α-氢氧化铁
物理性质
性状:无气味棕色粉末
密度(g/mL,25/4℃):4.03
折射率:2.3
作用与用途
避免接触酸
性质与稳定性
主要用于涂料、水泥制件、建筑表面、塑料、橡胶的着色
合成方法
1.氧化铁黄主要是采用硫酸亚铁氧化法生产,可直接用硫酸亚铁溶液,也可用铁屑与硫酸制备硫酸亚铁,再加入苛性钠溶液和空气制得晶种、晶种成长、加热氧化、过滤、洗涤、干燥并粉碎而成,也可采用苯胺法生产。也可用空气使金属铁氧化而得。
2.在大约30℃温度下,将3L 0.5mol/L的氢氧化钠水溶液加入到5L 0.2mol/L的硫酸亚铁水溶液中,得到氢氧化亚铁。以较快的速度向其中输送空气,鼓泡2~3h,氧化之后生成极细小α-FeO(OH)晶种。将此晶种和铁屑、硫酸亚铁水溶液一起装到主反应槽,在40~60℃加热的条件下,慢慢通入空气。硫酸亚铁氧化的同时水解,形成α-FeO(OH)的晶种。另一方面,同时生成的硫酸和铁屑反应,补充硫酸亚铁。数小时到十几小时之后,当α-FeO(OH)达到所需的大小时停止反应。
3.制造时如不考虑粒径分布和粒子大小等问题,可向01mol/L硝酸铁加氢氧化钾作沉淀剂,稍过量一些,可以加热到室温至50℃之间,放置一昼夜。茶褐色无定形沉淀逐渐变为黄色α-FeO(OH)。α-FeO(OH)作为黄色颜料或者作为磁带录音用针状四氧化三铁和γ-Fe2O3的起始原料时,主要是按照制法(Ⅰ)进行工业生产。在280℃左右脱水则变为α-Fe2O3。这时,仍保留针状外形。β-FeO(OH)
4.β-FeO(OH)可由三氯化铁水解制得。将0.1mol/L三氯化铁水溶液的pH值调整到2左右,尽可能慢慢地加热(每小时升温10℃左右),在80℃保温2h之后,在室温下放置一昼夜。先用含有少量氨的水,再用蒸馏水洗涤之后,进行离心分离,在50℃下干燥。100g FeCl3·6H2O可得大约35g β-FeO(OH)。在组成中多多少少含有一些Cl-。γ-FeO(OH)
5.在Fe2+水溶液里,加入化学计算以下的碱金属氢氧化物,在溶解少量PO3-4的条件下进行空气氧化,经过被称为绿锈的绿色沉淀生成过程,得到γ-FeO(OH)。在碱过量的状态下,即使将CdI2型Fe(OH)2沉淀氧化,也得不到γ-FeO(OH)。另外,在溶解少量PO3-4时,可以抑制杂质α-FeO(OH)的生成,有可能生成只含γ-FeO(OH)的纯品。不加PO3-4时,几乎毫无例外,氧化生成物都是γ-相和α-相混合物。
将20.5g FeSO4·7H2O溶于1L水中,加5g氢氧化钠,再用少量氢氧化钠溶液将pH调节为5.0。相当于Na+和Fe2+的混合比(2Na+/Fe2+)约为085。再加1.3g Na2HPO4,待完全溶解后,加热到40℃,通入空气进行氧化。沉淀一旦经过深铜绿色就变为黄色的细小针状γ-FeO(OH)。为使粒子进一步成长,追加约30g FeSO4·7H2O,再加入70g网状金属铁,加热到60℃,鼓入空气,约20h后停止反应。粒子在这个过程中成长约1μm长。将沉淀分离,在50℃左右干燥。
6.取500mL吡啶,通二氧化碳并使其沸腾赶除氧气,冷却后再通入二氧化碳,在搅拌下慢慢加入125mL氯化亚铁水溶液,反应结束后静置一夜,将析出的氯化四吡啶合铁(Ⅱ)结晶过滤,用吡啶洗涤干燥。用蒸馏水按20g/L比例使其溶解。在最初15min稍强一些,以后就慢慢地送入净化的空气直至氧化完了为止。充分洗涤沉淀,在50℃下干燥。利用此法大体上可以得到05~1μm长的针状结晶。γFeO(OH)在250~300℃脱水,生成γ-Fe2O3。δ-FeO(OH)。δ-FeO(OH)是将氢氧化亚铁沉淀在30℃温度以下用过氧化氢溶液迅速氧化制得的。
7.将50mL 1.6mol/L硫酸亚铁水溶液在搅拌下慢慢加到约400mL 10mol/L氢氧化钠水溶液里。反应放出的热量用流动水冷却保持20℃左右。氢氧化亚铁在浓度为10~8mol/L浓度范围内的氢氧化钠水溶液里析出。将10mL 10%过氧化氢溶液在搅拌下快速加入(温度上升到30~35℃)。继续搅拌,在确证溶液底部白色沉淀完全被氧化之后放置一段时间,使沉淀沉降,首先用倾泻法再经抽吸过滤之后充分水洗,在50℃以下干燥。这样制得的δ-FeO(OH)粒子,保持着母体结晶氢氧化亚铁的粒子形态为六角板状,它的平均粒径可达0.1μm。用氢氧化钠作沉淀剂是适宜的。另外,初始氢氧化钠浓度越小,析出的氢氧化亚铁进而使δ-FeO(OH)粒子的尺寸也越小。
δ-FeO(OH)在室温下虽显强磁性,加热到75℃以上时,磁性逐渐减弱。大约200℃转变为α-FeO(OH),大约300℃时则分解为α-Fe2O3。
贮存方法
放入紧密的贮藏器内,储存在阴凉,干燥的地方
计算化学数据
1、疏水参数计算参考值(XlogP):
2、氢键供体数量:3
3、氢键受体数量:3
4、可旋转化学键数量:0
5、互变异构体数量:
6、拓扑分子极性表面积(TPSA):3
7、重原子数量:4
8、表面电荷:0
9、复杂度:0
10、同位素原子数量:0
11、确定原子立构中心数量:0
12、不确定原子立构中心数量:0
13、确定化学键立构中心数量:0
14、不确定化学键立构中心数量:0
15、共价键单元数量:4