OSSIDO DI FERRO (II): STRUTTURA, NOMENCLATURA, PROPRIETÀ, USI - CHIMICA - 2025

L' ossido di ferro (II) ossido o ferroso, è un solido inorganico nero formato dalla reazione dell'ossigeno (O ₂ ) con il ferro (Fe) allo stato di ossidazione +2. È anche chiamato monossido di ferro. La sua formula chimica è FeO.

Si trova in natura come minerale wustite, un membro del gruppo periclasio. È anche noto come wuestite, iosiderite o iozite. La wustite è un minerale opaco, di colore dal nero al marrone, sebbene sotto la luce riflessa sia grigio. Ha una lucentezza metallica.

Ossido ferroso o polvere di ossido di ferro (II). FK1954. Fonte: Wikipedia Commons

L'ossido di ferro (II) può essere ottenuto per decomposizione termica sotto vuoto dell'ossalato di ferro (II), ottenendo una polvere nera piroforica. Questa polvere diminuisce il suo stato di divisione e diventa meno reattiva se riscaldata a temperature elevate.

I cristalli di ossido di ferro (II) possono essere ottenuti solo in condizioni di equilibrio ad alta temperatura, raffreddando rapidamente il sistema. Se la reazione è condotta a temperature più basse, FeO è instabile e diventa ferro (Fe) e ossido Fe ₃ O ₄ , poiché il raffreddamento lento favorisce la sproporzione.

Poiché è piroforico, è un materiale che presenta un rischio di incendio. Inoltre, è pericoloso se inalato in grandi quantità e per lungo tempo, poiché può causare malattie polmonari.

L'ossido di ferro (II) è usato come pigmento in ceramiche, smalti, bicchieri e cosmetici. Per le sue proprietà magnetiche è utilizzato in medicina. È anche usato come antiossidante negli alimenti confezionati e, inoltre, è utilizzato nella catalisi di reazione e nelle formule di pesticidi.

Struttura

L'ossido di ferro (II) (FeO) possiede teoricamente la struttura cubica del salgemma, con 4 ioni Fe ²⁺ e 4 ioni O ^2- per ciascuna cella unitaria e ioni Fe ²⁺ che occupano i siti ottaedrici.

Tuttavia, la realtà è che si discosta in modo significativo dalla struttura ideale del salgemma di FeO, poiché è una disposizione difettosa complessa.

Alcuni ioni Fe ²⁺ vengono sostituiti da ioni Fe ³⁺ , quindi la struttura cristallina è sempre carente di ferro. Per questo motivo si dice che sia un solido non stechiometrico. La formula che meglio lo descrive è Fe _1-x O.

D'altra parte, l'ossido di ferro idrato (II) (FeO.nH ₂ O) è un solido cristallino verde.

Nomenclatura

Ha diversi nomi:

- Ossido di ferro (II).

- Ossido ferroso.

- Monossido di ferro.

- Wustita.

- Wuestita.

- Iosiderite.

- Iozita.

Proprietà

Stato fisico

Solido cristallino.

Durezza di Mohs

5-5.5.

Peso molecolare

71,84 g / mol.

Punto di fusione

1368 ° C.

Densità

5,7 g / cm ³

solubilità

Praticamente insolubile in acqua e alcali. Rapidamente solubile in acidi. Insolubile in alcool.

Indice di rifrazione

2.23.

Altre proprietà

- Facilmente ossidabile in aria. In determinate condizioni si accende spontaneamente all'aria. Ecco perché si dice che sia piroforico.

- È una base forte e assorbe rapidamente l'anidride carbonica.

- Il minerale naturale wustite è altamente magnetico. Tuttavia, al di sotto di -75 ºC FeO è antiferromagnetico.

- Wustite si comporta come un semiconduttore.

- Le proprietà di conducibilità magnetica ed elettrica, così come la sua struttura, dipendono dalla sua storia termica e dalle pressioni a cui è stato sottoposto.

rischi

- L'inalazione di polveri o fumi di ossido di ferro (II) è considerata pericolosa, in quanto può causare irritazione al naso e alla gola e può colpire i polmoni.

- Elevati livelli di esposizione alla polvere di FeO possono portare a una condizione chiamata febbre da fumi metallici, una malattia da esposizione professionale che causa sintomi simil-influenzali.

- L'esposizione continua a livelli elevati di FeO può avere effetti più gravi, inclusa una malattia nota come siderosi. Questa è un'infiammazione dei polmoni che è accompagnata da sintomi simili alla polmonite.

applicazioni

In ceramica

FeO è stato a lungo utilizzato come pigmento nelle miscele ceramiche.

Nella lavorazione del vetro

Grazie al suo colore verde, l'ossido ferroso idrato (FeO.nH ₂ O) eccelle nella produzione di vetro verde con caratteristiche di assorbimento del calore. Questo tipo di vetro viene utilizzato in edifici, automobili, bottiglie di vino e altre applicazioni.

Bottiglie di vetro verde. Vinitagangurde. Fonte: Wikipedia Commons

Nell'industria dell'acciaio

FeO è utilizzato come materia prima nella produzione di acciaio. È importante sottolineare che in questa applicazione l'attività del FeO deve essere controllata, perché se è in eccesso può influire negativamente sul processo, soprattutto può aumentare l'ossidazione dell'alluminio. Per evitare ciò, spesso nella fase delle scorie viene aggiunto alluminio o carburo di calcio.

Nella catalisi delle reazioni chimiche

È utilizzato come catalizzatore in un gran numero di operazioni industriali e chimiche. Nelle preparazioni catalitiche spiccano quelle utilizzate nella sintesi di NH ₃ e nella metanazione.

Nei pesticidi

È utilizzato nelle formule per il controllo domestico degli insetti.

Nell'industria cosmetica

È utilizzato in detergenti, rigeneratori e creme per la cura personale.

Come colorante o pigmento nei cosmetici, viene utilizzato per coprire le imperfezioni sulla superficie della pelle. Poiché è insolubile in acqua, quando viene utilizzato rimane sotto forma di cristalli o particelle e consente un maggiore rivestimento.

Essendo un pigmento minerale, è più resistente alla luce dei coloranti organici. I pigmenti minerali sono più opachi ma meno lucidi. L'ossido di ferro idrato (II) offre un'eccellente stabilità ed è tra i pigmenti minerali più utilizzati nel trucco.

In medicina

Le nanoparticelle magnetiche di FeO sono ampiamente utilizzate in questo campo. Ad esempio, il targeting di farmaci farmaceutici e tecniche come l'ordinamento cellulare sfruttano l'attrazione delle particelle magnetiche verso densità di flusso magnetico elevate. Questo vale per il trattamento del cancro.

Nella conservazione degli alimenti

FeO agisce come antiossidante negli imballaggi alimentari. Viene aggiunto come una polvere fine in una busta o etichetta attaccata alla confezione, separata dal prodotto. In questo modo viene rilasciato a una velocità controllata.

Grazie alla sua proprietà di reagire facilmente con l'ossigeno, agisce come un agente di cattura dell'O ₂ , riducendone la concentrazione all'interno della confezione in cui si trova l'alimento.

Pertanto, la degradazione ossidativa del cibo viene ritardata, aumentandone la durata. Viene utilizzato soprattutto nella conservazione delle carni.

Confezionamento di carne in un supermercato. Utente: Mattes. Fonte: Wikipedia Commons

Altri usi

L'industria cosmetica utilizza FeO per creare pigmenti negli smalti.

Riferimenti

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