Kde se v přírodě vyskytuje oxid železitý

Oxid železitý (Fe₂O₃) je chemická sloučenina železa a kyslíku, známá také jako minerál hematit nebo magnetit. Patří mezi nejrozšířenější oxidy kovů.

Co je oxid železitý a kde se vyskytuje

Oxid železitý má chemický vzorec Fe₂O₃ a vzniká přirozenou oxidací železa. V přírodě se vyskytuje hlavně ve formě minerálů hematit (Fe₂O₃) a oxid železnato-železitý - magnetit (Fe₃O₄). Hematit má obvykle červenohnědou barvu, magnetit je černý a silně přitahuje magnet.

Oxid železitý je stabilní sloučenina, která vzniká i běžnou korozí železných předmětů. Při pomalé oxidaci vzniká červený povlak známý jako rez, při vyšších teplotách nebo v přítomnosti jiných látek se může tvořit také magnetit.

Z chemického hlediska se oxid železitý Fe₂O₃ od oxidu železnato-železitého Fe₃O₄ liší, protože je feromagnetický a má praktické využití v technice i magnetických aplikacích.

Hematit

Hematit (krevel) je nejvýznamnější rudou železa, kterého obsahuje až 70 %. V přírodě tvoří samostatné rudné žíly a spolu s magnetitem mohutná ložiska. Vyskytuje se hojně a mnoho podob (habitů). Hematit je jedním z nejrozšířenějších minerálů železa a v přírodě se vyskytuje v různých formách. Nejčastěji jej lze nalézt ve formě zrnitých až celistvých agregátů, které mohou mít paprsčitě vláknitou nebo zemitou strukturu. Často se skládá z oválných útvarů o velikosti od makových zrníček až po hrášek. Méně časté jsou hrubě krystalické agregáty nebo šupinaté formy hematitu.

Čtěte také: Jak získat sůl z přírody?

Samostatné krystaly jsou vzácné a obvykle se vyskytují ve tvaru šupinek, tabulek nebo romboedrů. Jako "železné růže" nazýváme jedinečné krystalové srostlice hematitu, které připomínají okvětní plátky růže. Tyto útvary vznikají z tenkých, destičkovitých krystalů, které se vrství nad sebou a vzájemně se odchylují o nepatrné úhly. Jedno z nejznámějších nalezišť železných růží se nachází v oblasti Svatého Gottharda ve Švýcarsku, kde se tyto útvary objevují v puklinách břidlic. Švýcarské exempláře jsou ceněné pro svůj pravidelný tvar a kovový lesk, který je pro hematit typický.

Lebník je specifická varianta hematitu, která svým vzhledem připomíná lebku. Lebníky se vyskytují i na několika lokalitách v České republice, především v Krušných horách. Mezi významná naleziště patří Bludná u Horní Blatné, Hradiště u Klášterce nad Ohří a Horní Halže. Krystalovaný hematit patří mezi vizuálně nejpůsobivější formy tohoto minerálu, přičemž jedny z nejkrásnějších exemplářů pocházejí z italského ostrova Elba. Krystaly hematitu z Elby jsou typické svou dokonale vyvinutou, mnohostěnnou strukturou a jemně lupenitou texturou. Na jejich povrchu lze často pozorovat pestré náběhové barvy, které se třpytí v odstínech od fialové po zlatavou, v závislosti na úhlu dopadajícího světla.

Hematit na první pohled zaujme svým kovovým leskem a tmavým až černým zbarvením. Přestože se jednotlivé odrůdy mohou lišit svým vzhledem, všechny sdílejí jednu vlastnost - při poškrábání nožem zanechávají krvavě rudý prášek.

Ne vždy má však hematit kovový vzhled. V přírodě se často vyskytuje i v jemnozrnné, měkké a zemitě matné podobě, která je známá jako červený okr. Tato forma minerálu se využívá především jako levné, ale účinné barvivo.

Magnetit

Oxid železnato-železitý, chemickým vzorcem Fe3O4 (FeIIO−II·Fe2IIIO3−II), je sloučenina železa a kyslíku. V přírodě se vyskytuje jako minerál magnetit. Je feromagnetický do teploty 570 °C, nad touto teplotou se stává paramagnetickým.

Čtěte také: Rekonstrukce koupelen Liberec

Proč je oxid železitý ne/magnetický?

Oxid železitý či oxid železnato-železitý je magnetický díky atomům železa, které obsahují nepárové elektrony vytvářející vlastní magnetické momenty. Tyto momenty se v materiálu mohou uspořádat do stejného směru, čímž vzniká feromagnetismus - schopnost látky trvale vytvářet magnetické pole.

Zatímco čistý oxid železitý Fe₂O₃ je většinou jen slabě feromagnetický nebo dokonce antiferomagnetický, jeho příbuzná forma oxid železnato-železitý, magnetit (Fe₃O₄), je silně feromagnetická. Magnetit obsahuje železo ve dvou oxidačních stavech Fe²⁺ a Fe³⁺, což umožňuje, aby se jejich magnetické momenty sečetly a vytvořily výrazný magnetický účinek.

