Järnhydroxid (III) struktur, egenskaper och användningar

han Järnhydroxid (III) Det är en oorganisk förening vars formel strikt är tro (OH)₃, där andelen trosjoner³⁺ och åh^- är 3: 1. Men järnkemi kan bli ganska invecklad; så att detta fasta ämne inte bara består av de ovannämnda jonerna.

Faktum är att tro (OH)₃ innehåller anjon eller^2-; Därför är det en oxid monohydratiserad järnhydroxid: ugooh · h₂ANTINGEN. Om antalet atomer läggs till för den sista föreningen kommer det att verifieras att det sammanfaller med tro (OH) (OH)₃. Båda formlerna är giltiga för att hänvisa till denna metalliska hydroxid.

Järnhydroxid (iii) i ett groddamm. Källa: Clint Budd (https: // www.Flickr.com/foton/[e -post skyddar]/13016864125)

I undervisning eller forskningskemi laboratorier, tro (OH)₃ Det observeras som en orange brun fällning; Liknar sedimentet för den övre bilden. När denna rostiga och gelatinösa sand genomgår uppvärmning, släpper den överskott av vatten och vänder sin orange-gulaktiga färg (gult pigment 42).

Detta gula pigment 42 är samma Ureooh · h₂Eller utan ytterligare närvaro av koordinerat vatten till tro³⁺. När detta är uttorkat blir det Ureooh, som kan existera i form av olika polymorfer (Goethita, Akaganeíta, Lepidocrocyte, Feroxihita, bland andra).

Bernalita Mineral uppvisar å andra sidan gröna kristaller av FE -baskomposition (OH)₃· NH₂ANTINGEN; Mineralogisk källa till denna hydroxid.

[TOC]

Järnhydroxidstruktur (III)

De kristallina strukturerna av järnoxider och hydroxider är lite komplicerade. Men från en enkel synvinkel kan det betraktas som ordnade repetitioner av fula oktaedriska enheter₆. Således sammanflätas dessa järn-syre-oktaedra genom sina hörn (Fe-O-Fe), eller deras ansikten, och etablerar alla typer av polymerkedjor.

Om sådana kedjor ser beställda i rymden, sägs det att det fasta ämnet är kristallint; Annars är det amorft. Denna faktor, tillsammans med det sätt på vilket octahedra går med, bestämmer glasets energstabilitet och därför dess färger.

Kan tjäna dig: Liquid Chromatography med hög effekt (HPLC): Foundation, utrustning, typer

Till exempel de ortorombiska kristallerna i Bernalita, Faith (OH)₃· NH₂Eller de är grönaktig färg eftersom deras fula oktaedra₆ De går bara med genom sina hörn; Till skillnad från andra järnhydroxider, som ser rödaktiga, gula eller bruna färger, beroende på hydreringsgrad.

Det bör noteras att fult syre₆ Kom från OH^- eller av o^2-; Den exakta beskrivningen motsvarar kristallografiska analysresultat. Även om det inte behandlas som sådant, är Fe-O-länken jonisk med en viss kovalent karaktär; som för andra övergångsmetaller blir ännu mer kovalent, som med silver.

Egenskaper

Medan tro (OH)₃ Det är ett fast ämne som lätt erkänns när järnsalter tillsätts till ett alkaliskt medium, dess egenskaper klargörs inte helt.

Det är emellertid känt att det är ansvarigt för att modifiera de organoleptiska egenskaperna (särskilt smak och färg) av dricksvatten; vilket är mycket olösligt i vatten (k_sp= 2,79 · 10^-39); Och också att dess molmassa och densitet är 106 867 g/mol och 4,25 g/ml.

Denna hydroxid (såväl som dess derivat) kan inte ha en definierad fusion eller kokpunkt eftersom när den värms upp värmas vattenånga, vilket blir dess ureooh anhydraform (bredvid alla dess polymorfer). Därför, om den fortsätter att värma upp, kommer Ugooh och inte Ugooh · h₂ANTINGEN.

För att studera dess mer grundliga egenskaper skulle det vara nödvändigt att underkasta sig det gula pigmentet 42 till många studier; Men det är mer än troligt att jag i processen ändrar rödaktig färg, vilket indikerar Foooh -formationen; eller tvärtom, det upplöses i Acuo Complex Faith (OH)₆³⁺ (halvsyra), eller i avgiftsanjonen (OH)₄^- (mycket grundläggande medium).

Ansökningar

Absorberande

I föregående avsnitt nämndes det att tro (OH)₃ Det är mycket olösligt i vatten och kan till och med fälla ut ett pH nära 4,5 (om det inte finns några kemiska arter som stör). Vid utfällning, vissa föroreningar i miljön som är skadliga för hälsan; Till exempel krom eller arseniska salter (CR³⁺, Cr⁶⁺, och som³⁺, Ess⁵⁺).

