लौह ऑक्साइड

लौह ऑक्साइड, लोहा और ऑक्सीजन से बने रासायनिक यौगिक हैं। लौह ऑक्साइडों एक नहीं बल्कि कई हैं। प्रायः वे अ-रससमीकरणमितीय (non-stoichiometric — ) होते हैं। ^[1] यह भी ध्यातव्य है कि इसी से सम्बन्धित एक वर्ग ऑक्सीहाइड्रॉक्साइड का भी है जिसका शायद जिनमें से सबसे अच्छा ज्ञात उदाहरण जंग है।

प्रकृति में लौह ऑक्साइड और ऑक्सीहाइड्रोक्साइड व्यापक रूप से विद्यमान हैं और ये कई भूगर्भीय और जैविक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।इनका उपयोग लौह अयस्क के र्रुप में, वर्णक, उत्प्रेरक और थर्माइट में किया जाता है। लौह ऑक्साइड हीमोग्लोबिन में पाए जाते हैं। आयरन ऑक्साइड पेंट, कोटिंग्स और रंगीन कंक्रीट में सस्ते और टिकाऊ वर्णक होते हैं। आमतौर पर उपलब्ध रंग पीले/नारंगी/लाल/भूरे/काले रंग की श्रेणी के "मिट्टी" वाले रंग होते हैं। जब इसे खाद्य रंजक के रूप में उपयोग किया जाता है, तो इसका ई नंबर E172 होता है।

रससमीकरणमिति (स्टाइकियोमीट्री)

आयरन ऑक्साइड वर्णक। इसका भूरा रंग यह इंगित करता है कि इसमें लोहा ऑक्सीकरण अवस्था + 3 पर है।

लौह ऑक्साइड लौह ( (लौह II) या फेरिक (फे (III) या दोनों के रूप में होते हैं। वे ऑक्टाहेड्रल या टेट्राहेड्रल समन्वय ज्यामिति को अपनाते हैं। पृथ्वी की सतह पर केवल कुछ ही ऑक्साइड महत्वपूर्ण हैं, विशेष रूप से वुस्टाइट, मैग्नेटाइट और हेमेटाइट।

Fe^II के ऑक्साइड
- FeO: आयरन (II) ऑक्साइड, वुस्टाइटअच्छा लगा
Fe^II और Fe^III के मिश्रित ऑक्साइड
- Fe₃₄: लोहा (II, III, ऑक्साइड, मैग्नेटाइट)
- Fe₄O₅ ^[2]
- Fe₅O₆ ^[3]
- Fe₅O₇ ^[4]
- Fe₂₅O₃₂ ^[4]
- Fe₁₃O₁₉ ^[5]
Fe^III के ऑक्साइड
- Fe₂O₃: लोहा (III) ऑक्साइड
  - ₃-Fe₂: अल्फा चरण, हेमेटाइट
  - ₃-Fe₂: बीटा चरण
  - ₃-Fe₂: गामा चरण, मैगेमाइटमैगमाइट
  - ₃-Fe₂: एप्सिलॉन चरण

तापीय प्रसार


आयरन ऑक्साइड	CTE (x10⁻⁶ °C⁻¹)
Fe₂O₃	14.9^[6]
Fe₃O₄	>9.2^[6]
FeO	12.1^[6]

ऑक्साइड-हाइड्रॉक्साइड

गोएथाइट (α-FeOOH)
अकागनैट (β-FeOOH)
लेपिडोक्रोसाइट (γ-FeOOH)
फेरॉक्सीहाइट (δ-FeOOH)
₃₈ (Fe₅ लगभग, या 5 Fe_{_{_₂}}, FeOOH·4H4O के रूप में बेहतर पुनर्गठित
उच्च दबाव पाइराइट-संरचित FeOOH ^[7] ^[8] बार 'x'-link" data-linkid="90" href="./Dehydration_reaction" id="mwpQ" rel="mw:WikiLink" title="Dehydration reaction">निर्जलीकरण शुरू हो जाने के बाद, यह चरण FeO₂ (0 <x <1′) बना सकता है।
^{^⁻}z:80%;text-align:left" typeof="mw:Transclusion">^II
_y="92" href="./Green_rust" id="mwrQ" rel="mw:WikiLink" title="Green rust">हरा जंग (FeIIIx + y-z (A-z जहाँ A-Cl-या 0.5 -4 है)

अभिक्रियाएँ

ब्लास्ट फर्नेस और संबंधित कारखानों में, लोहे के ऑक्साइड को धातु में परिवर्तित किया जाता है। इसके लिये कार्बन के विभिन्न रूप विशिष्ट अपचायक कारक हैं। एक प्रतिनिधि अभिक्रिया फेरिक ऑक्साइड से शुरू होती हैः

प्रकृति में

आयरन ^[9] कई जीवों में फेरिटिन के रूप में संग्रहीत किया जाता है, जो एक घुलनशील प्रोटीन म्यान में घिरा हुआ एक लौह ऑक्साइड है।

^[10] वनइडेन्सिस, जियोबैक्टर सल्फररेड्यूसेन्स और जियोबैक्टर मेटालीरेड्यूसेन्स सहित बैक्टीरिया की प्रजातियां, अंतिम इलेक्ट्रॉन स्वीकारकों के रूप में आयरन ऑक्साइड का उपयोग करती हैं।

