BESI (II) OKSIDA: STRUKTUR, TATANAMA, SIFAT, KEGUNAAN - KIMIA - 2026

The oksida besi (II) oksida atau ferus, adalah hitam bukan organik pepejal yang dibentuk oleh tindak balas oksigen (O ₂ ) dengan besi (Fe) kepada negeri 2 pengoksidaan. Ia juga dipanggil besi monoksida. Formula kimianya adalah FeO.

Ia dijumpai di alam semula jadi sebagai mineral wustite, ahli kumpulan periclase. Ia juga dikenali sebagai wuestite, iosiderite atau iozite. Wustite adalah mineral legap, berwarna hitam hingga coklat, walaupun di bawah cahaya yang dipantulkan ia berwarna kelabu. Ia mempunyai kilauan logam.

Serbuk besi oksida atau besi (II) oksida. FK1954. Sumber: Wikipedia Commons

Besi (II) oksida dapat diperoleh dengan penguraian vakum termal besi (II) oksalat, dengan memperoleh serbuk hitam piroforik. Serbuk ini mengurangkan keadaan pembahagiannya dan menjadi kurang reaktif apabila dipanaskan hingga suhu tinggi.

Kristal besi (II) oksida hanya dapat diperoleh dalam keadaan keseimbangan pada suhu tinggi, dengan cepat menyejukkan sistem. Sekiranya tindak balas dijalankan pada suhu yang lebih rendah, FeO tidak stabil dan menjadi besi (Fe) dan Fe ₃ O ₄ oksida , kerana penyejukan yang perlahan mendorong ketidakseimbangan.

Kerana ia adalah piroforik, ia adalah bahan yang menimbulkan risiko kebakaran. Selain itu, berbahaya jika dihirup dalam jumlah banyak dan dalam jangka masa yang lama, kerana boleh menyebabkan penyakit paru-paru.

Besi (II) oksida digunakan sebagai pigmen dalam seramik, enamel, gelas dan kosmetik. Untuk sifat magnetiknya digunakan dalam perubatan. Ini juga digunakan sebagai antioksidan dalam makanan kemasan dan, selain itu, digunakan dalam pemangkin reaksi dan formula racun perosak.

Struktur

Besi (II) oksida (FeO) secara teorinya memiliki struktur kubik garam batu, mempunyai 4 Fe ²⁺ ion dan 4 O ^2- ion untuk setiap unit sel, dan ion Fe ²⁺ menempati lokasi oktahedral.

Walau bagaimanapun, kenyataannya adalah bahawa ia menyimpang dengan ketara dari struktur garam batu yang ideal dari FeO, kerana ia adalah susunan yang rumit.

Sebilangan ion Fe ²⁺ digantikan oleh ion Fe ³⁺ , jadi struktur kristal selalu kekurangan zat besi. Atas sebab ini dikatakan pepejal bukan stoikiometrik. Formula yang paling tepat menggambarkannya ialah Fe _1-x O.

Sebaliknya, besi terhidrat (II) oksida (FeO.nH ₂ O) adalah pepejal kristal hijau.

Tatanama

Ia mempunyai beberapa nama:

- Besi (II) oksida.

- Oksida ferus.

- Besi monoksida.

- Wustita.

- Wuestita.

- Iosiderite.

- Iozita.

Hartanah

Keadaan fizikal

Pepejal kristal.

Mohs kekerasan

5-5.5.

Berat molekul

71.84 g / mol.

Takat lebur

1368 ° C.

Ketumpatan

5.7 g / cm ³

Keterlarutan

Tidak larut dalam air dan alkali. Larut cepat dalam asid. Tidak larut dalam alkohol.

Indeks biasan

2.23.

Harta lain

- Mudah teroksidasi di udara. Dalam keadaan tertentu, ia menyala secara spontan di udara. Itulah sebabnya ia dikatakan sebagai piroforik.

- Ini adalah asas yang kuat dan menyerap karbon dioksida dengan cepat.

- Wustite mineral semula jadi sangat magnetik. Walau bagaimanapun, di bawah -75 FeC FeO adalah antiferromagnetik.

- Wustite berkelakuan seperti semikonduktor.

- Sifat kekonduksian magnetik dan elektrik, serta strukturnya, bergantung pada sejarah termal dan tekanan yang ditanggungnya.

Risiko

- Penyedutan habuk atau asap besi oksida (II) dianggap berbahaya, kerana boleh menyebabkan kerengsaan pada hidung dan tekak dan boleh menyerang paru-paru.

- Tahap pendedahan yang tinggi terhadap debu FeO boleh menyebabkan keadaan yang disebut demam logam, penyakit pendedahan pekerjaan yang menyebabkan gejala seperti selesema.

- Pendedahan berterusan terhadap tahap FeO yang tinggi boleh memberi kesan yang lebih serius, termasuk penyakit yang dikenali sebagai siderosis. Ini adalah radang paru-paru yang disertai dengan gejala yang serupa dengan radang paru-paru.

