Cobalteisenstein

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Cobalteisenstein
Vorlage:Farbe Co2+/Fe3+ 0 Vorlage:Farbe Fe3+0 Vorlage:Farbe O2−
Allgemeines
Name	Cobalteisenstein
Andere Namen	Cobaltferrit
Verhältnisformel	CoFe2O4
Kurzbeschreibung	grauer Feststoff<ref name="Alfa" />
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer Vorlage:CASRN EG-Nummer 234-992-3 ECHA-InfoCard 100.031.799 PubChem 159421 DrugBank Wikidata [[:d:|]]
Eigenschaften
Molare Masse	234,63 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	5,3 g·cm−3 <ref>Nanostructured & Amorphous Materials, Inc. Cobalt Iron Oxides, (CoFe2O4, 98 %, 35–55 nm)</ref>
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Alfa">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Alfa AesarVorlage:Abrufdatum (Seite nicht mehr abrufbar).</ref> Gefahrensymbol Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​317 P: 261​‐​280​‐​301+312​‐​302+352​‐​321​‐​501<ref name="Alfa" />
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Cobalteisenstein ist ein brauner, ferrimagnetischer Feststoff, der in der Spinellstruktur kristallisiert. Er ist ein Mitglied der Reihe von festen Lösungen Co_3-xFe_xO₄ die alle in einer Spinellstruktur kristallisieren.<ref name="Terence E. Warner">Terence E. Warner: Synthesis, Properties and Mineralogy of Important Inorganic Materials. John Wiley & Sons, 2012, ISBN 978-0-470-97602-9, S. 109 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>

Gewinnung und Darstellung

Cobalteisenstein kann durch Reaktion von Cobalt(II)-hydroxid und Eisenhydroxid dargestellt werden.<ref name="D. Fiorani, Gordon Davies, J. H. Driver, Pierre Steinmetz, Maria Helena Nazaré, Mauro Magini">D. Fiorani, Gordon Davies, J. H. Driver, Pierre Steinmetz, Maria Helena Nazaré, Mauro Magini: Synthesis and Properties of Mechanically Alloyed and Nanocrystalline … 1997, ISBN 0-87849-733-1, S. 110 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>

<math>\mathrm{Co(OH)_2 + 2Fe(OH)_3 \longrightarrow CoFe_2O_4 + 4H_2O}</math>

Es kann auch durch Reaktion von Cobalt(II)-chlorid-hexahydrat mit Ammoniumeisen(III)-sulfat oder durch Reaktion von Eisen(III)-chlorid und Cobalt(II)-chlorid mit Natriumhydroxid gewonnen werden.<ref name="Philipp Kurz, Norbert Stock">Philipp Kurz, Norbert Stock: Synthetische Anorganische Chemie Grundkurs. Walter de Gruyter, 2013, ISBN 978-3-11-025875-2, S. 42 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref><ref name="DOI10.1016/j.jmmm.2006.06.003">K. Maaz, Arif Mumtaz, S.K. Hasanain, Abdullah Ceylan: Synthesis and magnetic properties of cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles prepared by wet chemical route. In: Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 308, 2007, S. 289, doi:10.1016/j.jmmm.2006.06.003.</ref>

Physikalische Eigenschaften

Cobalteisenstein liegt als inverser Spinell vor: Die Sauerstoffanionen bilden eine kubisch dichteste Kugelpackung (ccp). Ein Achtel der Tetraederlücken werden von Eisen(III)-Kationen, je ein Viertel der Oktaederlücken von weiteren Eisen(III)-Kationen und Cobalt(II)-Kationen, besetzt. Die Struktur besitzt die Raumgruppe Fd3m (Raumgruppen-Nr. 227)Vorlage:Raumgruppe/227. Aufgrund seiner magnetischen Eigenschaften als nichtleitender Permanentmagnet wurde die Verbindung in den 1930er Jahren in Japan intensiv untersucht, später aber durch das billigere Bariumferrit ersetzt.<ref name="Terence E. Warner" /> Es ist auch eine Tieftemperaturmodifikation bekannt.<ref name="DOI10.1038/1721054c0">H. P. Rooksby, B. T. M. Willis: Crystal Structure and Magnetic Properties of Cobalt Ferrite at Low Temperatures. In: Nature. 172, 1953, S. 1054, doi:10.1038/1721054c0.</ref>

Verwendung

Die Verbindung ist ferrimagnetisch und wird durch seine magnetischen Eigenschaften in der Nanotechnologie als Material für hochkapazitive Magnetspeicher verwendet.<ref>Fabrication of Superparamagnetic and Ferromagnetic Nanoparticles. ProQuest, 2008, S. 21 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). </ref>

Sie wird auch als Katalysator für die Oxidation von Alkenen eingesetzt.<ref name="DOI10.1016/j.scient.2012.05.005">M. Kooti, M. Afshari: Magnetic cobalt ferrite nanoparticles as an efficient catalyst for oxidation of alkenes. In: Scientia Iranica. 19, 2012, S. 1991, doi:10.1016/j.scient.2012.05.005.</ref>

Einzelnachweise

<references />