铁红

　　三氧化二铁，化学式Fe2O3，是铁锈的主要成分。铁锈的主要成因是铁金属在杂质碳的存在下，与环境中的水分和氧气反应，铁金属便会生锈。用于油漆、油墨、橡胶等工业中，可做催化剂、玻璃、宝石、金属的抛光剂，可用作炼铁原料。氧化铁最大的应用是作为颜料来使用。按颜色分为氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁黑，氧化铁棕由氧化铁红、氧化铁黑（和氧化铁黄）混合而成；氧化铁橙是由氧化铁红和氧化铁黄混合而成；氧化铁绿是由蓝色的酞菁兰和氧化铁黄混合而成。

氧化铁与酸反应生成铁盐和水；

　　铝热反应

　　铝与氧化铁混合后组成铝热剂，加热后生成氧化铝和铁；

　　碳还原性

　　氧化铁可以与碳混合后加热，铁和二氧化碳提取出来。

相对分子质量：159.697

　　性状：红棕色粉末

　　密度：5.24 g/cm³

　　熔点：1565℃（分解）

　　存在形式：矿物：赤铁矿、赭石

　　别名：三氧化二铁、铁红、铁丹、赤铁矿、铁锈　。　三氧化二铁是铁锈*（原理见制法）的主要成分。

　　制备方法有湿法和干法。湿法制品结晶细小、颗粒柔软、较易研磨，易于作颜料。干法制品结晶大、颗粒坚硬，适宜作磁性材料、抛光研磨材料。

湿法

　　FeSO4+2NaOH→Fe(OH)2+Na2SO4 4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)2↓ 4FeSO4+4H2O+O2→2Fe2O3↓+4H2SO4 Fe+H2SO4→FeSO4+H2↑ 将一定量的5%硫酸亚铁溶液迅速与过量氢氧化钠溶液反应（要求碱过量 0.04～0.08g/ml），在常温下通入空气，使之全部变为红棕色的氢氧化铁胶体溶液，作为沉积氧化铁的晶核。以上述晶核为载体，以硫酸亚铁为介质，通入空气，在75～85℃，在金属铁存以下，硫酸亚铁与空气中氧气作用生成三氧化二铁（即铁红）沉积在晶核上，溶液中的硫酸根又与金属铁作用重新生成硫酸亚铁，硫酸亚铁再被空气氧化成铁红继续沉积，这样循环至整个过程结束，生成氧化铁红。

　　在空气中灼烧亚铁化合物或氢氧化铁等可得三氧化二铁。

　　4Fe3O4+O2=6Fe₂O3（条件是高温）

　　在潮湿的空气中，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜里含有少量的H+和OH-，还溶解了氧气，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳（因钢铁不纯）恰好形成无数微小的原电池。在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。铁失去电子而被氧化：

　　负极：2Fe-4e-=2Fe2+

　　正极：2H2O+O2+4e-=4OH-

　　电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。

　　在此之后继续反应：

　　Fe2+2OH-=Fe(OH)2

　　4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

　　2Fe(OH)3+nH2O=Fe2O3·nH2O+3H2O

　　在初中的化学里，可用盐酸（HCl）来除铁锈。

　　方程式为：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

干法

　　硝酸与铁屑反应生成硝酸亚铁，经冷却结晶、脱水干燥，经研磨后在600～700℃煅烧8～10h，在经水洗、干燥、粉碎制得氧化铁红产品。也可以氧化铁黄为原料，经600～700℃煅烧制得氧化铁红。4Fe(NO3）→2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑ Fe2O3·nH2O→Fe2O3+nH2O；先制得透明氧化铁黄（制法参见透明氧化铁黄），经煅烧脱水，制得透明氧化铁红。其2α-FeOOH[△]→2α-FeSO3+H2O。

　　采用中和沉淀法。先制得氧化铁黑，再高温灼烧制得透明氧化铁线。将0.5mol/L浓度的FeCl3·6H2O溶液加热沸腾水解至红棕色胶粒出现为止（溶液1）。取与溶液1等体积的0.25mol/L的FeCl2溶液（由金属铁与盐酸作用制得），用稀氨水调至白色沉淀不再消失为止（溶液2）。将溶液1和溶液2合并，搅拌，并加入适量的羟基羧酸络合剂和缓冲剂，维持恒温80℃。随反应的进行，不断有黑色Fe3O4生成。反应结束，将Fe3O4结晶转移至pH8、含有为Fe3O4质量比为10%～20%的油酸钠溶液中进行表面处理，搅拌悬浊液，恒温80℃，0.5h后将悬浊液用稀盐酸（1：3）调pH=6～6.5，将Fe3O4油酸吸附包覆物（黑色絮凝体）抽滤，热水搅洗数次，50～60℃真空烘干，制得疏松的粉体Fe3O4。将上述油酸包覆的Fe3O4慢速升温至550～600℃焙烧0.5h，得到均匀分散的透明铁红α-Fe2O3微粒子。

