四氧化三铁制备化学实验

合集下载

《铁的重要化合物》教学设计(省级优质课获奖案例)

《铁的重要化合物》教学设计(省级优质课获奖案例)

《铁的重要化合物》教学设计
一、教学目标
(一)知识和技能
1.了解FeO、Fe2O3、Fe3O4的性质和应用。

2.掌握铁的氢氧化物的化学性质和制备方法。

3.能够检验溶液中的Fe3+,了解溶液中的Fe2+ 验证。

(二)过程与方法
1.初步学会从氧化还原的角度研究物质性质的方法。

2.通过灰绿色沉淀成因的探究过程,培养学生的证据意识和实验探究、证实证伪的方法,
提高学生的科学素养。

3.通过自学和自主建构活动,培养学生掌握获取和加工信息的能力和方法。

(三)情感态度与价值观
1.通过各项实验探究,培养小组交流合作意识,增强学生对化学学习的热情。

2.培养学生务实求真、勇于探索的科学态度,感受化学在社会生活中的应用价值。

二、教学重点和难点
(一)教学重点:铁的氢氧化物的性质及灰绿色沉淀成因的探究、Fe3+的检验
(二)教学难点:氢氧化亚铁的制备
三、教学方法
自主建构式、问题探究式
四、教学手段及用具
(1)实验仪器:井穴板、试管、胶头滴管、锥形瓶、三通管、橡胶管、橡胶塞、铁架台、石棉网、酒精灯、火柴、止水夹。

(2)实验药品:氧化亚铁、氧化铁、四氧化三铁、氯化铁溶液、硫酸亚铁溶液、氢氧化钠溶液、氯化亚铁溶液、硫氰化钾溶液、二氧化锰、双氧水、分液漏斗、铁粉、稀硫酸、煤油。

