鐵絲在氧氣里燃燒生成四氧化三鐵,也就是磁鐵礦中的主要成分;鐵在空氣里被加熱到500℃時,選煤用磁鐵礦粉,鐵跟空氣里的氧氣起反應也會生成四氧化三鐵;鍛工砧子周圍散落的藍灰色碎屑主要是四氧化三鐵;鐵跟高溫的水蒸汽發生置換反應生成四氧化三鐵和氫氣;天然磁鐵礦的主要成分是四氧化三鐵的晶體。四氧化三鐵,也就是磁鐵礦其實是一種重要的常見鐵的化合物。
1.磁鐵礦
磁鐵礦(Magnetite)是一種氧化鐵的礦石,主要成份為Fe3O4,磁鐵礦粉,是Fe2O3和 FeO 的復合物。FeO 31.03%,Fe2O3 68.97%或含Fe 72.2%,江西磁鐵礦,O 27.6%,等軸晶系。單晶體常呈八面體,較少呈菱形十二面體。在菱形十二面體面上,長對角線方向常現條紋。集合體多呈致密塊狀和粒狀。顏色為鐵黑色、條痕為黑色,半金屬光澤,不透明。硬度5.5~6.5,磁鐵礦粉價格,比重4.9~5.2, 無解理,脈石主要是石英及硅酸鹽。
礦物結構式:Fe3[Fe21-xFe31-2xTi4x]O4(0≤x≤0.2);Fe31.2-xFe2x-0.2[Fe21.2Fe30.8-xTi4x]O4(0.2≤x≤0.8);Fe32-2xFe22x-1[Fe22-xTi4x]O4(0.8≤x≤1);其中方括號中的陽離子為八面體配位。在>500℃時則形成FeFe2O4—FeTiO3完全固溶體;隨溫度的下降,固溶體發生出溶。 當Ti代替Fe,其中TiO2在25%時稱含鈦磁鐵礦。
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