Qu’est-ce que l’hydroxyde de fer ?
L’hydroxyde de fer peut être classé comme hydroxyde de fer (II) ou hydroxyde de fer (III) selon le nombre d’oxydations du fer.
Hydroxyde de Fer (II)
Il s’agit d’un composé inorganique dont la formule chimique est Fe(OH)2, également connu sous le nom d’hydroxyde de fer. Il s’agit d’un cristal hexagonal avec une structure de type hydroxyde de cadmium et il est ferromagnétique.
L’hydroxyde de fer (II) est un solide blanc, il s’oxyde toutefois facilement et devient vert pâle en présence de traces d’oxygène. Le solide oxydé dans l’air est communément appelé “rouille verte,” que l’on peut régulièrement observer dans les robinets d’eau. Lorsqu’il est chauffé à l’air, il devient de l’oxyde de fer (III).
Hydroxyde de Fer (III)
Il s’agit d’un composé inorganique de formule chimique Fe(OH)3, également connu sous le nom d’hydroxyde ferrique. Dans la pratique, on ne trouve pas de composés contenant des ions fer et hydroxyde dans un rapport de 1:3. Effectivement, ils sont connus pour avoir la composition de l’hydroxyde de fer (III) hydraté (FeO(OH)-H2O). Les cristaux appartiennent au système cristallin rectangulaire.
L’hydroxyde de fer (III) est un solide brun rougeâtre que l’on trouve à l’état naturel sous forme de minerais tels que le minerai de fer en aiguille (α-oxyhydroxyde de fer, goethite), le minerai d’or rouge (β-oxyhydroxyde de fer, akaganite), la lépidocrocite (γ-oxyhydroxyde de fer, lépidocrocite), le minerai de fer brun (limonite, agrégats de minerai de fer en aiguille et de lépidocrocite), ou encore la rouille rouge. Dans les solutions aqueuses alcalines, il peut former des particules colloïdales.
Processus de production de l’hydroxyde de fer
L’hydroxyde de fer (II) est insoluble dans l’eau. Par conséquent, si une solution aqueuse contenant des ions fer (II) est préparée à l’aide d’une substance soluble dans l’eau telle que le sulfate de fer, et que de l’hydroxyde de sodium est utilisé pour fournir des ions hydroxyde, une précipitation se produit, comme le montre la formule suivante :
FeSO4 + 2 NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4
L’hydroxyde de fer précipite lorsque le pH de la solution de sel de fer (III) est ajusté à 6,5-8. Par exemple, le procédé de laboratoire est obtenu en faisant réagir du chlorure ferrique, du nitrate ferrique ou d’autres sels de fer (III) avec de l’hydroxyde de sodium, comme le montre la formule suivante :
FeCl3 + 3 NaOH → Fe(OH)3 + 3 NaCl
Fe(NO3)3 + 3 NaOH → Fe(OH)3 + 3 NaNO3
L’hydroxyde de fer (II) peut également être préparé par oxydation avec du peroxyde d’hydrogène en présence d’acide.
2 Fe(OH)2 + H2O2 → 2 Fe(OH)3
De manière savante, des particules colloïdales d’hydroxyde de fer (III) peuvent également être obtenues en versant une solution aqueuse de chlorure de fer (III) dans de l’eau bouillante. Ces particules, d’une certaine taille, sont en suspension stable dans la solution aqueuse. C’est alors que des phénomènes de tindalisation et de coagulation peuvent être observés.
Utilisations de l’hydroxyde de fer
Les principales utilisations de l’hydroxyde de fer sont les suivantes :
Hydroxyde de Fer (II)
Il est utilisé dans la fabrication d’émaux, de catalyseurs et de verre thermo-absorbant. Il sert également d’agent d’amélioration de la qualité de l’eau et de substance électrochimiquement active dans les anodes des batteries nickel-fer.
Hydroxyde de Fer (III)
En tant que pigment, il est utilisé dans les peintures et les encres, le papier, le caoutchouc et les plastiques. Il sert également d’abrasif pour le verre, les métaux précieux et les diamants. En haute pureté, on le retrouve dans les semi-conducteurs, les bandes magnétiques et comme matière première pour les aimants.
Son utilisation dans les cosmétiques a été approuvée par la FDA et il est également utilisé dans certaines encres de tatouage. Il sert aussi d’adsorbant et de liant de phosphate pour l’élimination du plomb, ainsi que d’agent d’amélioration de la qualité de l’eau.