Eisen(II,III)-oxid
Eisen(II,III)-oxid ist ein Oxid des Eisens, das sowohl zwei- als auch dreiwertiges Eisen enthält. Es hat die chemische Formel FeO · Fe2O3 bzw. Fe3O4 und wird deshalb auch als Trieisentetraoxid bezeichnet. In der Natur findet es sich als Magnetit. Der Schmelzpunkt liegt bei 1538 °C.
Darstellung
Aus Eisen und Sauerstoff bei sehr hohen Temperaturen:
- <math>\mathrm{3\ Fe+ 2\ O_2 \longrightarrow Fe_ 3O_4}</math>
Aus Eisen und Wasserdampf bei Temperaturen unterhalb 560 °C
- <math>\mathrm{3\ Fe + 4\ H_2O \longrightarrow Fe_3O_4 + 4\ H_2}</math>
Aus Eisen(III)-oxid bei Temperaturen oberhalb 1200 °C
- <math>\mathrm{6\ Fe_2O_3 \longrightarrow 4\ Fe_3O_4 + O_2}</math>
Aus Eisen(III)-oxid durch Reduktion mit Wasserstoff<ref name="brauer">Georg Brauer (Hrsg.) u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band III, Ferdinand Enke, Stuttgart 1981, ISBN 3-432-87823-0, S. 1647.</ref>
- <math>\mathrm{3\ Fe_2O_3 + H_2 \longrightarrow 2\ Fe_3O_4 + H_2O}</math>
Als Eisenhammerschlag<ref>Vgl. auch Otto Beßler: Prinzipien der Drogenkunde im Mittelalter. Aussage und Inhalt des Circa instans und Mainzer Gart. Mathematisch-naturwissenschaftliche Habilitationsschrift, Halle an der Saale 1959, S. 184 (squama ferri: „Eisenhammerschlag (Eisenoxyduloxyd)“).</ref> oder Zunder bezeichnete man früher die beim Schmieden von glühendem Eisen abspringenden Eisenteilchen, die an der Luft sofort zu Fe3O4 oxidierten.
Sinter (mittelhochdeutsch sinter, auch sindel und zundel, ‚bei der Metallschmelze entstehende Schlacke, Metalloxid‘<ref>Gundolf Keil: Die „Cirurgia“ Peters von Ulm. Untersuchungen zu einem Denkmal altdeutscher Fachprosa mit kritischer Ausgabe des Textes (= Forschungen zur Geschichte der Stadt Ulm. Band 2). Stadtarchiv, Ulm 1961 (zugleich Philosophische Dissertation Heidelberg 1960: Peter von Ulm. Untersuchungen zu einem Denkmal altdeutscher Fachprosa mit kritischer Ausgabe des Textes), S. 463 (zu sintel, sinderclos und sinterstein).</ref> ist eine weitere Bezeichnung für die Eisenoxide, die beim Strangguss bei der Herstellung von Stahlbrammen und beim Warmwalzen von Stahl anfallen. Durch den Kontakt des heißen Stahls mit dem Luftsauerstoff bilden sich auf der Oberfläche der Brammen Eisenoxide, die neben Eisen(III)-oxid einen hohen Anteil an Magnetit enthalten.
Eigenschaften
Schwarze, temperaturbeständige, ferrimagnetische Substanz mit Spinellstruktur.<ref name="brauer" /> Unlöslich in Wasser, Säuren und Laugen, löslich jedoch in Flusssäure.
Verwendung
Als Pigment Eisenoxid-Schwarz für temperaturbeständige, schwarze Einfärbungen. Als magnetisches Pigment (Magnetpigment) für Ton- und Videobänder.
Eine der wichtigsten Anwendungen ist die als preiswerter Katalysator mit hoher Lebensdauer im Haber-Bosch-Verfahren zur Synthese von Ammoniak. Magnetit dient weiterhin als Katalysatorkomponente bei der Dehydrierung von Ethylbenzen zu Styrol.
Einzelnachweise
<references />