氧化铁黑的制备一
在厌氧条件下,氢氧化亚铁(Fe(OH)2)可被水氧化形成四氧化三铁(magnetite)和氢气分子。这一过程由希科尔反应
描述:
结晶良好的四氧化三铁(Fe3O4)在热力学上比氢氧化亚铁(Fe(OH)2)更稳定。
在实验室采用马萨特法,通过在氢氧化钠中混合氯化亚铁(II)和氯化铁(III)所制备的四氧化三铁可作为铁磁流体。 也可在约2000 转/分钟的机械搅拌速度下,0.1 M的FeCl3·6H2O 和FeCl2·4H2O的混合溶液中加入氨,通过化学共沉淀可以制备四氧化三铁。 FeCl3和FeCl2 的摩尔比为2∶1;该溶液加热至70℃时,立即将搅拌速度提高到7500转/分钟并迅速加入NH4OH 溶液(10%体积),立刻出现由四氧化三铁纳米颗粒组成的深色沉淀。 在这两种情况下,当pH升高(大约高于10)时铁离子发生水解,迅速由酸性水合铁离子转化为尖晶石氧化铁结构形成沉淀。
由于尖晶石结构四氧化三铁形成前的相变过程中涉及极具挑战性的复杂化学反应,因此投入了大量精力来控制四氧化三铁纳米颗粒的形成过程。