Оксид заліза і його отримання з мінеральної сировини

Кожна людина зустрічається при веденні свого домашнього господарства з таким явищем, як іржа. Він знає, що це результат окислення заліза.

Як утворюється іржа?

Будь-яке металевий виріб містить певну кількість елемента заліза: сталь, лигатура та ін. Воно бере участь у багатьох технологічних процесах отримання різних металів. Елементи заліза містяться в земній корі. Цей метал додається в процесі виробництва багатьох видів продукції, і повністю позбутися від нього практично не вдається, а в деяких випадках в цьому немає необхідності. Даний елемент, присутній в металевому виробі, з часом окислюється під дією повітря, вологи, води, і в результаті на поверхні утворюється оксид заліза 3. Звичайно, продукція покривається захисним шаром, але його легко порушити, піддавши будь-якого технічного впливу з боку.

Основні властивості

Оксид заліза - дуже пластичний сріблястий метал. Він добре піддається багатьом видам механічної обробки: куванні, прокатці. Здатність його розчиняти в собі багато елементів знайшла широке застосування у виробництві багатьох сплавів. Даний хімічний елемент взаємодіє практично з усіма розведеними кислотами, утворюючи з'єднання відповідної валентності. Але в концентрованих кислотах він поводиться дуже пасивно. Чисте залізо отримують шляхом технічної обробки мінеральної сировини, в якому присутня в основному оксид заліза.

З'єднання

Залізо утворює з'єднання двох рядів: сполуки 2-валентні і 3-валентні. Кожне з них характеризує свій оксид. Утворюються сполуки заліза шляхом розчинення в кислотах. Солі заліза 3 сильно гідролізуються, тому мають таку жовто-бурого забарвлення, хоча сам елемент безбарвний. З'єднання заліза широко застосовуються в металургії як відновників, в народному господарстві при боротьбі з шкідниками, в текстильній промисловості і т.д. Безводний оксид заліза 2 отримують з оксиду 3 шляхом відновлення у вигляді чорного порошку, в той час як отримання оксиду заліза 3 відбувається шляхом прожарювання гідроксиду заліза 3. Оксиди лежать в основі отримання солей залізної кислоти. Зустрічаються ще також маловідомі сполуки цієї кислоти і з'єднання з валентністю +6. При сплаві оксиду 3 утворюються ферити і ферати, нові, поки ще не дуже добре вивчені сполуки.

Поширеність в природі

Описуваний елемент та його сполуки дуже широко поширені в природі. У вигляді червоного, бурого залізняку зустрічається оксид заліза 3, у вигляді магнітного залізняку - Fe3O4. Для виробництва сірчаної кислоти застосовується залізний колчедан (сульфід). Оксиди служать основним джерелом отримання сталі і чавуну. Сталь і чавун мають приблизно однаковий склад, єдиною відмінністю є вміст вуглецю. Сплави заліза, що містять менше 2.14% вуглецю, носять назву сталей, а більше 2.14% - чавуну. Цей розподіл не підходить для складних сталей, таких як леговані, тому що вони мають більш складний склад і характеризуються наявністю додаткових елементів.