Verschil tussen Fe2O3 en Fe3O4

Belangrijkste verschil - Fe₂O₃ vs Fe₃O₄

Fe₂O₃ en Fe₃O₄ zijn twee veel voorkomende oxiden van ijzer die van nature te vinden zijn, samen met wat onzuiverheden. Fe₂O₃ is ook bekend als hematiet, een mineraal waaruit pure Fe₂O₃ kan worden verkregen via verwerking en Fe₃O₄ staat bekend als magnetiet om dezelfde reden. Deze mineralen zijn de grondstof voor de productie van zuiver metaalijzer. Er zijn veel fysieke en structurele verschillen tussen Fe₂O₃ en Fe₃O₄. Het belangrijkste verschil tussen Fe₂O₃ en Fe₃O₄ is dat Fe₂O₃ is een paramagnetisch mineraal met alleen Fe²⁺ oxidatietoestand terwijl Fe₃O₄ is een ferromagnetisch materiaal met zowel Fe²⁺ en Fe³⁺ oxidatietoestanden.

Key Areas Covered

1. Wat is Fe₂O₃
     - Definitie, eigenschappen en toepassingen
2. Wat is Fe₃O₄
     - Definitie, chemische eigenschappen
3. Wat is het verschil tussen Fe₂O₃ en Fe₃O₄
     - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: Ferromagnetisch, Hematiet, IJzer, Magnetiet, Oxidatie Staten, Oxide, Paramagnetisch, Roest

Wat is Fe₂O₃

Fe₂O₃ is ijzer (III) oxide. Het is een anorganische verbinding (een van de drie belangrijkste ijzeroxiden). Fe₂O₃ wordt in de natuur gevonden als het minerale hematiet. Hematiet is de belangrijkste ijzerbron voor de staalindustrie. Fe₂O₃ wordt weergegeven als een donkerrode (steenrood) gekleurde vaste stof die geurloos is. Fe₂O₃ is paramagnetisch. Dit betekent dat het kan worden aangetrokken door een sterk, extern magnetisch veld. Deze verbinding wordt gemakkelijk aangevallen door zuren. Een alternatieve naam voor Fe₂O₃ is "roest".

Figuur 1: Zuiver Fe₂O₃ deeltjes

De molaire massa van Fe₂O₃ is 159,687 g / mol. Het smeltpunt van deze verbinding is 1565^OC; bij hogere temperaturen valt het meestal uiteen. Fe₂O₃ is gemakkelijk oplosbaar in zuren en suikeroplossingen. Het is onoplosbaar in water.

Fe₂O₃ bestaat in twee belangrijke polymorfen; alfafase en gammafase. Alpha Fe₂O₃ heeft een rhombohedrale structuur. Deze structuur is de meest voorkomende vorm van Fe₂O₃. Het is de vorm waarin hematiet voorkomt. De gamma Fe₂O₃ heeft een kubische structuur en komt minder vaak voor. Deze structuur wordt gevormd uit de alfafase bij hoge temperaturen. De andere fasen van Fe₂O₃ inclusief beta-fase, epsilon-fase, enz., die zelden worden gevonden.

De belangrijkste toepassing van Fe₂O₃ is in ijzerproductie. Daar, Fe₂O₃ wordt gebruikt als grondstof voor de hoogoven (waarin ijzer wordt geproduceerd in de vorm van gesmolten ijzer). Bovendien, zeer fijne deeltjes van Fe₂O₃, bekend als rouge in het algemeen, wordt gebruikt bij het polijsten van sieraden om de uiteindelijke afwerking van het product te krijgen.

Wat is Fe₃O₄

Fe₃O₄ is ijzer (II, III) oxide. Het wordt als zodanig genoemd omdat het zowel Fe bevat²⁺ en Fe³⁺ ionen. Dit maakt Fe₃O₄ ferromagnetische. Dit betekent Fe₃O₄ kan worden aangetrokken door zelfs een zwak, extern magnetisch veld. De mineralogische naam van Fe₃O₄ is magnetiet. Het is een van de belangrijkste ijzeroxiden die van nature op aarde worden aangetroffen.

