Was ist Eisenfluorid?
Eisenfluorid ist ein Fluorid des Eisens.
Es gibt mehrere Arten von Eisenfluorid, darunter Eisen(II)-fluorid, Eisen(II,III)-fluorid und Eisen(III)-fluorid. Eisen(III)-fluorid wird am häufigsten gehandhabt. Eisenfluorid ist nach der GHS-Klassifizierung als hautverätzend und reizend eingestuft.
Eisenfluorid ist als gefährlichen und giftigen Stoff einstuft, der namentlich gekennzeichnet und gemeldet werden muss. Eisenfluorid fällt nicht unter das PRTR-Gesetz.
Anwendungen von Eisenfluorid
Eisenfluorid wird unter anderem als Glasur für Keramik und Porzellan sowie als Ausgangsstoff für verschiedene Katalysatoren verwendet.
Weitere bekannte Verwendungszwecke sind die Bildung von Passivschichten auf Metallen wie rostfreiem Stahl. Die Korrosionsbeständigkeit kann verbessert werden, indem Eisenfluorid zur Bildung eines Fluorid-Passivfilms auf Metalloberflächen wie rostfreiem Stahl verwendet wird. Obwohl nichtrostender Stahl im Allgemeinen ein sehr korrosionsbeständiges Material ist, werden die hochreaktiven und korrosiven Gase Chlor- und Fluorwasserstoff bei der Herstellung von Halbleitern verwendet, wo Korrosion und andere Probleme auftreten können.
Eigenschaften von Eisenfluorid
Die wasserfreie Form von Eisen(III)-fluorid ist ein weißes bis grünes Kristall oder Pulver. Das Hydrat ist blassrosa. Sein Schmelzpunkt liegt über 1000 °C und es ist unlöslich in Wasser. Es ist in Flusssäure löslich und in anderen Säuren beim Erhitzen leicht löslich. Es wird bei der Herstellung von Keramiken verwendet und ist hochgiftig.
Eisen(III)-fluorid ist ein thermisch starker antiferromagnetischer Feststoff, der aus einem hochspinigen Eisen(III)-Zentrum besteht. Eisen(III)-fluoridanhydride und -hydrate sind hygroskopisch. Eisen(III)-fluorid bildet [FeF4][XeF5] mit Xenonhexafluorid.
Struktur von Eisenfluorid
Eisen(III)-fluorid wird auch als Eisentrifluorid bezeichnet und seine chemische Formel lautet FeF3. Sein Molekulargewicht beträgt 112,84 g/mol und seine Dichte 3,52 g/cm3.
Eisen(III)-fluoridtrihydrat hat ein Molekulargewicht von 166,89 g/mol und eine Dichte von 2,3 g/cm3. Es sind zwei Kristallformen bekannt: der α-Typ und der β-Typ. Der α-Typ kann durch Verdampfen von Fe3+-haltigen HF-Lösungen bei Raumtemperatur und der β-Typ durch Verdampfen über 50 °C hergestellt werden. Die feste α-Form ist instabil und geht innerhalb weniger Tage in die β-Form über.
Weitere Informationen zu Eisenfluorid
1. Synthese von Eisen(III)-fluorid
Reines Eisen(III)-fluorid ist in Mineralien nicht nachgewiesen worden. Die hydratisierte Form ist jedoch sehr selten als Topsøeite bekannt, ein Fumarolenmineral. Es liegt im Allgemeinen als Trihydrat vor und hat die chemische Struktur FeF[F0,5(H2O)0,5]4∙H2O.
Eisen(III)-fluorid wird durch die Reaktion von Eisenchlorid mit Fluorwasserstoff hergestellt. Es sind auch andere Verfahren bekannt, wie z. B. das Erhitzen und Dehydratisieren des durch Auflösen von Eisenhydroxid in Flusssäure gewonnenen Hydrats.
2. Eigenschaften von Eisen(II)-fluorid
Eisen(II)-fluorid ist ein blassgelber Kristall. Es hat einen Schmelzpunkt von 970 °C und einen Siedepunkt von 1100 °C. Beim Erhitzen an der Luft wird es zu Eisen(III)-oxid. Es ist schwer löslich in Wasser und löslich in Säuren. In Ether und Ethanol ist es unlöslich. Nach der Neutronenbeugung bei niedrigen Temperaturen ist Eisen(II)-fluorid antiferromagnetisch.
Eisen(II)-fluorid wird durch die glühende Reaktion von Eisen mit Fluorwasserstoff gebildet. Es oxidiert an feuchter Luft zu (FeF3)2∙9H2O, einem Hydrat von Eisen(III)-fluorid.
3. Struktur von Eisen(II)-fluorid
Eisen(II)-fluorid, auch Eisenbifluorid genannt, hat die chemische Formel FeF2. Es hat ein Molekulargewicht von 93,84 g/mol und eine Dichte von 4,09 g/cm3. FeF2 wird häufig als Katalysator bei organischen Reaktionen verwendet.
Eisen(II)-fluorid-Tetrahydrat ist ein hellgrüner Kristall mit einem Molekulargewicht von 165,902 g/mol und einer Dichte von 2,095 g/cm3. Seine chemische Formel lautet FeF2(OH2)4 und es hat eine oktaedrische, hexakoordinierte Struktur. Es ist unlöslich in Wasser, aber löslich in Säuren.
Das Oktahydrat von Eisen(II)-fluorid ist ein grüner, säulenförmiger Kristall mit einer Dichte von 4,20 g/cm3. Es wird für fluorierte Passivbeschichtungen auf Stahlbehältern verwendet und ist hochgiftig.