Permohonan

Dalam tembikar

FeO telah lama digunakan sebagai pigmen dalam campuran seramik.

Dalam pembuatan kaca

Oleh kerana warnanya hijau, ferus oksida terhidrat (FeO.nH ₂ O) unggul dalam pembuatan kaca hijau dengan ciri penyerap haba. Jenis kaca ini digunakan di bangunan, kereta, botol anggur, dan aplikasi lain.

Botol kaca hijau. Vinitagangurde. Sumber: Wikipedia Commons

Dalam industri keluli

FeO digunakan sebagai bahan mentah dalam pembuatan keluli. Penting untuk menggarisbawahi bahawa dalam aplikasi ini aktiviti FeO harus dikendalikan, kerana jika berlebihan dapat mempengaruhi proses secara negatif, terutama dapat meningkatkan pengoksidaan aluminium. Untuk mengelakkan ini, aluminium atau kalsium karbida sering ditambahkan ke fasa sanga.

Dalam pemangkinan tindak balas kimia

Ia digunakan sebagai pemangkin dalam sebilangan besar operasi industri dan kimia. Dalam persediaan pemangkin yang digunakan dalam sintesis NH ₃ dan metana menonjol.

Dalam racun perosak

Ia digunakan dalam formula untuk mengawal serangga di rumah.

Dalam industri kosmetik

Ia digunakan dalam pembersih, regenerator, dan krim penjagaan diri.

Sebagai agen pewarna atau pigmen dalam kosmetik, ia digunakan untuk menutupi ketidaksempurnaan pada permukaan kulit. Kerana tidak larut dalam air, ketika digunakan tetap dalam bentuk kristal atau zarah dan memungkinkan lapisan yang lebih besar.

Sebagai pigmen mineral, ia lebih tahan terhadap cahaya daripada pewarna organik. Pigmen mineral lebih legap tetapi kurang berkilat. Besi hidrat (II) oksida menawarkan kestabilan yang sangat baik dan merupakan antara pigmen mineral yang paling kerap digunakan dalam solek.

Dalam bidang perubatan

Nanopartikel Magnetik FeO banyak digunakan dalam bidang ini. Sebagai contoh, penargetan dan teknik ubat farmaseutikal seperti penyortiran sel memanfaatkan tarikan zarah magnet ke kepadatan fluks magnetik yang tinggi. Ini berlaku untuk rawatan barah.

Dalam pengawetan makanan

FeO bertindak sebagai antioksidan dalam pembungkusan makanan. Ia ditambahkan sebagai serbuk halus dalam beg atau label yang melekat pada bungkusan, dipisahkan dari produk. Dengan cara ini ia dilepaskan dengan kadar terkawal.

Kerana hartanya bertindak balas dengan mudah dengan oksigen, ia bertindak sebagai O ₂ ejen menangkap , mengurangkan kepekatan dalam bungkusan di mana makanan itu terletak.

Oleh itu, penurunan oksidatif makanan ditangguhkan, meningkatkan tempohnya. Ia digunakan terutamanya dalam pemeliharaan daging.

Pembungkusan daging di pasar raya. Pengguna: Mattes. Sumber: Wikipedia Commons

Kegunaan lain

Industri kosmetik menggunakan FeO untuk membuat pigmen dalam enamel.

Rujukan

1. Cotton, F. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia Anorganik Lanjutan. Edisi Keempat. John Wiley & Anak.
2. S. Perpustakaan Perubatan Nasional. (2019). Oksida ferus. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
3. Tarian, JC; Emeléus, HJ; Sir Ronald Nyholm dan Trotman-Dickenson, AF (1973). Kimia Anorganik Komprehensif. Jilid 3. Pergamon Press.
4. Kirk-Othmer (1994). Ensiklopedia Teknologi Kimia. Jilid 14. Edisi Keempat. John Wiley & Anak.
5. Valet, B .; Major M .; Fitoussi, F .; Capellier, R .; Dormoy, M. dan Ginestar, J. (2007). Ejen Pewarna dalam Hiasan dan Kosmetik lain. Kaedah Analisis. 141-152. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
6. Heness, G. (2012). Nanokomposit logam-polimer. Kemajuan dalam nanokomposit Polimer. Dipulihkan dari sciencedirect.com
7. Dalla Rosa, Marco (2019). Kemampanan Pembungkusan dalam Industri Daging. Dalam Pengeluaran dan Pemprosesan Daging Lestari. Bab 9. Dipulihkan dari sceincedirect.com.
8. Institut Mineralogi Hudson (2019). Wüstite. Dipulihkan dari mindat.org.
9. Hazen, Robert M. dan Jeanloz, Raymond (1984). Wüstite (Fe _1-x O): Kajian Struktur Kecacatan dan Sifat Fizikalnya . Ulasan geofizik dan fizik angkasa, Jilid 22, No.1, Halaman 37-46, Februari 1984.