Figuur 2: Pure Fe3O4-deeltjes

Fe₃O₄ heeft een donkere (zwarte) kleur. De molaire massa van Fe₃O₄ is 231,531 g / mol. Het smeltpunt van deze verbinding is 1597^OC en het kookpunt is 2623^OC. Bij kamertemperatuur, is het een stevig zwart poeder dat geurloos is. Bij het beschouwen van het kristalsysteem van Fe₃O₄, het heeft een kubieke, inverse spinelstructuur.

Fe₃O₄ is een goede elektrische geleider (de geleidbaarheid is ongeveer 10⁶ keer hoger dan die van Fe₂O₃). Wanneer goed geïnduceerd, Fe₃O₄ deeltjes kunnen werken als kleine magneten. Deze verbinding wordt gebruikt als een zwart pigment en staat bekend als Marszwart. Het wordt gebruikt als katalysator in Haber-proces (voor de productie van ammoniak). Nano-Fe₃O₄ deeltjes worden gebruikt bij MRI-scanning (als contrastmiddelen).  

Verschil tussen Fe₂O₃ en Fe₃O₄

Definitie

Fe₂O₃: Fe₂O₃ is ijzer (III) oxide, ook bekend als hematiet.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ is ijzer (II, III) oxide, ook bekend als magnetiet.

Verschijning

Fe₂O₃: Fe₂O₃ verschijnt als donkerrood of steenrood vast poeder.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ verschijnt als een zwart vast poeder.

Oxidatie Toestand van ijzer

Fe₂O₃: Fe₂O₃ heeft Fe³⁺ oxidatie toestand.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ heeft zowel Fe²⁺ en Fe³⁺ oxidatietoestanden.

Molaire massa

Fe₂O₃: De molaire massa van Fe₂O₃ is 159,687 g / mol.

Fe₃O₄: De molaire massa van Fe₃O₄ is 231,531 g / mol.

Smeltpunt

Fe₂O₃: Smeltpunt van Fe₂O₃ is 1565 ° C

Fe₃O₄: Smeltpunt van Fe₃O₄ is 1597 ° C

Kookpunt

Fe₂O₃: Fe₂O₃ ontbindt bij hoge temperaturen.

Fe₃O₄: Het kookpunt van Fe₃O₄ is 2623 ° C.

Magnetische eigenschappen

Fe₂O₃: Fe₂O₃ is paramagnetisch.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ is ferromagnetisch.

Attractie op weg naar een magnetisch veld

Fe₂O₃: Fe₂O₃ kan worden aangetrokken door een sterk, extern magnetisch veld.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ kan worden aangetrokken door zelfs een zwak, extern magnetisch veld.

Kristal structuur

Fe₂O₃: Fe₂O₃ bestaan ​​in twee belangrijke polymorfen; alfafase, gammafase en enkele andere fasen. Alfa-fase heeft rhomboëdrische structuur en gamma-Fe₂O₃ heeft een kubieke structuur.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ heeft een kubieke, inverse spinelstructuur.

Elektrische geleiding

Fe₂O₃: Fe₂O₃ is minder elektrisch geleidend in vergelijking met Fe₃O₄.

Fe₃O₄: Fe₃O₄ is een goede elektrische geleider en de geleidbaarheid is ongeveer 10⁶ keer hoger dan die van Fe₂O₃.

Conclusie

Hematiet en magnetiet zijn de belangrijkste bronnen van ijzer in industriële metaalijzerproductieprocessen. Deze mineralen worden gebruikt als grondstof voor deze productie. Hematiet bevat voornamelijk ijzer in de vorm van Fe₂O₃ terwijl magnetiet ijzer in de vorm van Fe bevat₃O₄. Deze verbindingen zijn de belangrijkste oxiden van ijzers die in de natuur te vinden zijn. Het belangrijkste verschil tussen Fe₂O₃ en Fe₃O₄ is dat Fe₂O₃ is een paramagnetisch mineraal met alleen Fe²⁺ oxidatietoestand terwijl Fe₃O₄ is een ferromagnetisch materiaal met zowel Fe²⁺ en Fe³⁺ oxidatietoestanden.

Referentie:

1. "Iron (III) oxide." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11 februari 2018, hier beschikbaar.
2. "Iron (II, III) oxide." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10 feb. 2018, hier beschikbaar.

Afbeelding met dank aan:

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