Järn(II)oxid

Järn(II)oxid har den kemiska formeln FeO och är en av flera järnoxider. Den förekommer naturligt i mineralet wustit. När järnföremål drabbas av svåra rostangrepp, så kallad gravrost, består dessa djupare angrepp i hög utsträckning av järn(II)oxid.Mall:Källa behövs

Egenskaper

Järn(II)oxid är ett exempel på ett icke-stökiometriskt material. Vanligen råder underskott på järn och järnhalten varierar mellan Fe_0.84O och Fe_0.95O. Icke-stökiometrin beror på att Fe²⁺ lätt oxideras till Fe³⁺ och bildar tetraedriska kristaller i den annars kubiska strukturen.

FeO är termodynamisk instabil vid temperaturer under 560 °C och sönderfaller lätt till järn och Fe₃O₄.

$\mathrm{4}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{+}\mathrm{F}{\mathrm{e}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}$

Stabiliteten kan ökas genom att materialet hettas upp och sedan snabbt kyls ner igen för att behålla den stabilare strukturen (samma process som vid härdning av stål).

Framställning

Järn(II)oxid kan framställas genom reduktion av järn(III)oxid med vätgas eller kolmonoxid.

$\mathrm{F}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

$\mathrm{F}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{2}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Det kan också framställas genom att oxidera järn i vattenånga vid temperaturer över 560 °C (jämför järn(II,III)oxid).

$\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\to }\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}$

Den vätgas som avgår vid oxideringen ser till att järnet bara oxideras till FeO. Den Fe₂O₃ och Fe₃O₄ som bildas reduceras till FeO enligt ovan.

Gravrost kan uppstå i små håligheter i järngods, där den utgör en elakartad form av rostbildning, eftersom det är svårt att förutse på vilka punkter den kan uppträda. Från de små håligheterna tränger rosten rakt in i godset med förstörande verkan.

Användning

Järn(II)oxid används som svart pigment i livsmedel och för tatuering.

Se även

• Järn(III)oxid
• Järn(II,III)oxid
• Järn(II)hydroxid
• Järnoxid
• Rost