　　由天然黄铁矿制得。由硫酸亚铁或草酸铁经风化得硫酸铁，再经煅烧而得。由氢氧化铁脱水而得。制造硫酸、苯胺、氧化铝等过程中的副产物。由碳酸铁、硝酸铁等经强热而得。硫酸亚铁加热至650℃以上而得。

　　云母赤铁矿法：云母赤铁矿石精选后，经湿球磨机磨成精矿粉，脱水，烘干，冷却，粉碎至325目，过筛，制成云母氧化铁。

　　硫酸亚铁氧化法：将硫酸与铁屑反应制得硫酸亚铁，除砷及重金属，经氧化而得。流程参见氧化铁黄。

　　制备方法有湿法和干法。湿法制品结晶细小、颗粒柔软、较易研磨，适宜作颜料。干法制品结晶大、颗粒坚硬，适宜作磁性材料、抛光研磨材料。湿法将一定量的5%硫酸亚铁溶液迅速与过量烧碱溶液反应（要求碱过量0.04～0.08 g/ml），在常温下通入空气使之全部变成红棕色的氢氧化铁胶体溶液，作为沉积氧化铁的晶核。以上述晶核为载体，以硫酸亚铁为介质，通入空气，在75～85℃，在金属铁存在的条件下，硫酸亚铁与空气中氧作用，生成三氧化二铁（即铁红）沉积在晶核上，溶液中的硫酸根又与金属铁作用，重新生成硫酸亚铁，硫酸亚铁再被空气氧化成铁红继续沉积，如此循环到整个过程结束，生成氧化铁红。其干法硝酸与铁片反应生成硝酸亚铁，经冷却结晶，脱水干燥，经研磨后在600~700℃煅烧8～10h，再经水洗、干燥、粉碎制得氧化铁红产品。也可以氧化铁黄为原料，经6()0~700℃煅烧制得氧化铁红。其4Fe(NO3）3[△]→2Fe2O3+12NO2↑+3O2↑Fe2O3+n H2O[△]→Fe2O3+nH2O[2]

　　1、氧化铁颜料在各类混凝土中预制件和建筑制品材料作为颜料或着色剂，直接调入水泥中应用。各种室内外的彩色混凝土表面，如墙面、地坪、天花板、支柱、门廊、路面、停车场、阶梯、车站等;各种建筑陶瓷和琉璃陶瓷，如面砖、地砖、屋瓦、嵌板、水磨石、马赛克花砖、人造大理石等。

　　2、氧化铁颜料Iron Oxide Red适用于各种涂料着色和保护物质，包括水性内外墙涂料、粉末涂料等;也可适用于油性漆包括环氧、醇酸、氨基等各种底漆和面漆;也可用于玩具漆、装饰漆、家具漆、电泳漆和磁漆。

　　3、氧化铁颜料Iron Oxide Red适用于塑料制品的着色，如热固性塑料和热塑性塑料，及橡胶制品的着色，如汽车内胎，飞机内胎，自行车内胎等。

　　4、氧化铁红普遍使用于建筑、橡胶、塑料、涂料等工业，特别是铁红底漆具有防锈功能，可以代替高价的红丹漆，节约有色金属。又是高级精磨材料，使用于精密的五金仪器、光学玻璃等的抛光。高纯度的是粉末冶金的主要基料，用来冶炼各种磁性合金和其他高级合金钢。由硫酸亚铁或氧化铁黄或下脚铁混经高温煅烧而得，或直接从液体介质中制成。

　　5、红在建材工业中主要用于彩色水泥、彩色水泥地砖、彩色水泥瓦、仿琉璃瓦、混凝土地砖、彩色灰浆、彩色沥青、水磨石、马赛克花砖、人造大理石及墙面粉刷等;在涂料油漆行业中主要用来制造各种油漆、涂料、油墨。 在其他工业中， 如陶瓷、橡胶、 塑料、皮革揩光浆等用来做着色剂和填充剂

　　6、用于油漆, 橡胶, 塑料, 建筑等的着色 ，此外氧化铁颜料还可以用于各类化妆品、纸张、皮革的着色。

　　用于和CO反应炼制生铁（H2,C,Al)

　　Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2（高温）

　　Fe2O3+3H2==2Fe+3H2O（高温）

　　2Fe2O3+3C==4Fe+3CO2↑（高温）

　　Fe2O3+2Al==2Fe+Al2O3（点燃）