उपयोग

लगभग सभी लौह अयस्क ऑक्साइड होते हैं, इसलिए इस मायने में ये पदार्थ लौह धातु और इसके कई मिश्र धातुओं के लिए महत्वपूर्ण अग्रदूत (precursors ) हैं।

लौह ऑक्साइड एक महत्वपूर्ण वर्णक हैं, जो विभिन्न रंगों (काला, लाल, पीला) में आते हैं। ^[11] इनके कई लाभ हैं, जैसे इनका सस्ता, मजबूत, रंगीन और गैर-विषाक्त होना।

मैग्नेटाइट चुंबकीय रिकॉर्डिंग टेप का एक घटक है।

इन्हें भी देखें

आयरन(II) ऑक्साइड
महान ऑक्सीकरण घटना
लौह चक्र
आयरन ऑक्साइड नैनोपार्टिकल
लिमोनाइट
अकार्बनिक वर्णकों की सूची

सन्दर्भ

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बाहरी कड़ियाँ

[cor-1] Cornell., RM.; Schwertmann, U (2003). The iron oxides: structure, properties, reactions, occurrences and. Wiley VCH. ISBN 978-3-527-30274-1.

[2] Lavina, B.; Dera, P.; Kim, E.; Meng, Y.; Downs, R. T.; Weck, P. F.; Sutton, S. R.; Zhao, Y. (Oct 2011). "Discovery of the recoverable high-pressure iron oxide Fe4O5". Proceedings of the National Academy of Sciences. 108 (42): 17281–17285. Bibcode:2011PNAS..10817281L. doi:10.1073/pnas.1107573108. PMC 3198347. PMID 21969537.

[3] Lavina, Barbara; Meng, Yue (2015). "Synthesis of Fe5O6". Science Advances. 1 (5): e1400260. doi:10.1126/sciadv.1400260. PMC 4640612. PMID 26601196.

[oxides-4] अ ^आ Bykova, E.; Dubrovinsky, L.; Dubrovinskaia, N.; Bykov, M.; McCammon, C.; Ovsyannikov, S. V.; Liermann, H. -P.; Kupenko, I.; Chumakov, A. I. (2016). "Structural complexity of simple Fe2O3 at high pressures and temperatures". Nature Communications. 7: 10661. Bibcode:2016NatCo...710661B. doi:10.1038/ncomms10661. PMC 4753252. PMID 26864300.

[5] Merlini, Marco; Hanfland, Michael; Salamat, Ashkan; Petitgirard, Sylvain; Müller, Harald (2015). "The crystal structures of Mg2Fe2C4O13, with tetrahedrally coordinated carbon, and Fe13O19, synthesized at deep mantle conditions". American Mineralogist. 100 (8–9): 2001–2004. Bibcode:2015AmMin.100.2001M. doi:10.2138/am-2015-5369. S2CID 54496448.

[:0-6] अ ^आ ^इ Fakouri Hasanabadi, M.; Kokabi, A.H.; Nemati, A.; Zinatlou Ajabshir, S. (February 2017). "Interactions near the triple-phase boundaries metal/glass/air in planar solid oxide fuel cells". International Journal of Hydrogen Energy. 42 (8): 5306–5314. doi:10.1016/j.ijhydene.2017.01.065. ISSN 0360-3199.

[7] Nishi, Masayuki; Kuwayama, Yasuhiro; Tsuchiya, Jun; Tsuchiya, Taku (2017). "The pyrite-type high-pressure form of FeOOH". Nature (in अंग्रेज़ी). 547 (7662): 205–208. Bibcode:2017Natur.547..205N. doi:10.1038/nature22823. ISSN 1476-4687. PMID 28678774. S2CID 205257075.

[8] Hu, Qingyang; Kim, Duckyoung; Liu, Jin; Meng, Yue; Liuxiang, Yang; Zhang, Dongzhou; Mao, Wendy L.; Mao, Ho-kwang (2017). "Dehydrogenation of goethite in Earth's deep lower mantle". Proceedings of the National Academy of Sciences. 114 (7): 1498–1501. Bibcode:2017PNAS..114.1498H. doi:10.1073/pnas.1620644114. PMC 5320987. PMID 28143928.

[9] Honarmand Ebrahimi, Kourosh; Hagedoorn, Peter-Leon; Hagen, Wilfred R. (2015). "Unity in the Biochemistry of the Iron-Storage Proteins Ferritin and Bacterioferritin". Chemical Reviews. 115 (1): 295–326. doi:10.1021/cr5004908. PMID 25418839.

[10] Bretschger, O.; Obraztsova, A.; Sturm, C. A.; Chang, I. S.; Gorby, Y. A.; Reed, S. B.; Culley, D. E.; Reardon, C. L.; Barua, S. (20 July 2007). "Current Production and Metal Oxide Reduction by Shewanella oneidensis MR-1 Wild Type and Mutants". Applied and Environmental Microbiology. 73 (21): 7003–7012. Bibcode:2007ApEnM..73.7003B. doi:10.1128/AEM.01087-07. PMC 2223255. PMID 17644630.

[11] “उलमैन का औद्योगिक रसायनविज्ञान ज्ञानकोश”।। (2009)। Weinheim: Wiley-VCH। DOI:10.1002/14356007.n20_n02.

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