#24 Piroforyczne właściwości żelaza oraz bizmutu

Share

Piroforyczność to właściwość pierwiastków i związków chemicznych do samozapłonu w kontakcie z tlenem z powietrza. Właściwość ta często nie jest stałą cechą substancji, lecz zależy od ich postaci. Na przykład żelazo w postaci płytki utlenia się bardzo powoli. Natomiast żelazo koloidalne, czyli o rozmiarach cząstek 10-6 – 10-9 m, w zetknięciu z tlenem z powietrza utlenia się gwałtownie, czemu towarzyszą pojawiające się iskry. Żelazo koloidalne można otrzymać poprzez rozkład termiczny szczawianu żelaza(II). Proces ten wymaga temperatury powyżej 848 K (Bielański, 2010) i zachodzi dwuetapowo (Ushakov, et al., 2013):

FeC2O4 → FeO + CO2 + CO

Powstały w tej reakcji czarny tlenek żelaza(II) ulega dalszej redukcji do czystego żelaza:

FeO + CO → Fe + CO2

Produktem reakcji zazwyczaj jest mieszanina żelaza i tlenku żelaz(II). Prawdopodobnie obydwie te substancje w zetknięciu z tlenem z powietrza ulegają samozapłonowi i utleniają się do czerwonego tlenku żelaza(III) (Miller, 1987) (Ushakov, et al., 2013):

4FeO + O2 → 2Fe2O3

4Fe + 3O2 → 2Fe2O3

Właściwości piroforyczne wykazuje również bizmut. W postaci koloidalnej można otrzymać ten pierwiastek poprzez rozkład zasadowego galusanu bizmutu. Związek ten jest sprzedawany w aptekach pod nazwą Dermatol, jako zasypka na skórę posiadająca właściwości odkażające, osuszające, ściągające i przeciwzapalne. Pod wpływem wysokiej temperatury galusan ulega rozkładowi m.in. do tlenku bizmutu(III), który w czasie dalszego ogrzewania ulega redukcji do metalu (Bielański, 2010). Podobnie jak w przypadku żelaza, w kontakcie z tlenem z powietrza następuje gwałtowna reakcja spalania bizmutu do tlenku bizmutu(III).

4Bi + 3O2 → 2Bi2O3­­

Literatura:

Bielański, A., 2010. Podstawy Chemii Nieorganicznej. szóste red. Warszawa: PWN.

Miller, C. D., 1987. Iron(II) oxide. Journal of Chemical Education, Tom 64 (6), p. 545.

Ushakov, A. V. i inni, 2013. Thermodynamics of LiFePO4 Solid-Phase Synthesis Using Iron(II) Oxalate and Ammonium Dihydrophosphate as Precursors. Journal of Chemical & Engineering, Tom 58 (6), pp. 1747-1759.

© 2015, www.ChemVlog.pl.

Share