五、教学过程
六、板书设计
第三章第二节三、铁的重要化合物
(一)铁的氧化物的性质
(二)铁的氢氧化物的性质和制备
(三)铁盐和亚铁盐
1.Fe3+的检验。

四氧化三铁的制备实验报告

四氧化三铁的制备实验报告

四氧化三铁的制备实验报告实验目的:通过合成实验制备四氧化三铁,并通过红外光谱、X射线衍射和电子显微镜对其进行表征。

实验步骤:1.准备工作:准备所需的化学品和实验器材。

化学品包括FeCl3·6H2O、NaOH、H2O2等,实验器材包括烧杯、电磁加热器、集气瓶、电子显微镜、红外光谱仪和X射线衍射仪等。

2.合成四氧化三铁:首先,将37.2g FeCl3·6H2O溶解于200 ml去离子水中,加热至40℃。

然后,慢慢向溶液中滴加4mol/L NaOH溶液,直到pH为10左右。

同时,将过滤瓶中的H2O2加热至60℃,滴加到反应溶液中。

保持溶液在40-50℃下反应30 min。

反应结束后,将溶液置于冰水浴中冷却。

3.过滤和洗涤:使用玻璃棒将沉淀搅拌均匀,并用过滤瓶和滤纸过滤。

过滤后,用去离子水冲洗沉淀,直至洗涤液中的Cl^-浓度达到几乎不可检测的水平。

4.沉淀的干燥:将沉淀转移到干净的玻璃锅中,在80℃下加热干燥。

5.实验结果分析:(1)红外光谱分析:将样品制成片状,利用红外光谱仪进行测试。

在红外光谱图上观察到四氧化三铁的特征吸收峰:570 cm^-1和670 cm^-1处的吸收峰对应于Fe-O键振动。

(2)X射线衍射分析:将样品放入X射线衍射仪中进行测试。

观察到的衍射峰对应于四氧化三铁的典型衍射峰,验证了样品的纯度。

(3)电子显微镜观察:将样品放入电子显微镜中进行观察。

观察到具有多角形形状的颗粒结构,颗粒大小均匀,表面平整。

实验讨论:通过实验证明,成功合成了四氧化三铁,并利用红外光谱、X射线衍射和电子显微镜进行了表征。

红外光谱的吸收峰表明四氧化三铁的存在,X射线衍射图案证明了样品的纯度,电子显微镜观察结果显示沉淀的颗粒结构均匀平整。

同时,实验中需要注意的是:1.实验过程中需佩戴实验手套和护目镜,注意安全。

2.实验操作时需细心,控制反应温度和反应时间,以避免产生杂质。

3.制备好的四氧化三铁需保持干燥,避免吸湿。

四氧化三铁和硫酸铜反应

四氧化三铁和硫酸铜反应

四氧化三铁和硫酸铜反应1. 引言本文将探讨四氧化三铁(Fe3O4)和硫酸铜(CuSO4)之间的反应。

这是一种常见的化学反应,可以产生出有趣的结果。

我们将详细介绍该反应的原理、实验步骤和结果,以及可能的应用领域。

2. 反应原理四氧化三铁和硫酸铜之间的反应可以简单地表示为:Fe3O4 + CuSO4 -> FeSO4 + CuO在这个反应中,四氧化三铁(也称为磁性氧化亚铁)与硫酸铜发生置换反应,生成硫酸亚铁和氧化亚铜。

3. 实验步骤以下是进行四氧化三铁和硫酸铜反应的实验步骤:材料准备:•四氧化三铁粉末•硫酸铜晶体•蒸馏水•玻璃容器•搅拌棒实验步骤:1.在玻璃容器中加入适量蒸馏水。

