Was ist Eisenhydroxid?
Eisenhydroxid ist ein Hydroxyd des Eisens und wird nach der Oxidationszahl des Eisens in Eisen(II)-hydroxid und Eisen(III)-hydroxid eingeteilt.
Eisen(II)-hydroxid
Eine anorganische Verbindung mit der chemischen Formel Fe(OH)2, auch Eisenhydroxid genannt. Es ist ein hexagonaler Kristall mit einer cadmiumhydroxidartigen Struktur und ist ferromagnetisch.
Es ist ein weißer Feststoff, der jedoch leicht oxidiert und in Gegenwart von Spuren von Sauerstoff blassgrün wird. Der an der Luft oxidierte Feststoff wird gemeinhin als Grünrost bezeichnet, wie man ihn häufig an Wasserhähnen sieht. Beim Erhitzen an der Luft wird er zu Eisen(III)-oxid.
Eisen(III)-hydroxid
Eine anorganische Verbindung mit der chemischen Formel Fe(OH)3, auch bekannt als Eisenhydroxid. In der Praxis sind Verbindungen, die Eisen- und Hydroxidionen im Verhältnis 1:3 enthalten, nicht anzutreffen und haben die Zusammensetzung von hydratisiertem Eisen(III)-hydroxidoxid (FeO(OH)-H2O). Die Kristalle gehören zum rechteckigen Kristallsystem.
Es ist ein rötlich-brauner Feststoff und kommt in der Natur als Erze wie Nadeleisenerz (α-Oxyhydroxideisen, Goethit), Rotgolderz (β-Oxyhydroxideisen, Akaganit), Lepidokrokit (γ-Oxyhydroxideisen, Lepidokrokit) und Brauneisenerz (Limonit, Aggregate aus Nadeleisenerz und Lepidokrokit) oder Rotrost vor. In alkalischen wässrigen Lösungen kann es kolloidale Partikel bilden.
Verfahren zur Herstellung von Eisenhydroxid
Eisen(II)-hydroxid ist in Wasser unlöslich. Wird daher eine wässrige Lösung, die Eisen(II)-Ionen enthält, unter Verwendung einer wasserlöslichen Substanz wie Eisensulfat hergestellt und Natriumhydroxid zur Zufuhr von Hydroxidionen verwendet, kommt es zu einer Ausfällung, wie in der folgenden Formel dargestellt.
FeSO4 + 2 NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4
Eisen(III)-hydroxid wird ausgefällt, wenn der pH-Wert von wässrigen Eisen(III)-Salzlösungen auf 6,5-8 eingestellt wird. Das Laborverfahren wird beispielsweise durch Reaktion eines Eisen(III)-Salzes wie Eisen(III)-Chlorid oder Eisen(III)-Nitrat mit Natriumhydroxid erhalten, wie in der folgenden Formel dargestellt
FeCl3 + 3 NaOH → Fe(OH)3 + 3 NaCl
Fe(NO3)3 + 3 NaOH → Fe(OH)3 + 3 NaNO3
Alternativ kann es auch durch Oxidation von Eisen(II)-hydroxid mit Wasserstoffperoxid in Gegenwart von Säure hergestellt werden.
2 Fe(OH)2 + H2O2 → 2 Fe(OH)3
In gelehrter Weise können kolloidale Eisen(III)-hydroxid-Teilchen auch durch Einträufeln einer wässrigen Lösung von Eisen(III)-chlorid in kochendes Wasser gewonnen werden. Diese Teilchen haben eine bestimmte Größe und sind in wässriger Lösung stabil suspendiert, und es können Phänomene wie Tindalisierung und Koagulation beobachtet werden.
Verwendungen von Eisenhydroxid
Die wichtigsten Verwendungen sind folgende:
Eisen(II)-hydroxid
Es wird bei der Herstellung von Emaillen, Katalysatoren und wärmeabsorbierendem Glas verwendet. Es wird auch als Mittel zur Verbesserung der Wasserqualität und als elektrochemisch aktive Substanz in Anoden von Nickel-Eisen-Batterien verwendet.
Eisen(III)-hydroxid
Als Pigment wird es in Farben und Tinte, Papier, Gummi und Kunststoffen verwendet. Es wird auch als Schleifmittel für Glas, Edelmetalle und Diamanten verwendet. In hoher Reinheit wird es in Halbleitern, Magnetbändern und als Rohmaterial für Magnete verwendet.
Es wurde von der FDA zur Verwendung in Kosmetika zugelassen und wird auch in einigen Tätowiertinten verwendet. Es wird auch als Adsorptionsmittel und Phosphatbinder zur Bleientfernung und als Mittel zur Verbesserung der Wasserqualität verwendet.