Kan tjäna dig: Holmio

Så denna hydroxid tillåter att ockludera dessa metaller och andra och fungerar som en absorberande medel.

Tekniken består av inte så mycket för att fälla ut tro (OH)₃ (Alkaliskt mediet), men läggs istället direkt till förorenat vatten eller jord, av kommersiellt förvärvade pulver eller korn.

Terapeutisk användning

Järn är ett väsentligt element för människokroppen. Anemia är en av de mest framstående sjukdomarna i dess brist. Av denna anledning är det alltid forskning som är föremål för att utforma olika alternativ för att integrera denna metall i vår diet så att säkerhetseffekter inte genereras.

En av de trosbaserade tillskotten (OH)₃ Det är baserat på dess komplex med polymetosen (polymaltosjärn), som ger en lägre grad av interaktion med mat med avseende på Feso₄ ; Det vill säga mer järn är biologiskt tillgängligt för kroppen och är inte samordnat med andra matriser eller fasta ämnen.

Det andra tillskottet består av tros nanopartiklar (OH)₃ suspenderat i ett medium bestående huvudsakligen av Adipatos och Tartratos (och andra organiska salter). Detta visade sig vara mindre giftigt än feso₄, Förutom att öka hemoglobin samlas det inte i tarmslemhinnan och främjar tillväxten av gynnsamma mikrober.

Pigment

Det gula pigmentet 42 används i målningar och kosmetika, och som sådan representerar inte en potentiell hälsorisk; såvida det inte inträffade av misstag.

Järnbatteri

Även om tro (OH) inte formellt används i denna applikation₃, Detta kan fungera som ett utgångsmaterial för FeoOH; Sammansatt med vilken en av elektroderna i ett billigt och enkelt järnbatteri tillverkas, vilket också fungerar till ett neutralt pH.

Kan tjäna dig: lag om bevarande av materia

Mediumcellreaktioner för detta batteri uttrycks nedan med följande kemiska ekvationer:

½ tro ⇋ ½ tro²⁺ + och^-

Tro^IiiOoh + e^- + 3 timmar⁺  ⇋ Tro²⁺ + 2h₂ANTINGEN

Anoden blir en järnelektrod, som släpper ut en elektron som senare, efter att ha reser den yttre kretsen, kommer in i katoden; elektrod gjord av ugooh, reducerar till tro²⁺. Det elektrolytiska mediet för detta batteri består av lösliga salter av tro²⁺.

Referenser

1. Shiver & Atkins. (2008). Oorganisk kemi. (Fjärde upplagan). MC Graw Hill.
2. Nationellt centrum för bioteknikinformation. (2019). Järnhydroxid. Pubchemdatabas. CID = 73964. Återhämtat sig från: pubchem.Ncbi.Nlm.Nih.Gov
3. Wikipedia. (2019). Järn (iii) oxid-hydroxid. Hämtad från: i.Wikipedia.org
4. N. Kompis. (s.F.). Granulär järnhydroxid för eliminering av arsenik från dricksvatten. [Pdf]. Återhämtat sig från: arkiv.Unu.Edu
5. R.M. Cornell och U. Schwertmann. (s.F.). Järnoxiderna: struktur, egenskaper, reaktion, händelser och användningar. [Pdf]. http: // epsc511.Wustl.Edu/jonoxide_reading.Pdf
6. Björk, w.D., Pring, A., Reller, a. et al. Naturwissenschaften. (1992). Bernalite: En ny järnhydroxid med perovskitstruktur. 79: 509. doi.org/10.1007/BF01135768
7. Miljögeokemi av järnpolymerer i vattenhaltiga lösningar och utfällningar. Återhämtat sig från: Geoweb.Prinseton.Edu
8. Giessen, van der,. TILL. (1968). Kemiska och fysiska egenskaper hos järn (III) -xidhydrat Eindhoven: Technische Hogeschool Eindhoven DOI: 10.6100/IR23239
9. Funk F, Canclini C och Geisser P. (2007). Interaktioner mellan järn (III) -Hydroxidpolymaltoskomplex och vanligt använda mediciner / laboratoriestudier på råtta. Doi: 10.1055/S-0031-1296685
10. Pereira, D. Yo., Bruggraber, s. F., Faria, n., Poots, L. K., Tagmount, m. TILL., Aslam, m. F., Powell, J. J. (2014). Nanopartikulärt järn (III) oxo-hydroxid av Sfera-järnet som är väl absorberad och använder utiliserad hos människor. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, 10 (8), 1877-1886. Doi: 10.1016/j.äldre bror.2014.06.012
11. Gutsche, s. Berling, T. Plagenborg, J. Parisi, & m. Knäppare. (2019). Bevis på konceptet av en järn-rron (III) oxidhydroxidbatteri som arbetar vid neutralt pH. Int. J. Elektokemisk. Sci., Vul. 14, 2019 1579. Doi: 10.20964/2019.02.37