Díky těmto vlastnostem se magnetit využívá jako magnetická složka v technice, separaci kovů i při výrobě ferrofluidů, kde vytváří stabilní a dobře ovladatelné magnetické pole.

Využití oxidu železitého a magnetitu

Oxid železitý (Fe₂O₃) i magnetit neboli oxid železnato-železitý (Fe₃O₄) patří mezi důležité materiály s širokým technickým využitím. Oba se uplatňují v magnetických i nemagnetických aplikacích - od výroby ferrofluidů až po pigmenty do barev.

V magnetických aplikacích se oxid železitý s oxidem želetnato-železitým používá při výrobě magnetických nátěrů, ferrofluidů, magnetických prášků a separačních směsí. V průmyslu slouží jako pigment do barev, plastů a keramických glazur, také jako lešticí prášek nebo přísada při výrobě magnetických pásek a tonerů.

Čtěte také: Naleziště obsidiánu

V laboratořích a výuce práškový oxid železitý či oxid železnato-železitý používají k demonstraci magnetického pole, při experimentech s ferrofluidem nebo k pokusům s magnetickou separací.

Tabulka využití oxidu železitého a magnetitu:

Jak se oxid železitý vyrábí

Oxid železitý vzniká přirozeně oxidací železa na vzduchu nebo při zahřívání v přítomnosti kyslíku. Tento proces probíhá i při korozi, kdy se na povrchu kovu tvoří vrstvy oxidu železitého známé jako rez. Oxid železitý lze také získat z recyklovaných železných materiálů. Snižuje to nároky na těžbu surovin a je ekologicky šetrné.

Další látky používané s oxidem železitým

Oxid železitý se často kombinuje s dalšími kovy a chemickými látkami, které zlepšují jeho vlastnosti nebo rozšiřují možnosti využití. V magnetických směsích výrobci používají například železo, nikl nebo kobalt, které zvyšují magnetickou sílu výsledného materiálu.

Při výrobě ferrofluidů nebo magnetických nátěrů se oxid železitý zpravidla míchá i s uhličitany, oxidem železnato-železitý, oxidem železnatým (FeO) či organickými pojivy, aby vznikla směs s požadovanou hustotou a stabilitou.

Oxid železitý a neodymové magnety

Oxid železitý slouží jako základní magnetický materiál v prášcích a nátěrech. Neodymové magnety představují jeho moderní technologické pokračování. Jsou vyrobené ze sloučeniny neodymu, železa a boru (NdFeB) a patří mezi nejsilnější permanentní magnety současnosti.

Využití obou materiálů se doplňuje - oxid železitý má využití v případech, kde potřebujete jemně rozptýlené magnetické pole. Neodymové magnety zase poskytují koncentrovanou sílu pro držení, uchycení nebo přichycení předmětů.

Časté otázky o oxidu železitém a příbuzných oxidech (FAQ)

1. Je oxid železitý magnetický?
   Ano, ale slabě. Čistý oxid železitý (Fe₂O₃) má spíše antiferomagnetické vlastnosti. Silně magnetický je jeho příbuzný minerál magnetit - oxid železnato-železitý (Fe₃O₄), který obsahuje železo ve dvou oxidačních stavech a proto vykazuje výrazný feromagnetismus.
2. Jaký je rozdíl mezi oxidem železitým a oxidem železnato-železitý - magnetitem?
   Oxid železitý má vzorec Fe₂O₃, zatímco oxid železnato-železitý neboli magnetit Fe₃O₄. Oxid železitý je červenohnědý a slabě magnetický, magnetit je černý a silně feromagnetický. V přírodě se často vyskytují společně.
3. K čemu se oxid železitý používá?
   Společně s Fe₃O₄ může být součástí ferrofluidů, magnetických prášků, barev, nátěrů i jako pigment v keramice a plastech. Slouží i v laboratořích pro demonstrační pokusy s magnetismem.
4. Jak vzniká oxid železitý?
   Vzniká oxidací železa na vzduchu nebo při zahřívání v přítomnosti kyslíku. Tento proces je podobný korozi kovových předmětů, při které vzniká rez.
5. Je možné oxid železitý kombinovat s jinými magnetickými materiály?
   Ano, běžně se používá spolu s železem, niklem nebo kobaltem, které zvyšují jeho magnetickou sílu. V moderních aplikacích se dá kombinovat i s neodymovými magnety, které vytvářejí mnohem silnější magnetické pole.

tags: #kde #se #v #přírodě #vyskytuje #oxid

Oblíbené příspěvky:

• Kontejnery na papír
• Postup výměny odpadu a kanalizace
• Daewoo Tico a emise
• Emilie Strejčková a Toulcův dvůr
• Láska, přátelství, obchod: partnerské vztahy