El fenómeno de la combustión del hierro en oxígeno puro: arde violentamente, se emiten chispas, se libera calor y se produce un sólido negro.
El hierro se oxida lentamente en el aire formando óxido férrico. La oxidación puede acelerarse en el aire húmedo.
1. Método de reducción de hidrógeno del óxido de hierro alfa.
2. Método de adición: hacer reaccionar limaduras de hierro con ácido sulfúrico para producir sulfato ferroso, luego agregar soda cáustica y óxido de hierro para realizar una reacción de adición a 95 a 105 grados Celsius para generar óxido férrico.
3. Método de oxidación lenta del hidróxido ferroso: calentar la solución acuosa que contiene el precipitado de hidróxido ferroso a más de 70 grados Celsius y realizar una oxidación lenta para obtener un acero bastante uniforme con una longitud de borde de aproximadamente 0,2 micras de polvo de Fe3O4. compuesto por partículas monocristalinas octaédricas o cúbicas regulares.
4. Método Harber.
5. Método de adición de álcali: oxida la solución de sulfato ferroso con álcali o mezcla sal de hierro y soluciones de sal ferrosa en una cierta proporción y luego agrega precipitación alcalina.
Significado
El hierro puro es un metal brillante de color blanco plateado con una densidad de 7,86 g/cm3 y un punto de fusión de 1539 °C. Además de su conductividad eléctrica, conductividad térmica y ductilidad, el hierro también puede ser atraído por imanes y tiene propiedades ferromagnéticas.
Los compuestos importantes del hierro incluyen óxido férrico, tetróxido férrico, cloruro férrico y complejos de hierro. Los principales minerales de la naturaleza son la hematita (principalmente óxido férrico), la magnetita (principalmente óxido férrico) y la siderita (principalmente carbonato ferroso). Industrialmente, el mineral de hierro, el coque y la piedra caliza se mezclan y funden en un alto horno. Se puede dividir en arrabio, hierro forjado y acero según los diferentes contenidos de carbono.
Reacción con sustancias elementales
El hierro puede absorber hidrógeno a altas temperaturas para formar una solución sólida. Cuando la temperatura es superior a 800 °C, el hierro puede reaccionar con una pequeña cantidad de nitrógeno, pero la velocidad de reacción es muy lenta. Cuando la temperatura supera los 400 °C, reacciona fácilmente con amoníaco para formar Fe?N. Este es el principio de reacción de nitrurar la superficie del acero para formar una capa de película protectora dura. El hierro reacciona fácilmente con la mayoría de los no metales a temperaturas moderadamente altas para formar compuestos binarios. La reacción entre el hierro y el oxígeno depende de las condiciones de reacción. El fino polvo de hierro recién reducido se encenderá espontáneamente en el aire a temperatura ambiente.
El hierro a granel comienza a oxidarse en el aire seco cuando la temperatura supera los 150°C. Los principales productos generados en exceso de oxígeno son el Fe?O? y el Fe?O?, que son superiores a 575°C y bajos. en oxígeno. El principal producto de oxidación en el aire es el FeO. El hierro libera mucho calor al reaccionar con azufre o fósforo, generando FeS y Fe?P respectivamente. El halógeno puede reaccionar con el hierro a una temperatura más baja (-200 °C). El flúor, el cloro y el bromo reaccionan con el hierro para formar el compuesto Fe(Ⅲ) FeX?, mientras que el yodo solo produce el compuesto Fe(Ⅰ) FeI?.