definition, kemiska egenskaper
3. Vad är skillnaden mellan Fe₂O₃ och Fe₃O₄
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelord: Ferromagnetisk, Hematit, Järn, Magnetit, Oxideringsstater, Oxid, Paramagnetisk, Rust

Vad är Fe₂O₃

fe₂O₃ är järn (III) oxid. Det är en oorganisk förening (en av de tre stora järnoxiderna). fe₂O₃ finns i naturen som mineralhematit. Hematit är den viktigaste källan till järn för stålindustrin. fe₂O₃ visas som ett mörkt rött (tegelröd) färgat fastämne som är luktfritt. fe₂O₃ är paramagnetisk. Det betyder att det kan lockas till ett starkt, yttre magnetfält. Denna förening är lätt angripen av syror. Ett alternativt namn för Fe₂O₃ är "rost".

Figur 1: Ren Fe₂O₃ partiklar

Den molära massan av Fe₂O₃ är 159,687 g / mol. Smältpunkten för denna förening är 1565^oC; vid högre temperaturer sönderdelas det vanligtvis. fe₂O₃ är lättlöslig i syror och sockerlösningar. Det är olösligt i vatten.

fe₂O₃ existerar i två större polymorfer; alfasfas och gammafas. Alpha Fe₂O₃ har en rhombohedral struktur. Denna struktur är den vanligaste formen av Fe₂O₃. Det är formen där hematit existerar. Gamma Fe₂O₃ har en kubisk struktur och är mindre vanligt. Denna struktur bildas från alfa-fasen vid höga temperaturer. De andra faserna av Fe₂O₃ inkluderar beta-fas, epsilonfas etc. som sällan hittas.

Den huvudsakliga användningen av Fe₂O₃ är i järnproduktion. Där Fe₂O₃ används som råmaterial för masugnen (i vilket järn produceras i form av smält järn). Dessutom är mycket fina partiklar av Fe₂O₃, kallas rouge gemensamt, används vid polering av smycken för att få den slutliga efterbehandling av produkten.

Vad är Fe₃O₄

fe₃O₄ är järn (II, III) oxid. Den heter som sådan eftersom den innehåller både Fe²⁺ och Fe³⁺ joner. Detta gör Fe₃O₄ ferromagnetiskt. Detta betyder Fe₃O₄ kan lockas till även ett svagt, yttre magnetfält. Det mineralogiska namnet Fe₃O₄ är magnetit. Det är en av de stora järnoxiderna som finns naturligt på jorden.

Figur 2: Ren Fe3O4 Partiklar

fe₃O₄ har en mörk (svart) färg. Den molära massan av Fe₃O₄ är 231,531 g / mol. Smältpunkten för denna förening är 1597^oC, och kokpunkten är 2623^oC. Vid rumstemperatur är det ett fast svart pulver som är luktfritt. När man överväger kristallsystemet av Fe₃O₄, den har en kubisk invers spinelstruktur.

fe₃O₄ är en bra elektrisk ledare (ledningsförmågan är ca 10⁶ gånger högre än Fe₂O₃). När det är korrekt inducerat, Fe₃O₄ partiklar kan fungera som små magneter. Denna förening används som ett svart pigment och är känt som Mars svart. Den används som katalysator i Haber-processen (för produktion av ammoniak). Nano-Fe₃O₄ partiklar används i MR-skanning (som kontrastmedel).  

Skillnad mellan Fe₂O₃ och Fe₃O₄

Definition

fe₂O₃: fe₂O₃ är järn (III) oxid, även känd som hematit.

fe₃O₄: fe₃O₄ är järn (II, III) oxid, även känd som magnetit.

Utseende

fe₂O₃: fe₂O₃ visas som mörkt rött eller tegelrött fast pulver.

fe₃O₄: fe₃O₄ framträder som ett svart fast pulver.

Oxidation Stål av Järn

fe₂O₃: fe₂O₃ har Fe³⁺ oxidationstillstånd.

fe₃O₄: fe₃O₄ har båda Fe²⁺ och Fe³⁺ oxidationstillstånd.

Molar massa

fe₂O₃: Den molära massan av Fe₂O₃ är 159,687 g / mol.

fe₃O₄: Den molära massan av Fe₃O₄ är 231,531 g / mol.

Smältpunkt

fe₂O₃: Smältpunkten för Fe₂O₃ är 1565 ° C

fe₃O₄: Smältpunkten för Fe₃O₄ är 1597 ° C

Kokpunkt

fe₂O₃: fe₂O₃ sönderdelas vid höga temperaturer.

fe₃O₄: Feens kokpunkt₃O₄ är 2623 ° C.

Magnetiska egenskaper

fe₂O₃: fe₂O₃ är paramagnetisk.

fe₃O₄: fe₃O₄ är ferromagnetisk.

Attraktion mot en magnetisk fält

fe₂O₃: fe₂O₃ kan lockas till ett starkt, yttre magnetfält.

fe₃O₄: fe₃O₄ kan lockas till även ett svagt, yttre magnetfält.

Kristallstruktur

fe₂O₃: fe₂O₃ existerar i två större polymorfer; alfasfas, gammafas och några andra faser. Alfa-fasen har rhombohedralstruktur och gamma Fe₂O₃ har en kubisk struktur.

fe₃O₄: fe₃O₄ har en kubisk invers spinelstruktur.

Elektrisk konduktivitet

fe₂O₃: fe₂O₃ är mindre elektrisk ledande jämfört med Fe₃O₄.

fe₃O₄: fe₃O₄ är en bra elektrisk ledare och ledningsförmågan är ca 10⁶ gånger högre än Fe₂O₃.

Slutsats

Hematit och magnetit är de viktigaste källorna till järn i industriella metall järn produktionsprocesser. Dessa mineraler används som råmaterial för denna produktion. Hematit innehåller huvudsakligen järn i form av Fe₂O₃ medan magnetit innehåller järn i form av Fe₃O₄. Dessa föreningar är de huvudsakliga oxiderna av järn som kan hittas i naturen. Huvudskillnaden mellan Fe₂O₃ och Fe₃O₄ är det Fe₂O₃ är ett paramagnetiskt mineral som bara har Fe²⁺ oxidationstillstånd medan Fe₃O₄ är ett ferromagnetiskt material som har både Fe²⁺ och Fe³⁺ oxidationstillstånd.

Referens:

1. "Järn (III) oxid." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 februari 2018, Tillgänglig här.
2. "Järn (II, III) oxid." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10 februari 2018, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

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