關(guān)于四氧化三鐵的化學(xué)性質(zhì)介紹
鐵絲在氧氣里燃燒會生成四氧化三鐵,比較鐵的氧化物的標準摩爾生成Gibbs自由能的大小,得出Fe3O4的熱力學(xué)穩(wěn)定性最大,因此產(chǎn)物是Fe3O4。
鐵與空氣接觸就會在其表面上形成氧化物,此時,氧化物膜本身的化學(xué)組成并非均勻。如一塊低碳鋼可以為三種氧化物膜所覆蓋:與金屬接觸的是FeO,與空氣接觸的一側(cè)是Fe2O3,中間則是Fe3O4。更確切地說,也許是三種氧化物的飽和固溶體的混合物構(gòu)成鋼鐵表面的氧化膜層。
同時,氧化物膜的厚度也視氧化時的不同環(huán)境條件而變化。室溫下,干燥空氣中相對較純的鐵上氧化物的厚度不超過20埃(1埃=0.1納米)但在潮濕空氣中氧化物膜的厚度明顯增加,可以看到表面上的銹斑。此時氧化物的沉積是分層的,接近金屬的一側(cè)是致密的無定形無水層,接近空氣一側(cè)是厚的多孔水化層。
鐵與水蒸氣反應(yīng)生成Fe3O4和氫氣。
Fe3O4有抗腐蝕效果,如鋼鐵制件的發(fā)藍(又稱燒藍和烤藍)就是利用堿性氧化性溶液的氧化作用,在鋼鐵制件表面形成一層藍黑色或深藍色Fe3O4薄膜,以用于增加抗腐蝕性、光澤和美觀。
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