2.将四氧化三铁粉末加入容器中,并用搅拌棒搅拌均匀。

3.将硫酸铜晶体逐渐加入容器中,同时继续搅拌。

4.观察反应过程中的变化,如产生的气体、颜色变化等。

5.反应结束后,将产物进行分离和收集。

4. 结果和讨论在进行四氧化三铁和硫酸铜反应时,我们可以观察到以下结果:1.颜色变化:初始时,四氧化三铁呈黑色粉末状,硫酸铜呈蓝色晶体状。

在反应过程中,颜色会发生变化。

产生的硫酸亚铁溶液呈浅绿色,而氧化亚铜以黑色固体形式存在。

2.气体释放:在反应过程中,可能会有气体释放。

这是因为反应生成了一些气体副产物。

然而,在这种特定的反应中,并没有明显的气泡产生。

3.反应速率:该反应属于较慢的置换反应类型。

它需要一定时间才能达到平衡状态。

这个实验可以作为学习置换反应的一个示例。

学生可以通过观察反应过程中的变化,加深对化学反应原理的理解。

5. 应用领域四氧化三铁和硫酸铜反应在实际应用中有一些潜在的可能性:1.教育:这个实验可以作为化学教育中的一个示例,帮助学生理解化学反应原理和实验方法。

2.研究:该反应可以被用于研究金属离子与氧化物之间的置换反应机制。

3.催化剂:四氧化三铁和硫酸铜反应后产生的氧化亚铜具有一定的催化活性,可以在某些催化反应中发挥作用。

co还原四氧化三铁

co还原四氧化三铁

一氧化碳还原四氧化三铁化学方程式一一氧化碳还原四氧化三铁化学方程式:Fe₃O₄+4CO =(高温)=3Fe+4CO₂。

四氧化三铁在高温的情况下与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳。

四氧化三铁,化学式Fe₃O₄。

俗称氧化铁zhi黑、磁铁、吸铁石、黑氧化铁,为具有磁性的黑色晶体,故又称为磁性氧化铁。

四氧化三铁的用途:1、四氧化三铁是生产铁触媒(一种催化剂)的主要原料。

2、它的硬度很大,可以作磨料。

已广泛应用于汽车制动领域,如:刹车片、刹车蹄等。

3、四氧化三铁在国内焊接材料领域已得到认可,用于电焊条、焊丝的生产尚属起步阶段,市场前景十分广阔。

二一氧化碳还原四氧化三铁的化学式:Fe₃O₄+4CO =(高温)=3Fe+4CO₂。

四氧化三铁在高温的情况下与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳。

在冶金工业中,利用羰络金属的热分解反应,一氧化碳可用于从原矿中提取高纯镍,也可以用来获取高纯粉末金属、生产某些高纯金属膜。

同时,一氧化碳可用作精炼金属的还原剂,如在炼钢高炉中用于还原铁的氧化物。

四氧化三铁的用途:四氧化三铁是一种常用的磁性材料。

特制的纯净四氧化三铁用来作录音磁带和电讯器材的原材料。

天然的磁铁矿是炼铁的原料。

四氧化三铁是生产铁触媒(一种催化剂)的主要原料。

四氧化三铁在国内焊接材料领域已得到认可,用于电焊条、焊丝的生产尚属起步阶段,市场前景十分广阔。

一氧化碳还原四氧化三铁时无明显实验现象,但是将反应后所生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水会变浑浊。

三一氧化碳还原四氧化三铁:4CO+Fe₃O₄==高温==3Fe+4CO₂四氧化三铁是一种无机物,化学式为Fe3O4,为具有磁性的黑色晶体,故又称为磁性氧化铁。

不可将其看作“偏铁酸亚铁”[Fe(FeO2)2],也不可以看作氧化亚铁(FeO)与氧化铁(Fe2O3)组成的混合物,但可以近似地看作是氧化亚铁与氧化铁组成的化合物(FeO·Fe2O3)。

此物质不溶于水、碱溶液及乙醇、乙醚等有机溶剂。

四氧化三铁的制备实验报告

四氧化三铁的制备实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除四氧化三铁的制备实验报告篇一:四氧化三铁纳米材料的制备四氧化三铁纳米材料的制备一、原理化学共沉淀法制备超微粒子的过程是溶液中形成胶体粒子的凝聚过程,可分为2个阶段:第一个阶段是形成晶核,第二个阶段是晶体(晶核)的成长。

而晶核的生成速度vl和晶体(晶核)的成长速度v2可用下列两式表示:为过饱和浓度,s为其溶解度,故(c-s)为过饱和度,k1,k2分别为二式的比例常数,D为溶质分子的扩散系数。

当V1>V2时,溶液中生成大量的晶核,晶粒粒度小;当vl 采用化学共沉淀法制备纳米磁性四氧化三铁是将二价铁盐和三价铁盐溶液按一定比例混合,将碱性沉淀剂快速加入至上述铁盐混合溶液中,搅拌、反应一段时间即得纳米磁性Fe304粒子,其反应式如下:Fe2++Fe3++oh-→Fe(oh)2/Fe(oh)3(形成共沉淀)Fe(oh)2+Fe(oh)3→Feooh+Fe304(ph≤7.5)Feooh+Fe2+→Fe3o4+h+(ph≥9.2)Fe2++2Fe3++8oh-→Fe3o4+4h2o由反应式可知,该反应的理论摩尔比为Fe2+:Fe3+:oh-=l:2:8,但由于二价铁离子易氧化成三价铁离子,所以实际反应中二价铁离了应适当过量。

该法的原理虽然简单,但实际制备中还有许多复杂的中间反应和副产物:Fe3o4+0.25o2+4.5h2o→3Fe(oh)3(4)2Fe3o4+0.5o2→3Fe2o3(5)此外,溶液的浓度、nFe2+/nFe3+的比值、反应和熟化温度、溶液的ph值、洗涤方式等,均对磁性微粒的粒径、形态、结构及性能有很大影响。

目前,纳米二氧化硅主要制备方法有:以硅烷卤化物为原料的气相法;以硅酸钠和无机酸为原料的化学沉淀法;以及以硅酸酯等为原料的溶胶凝胶法和微乳液法。

在这些方法中,气相法原料昂贵,设备要求高,生产流程长,能耗大;溶胶凝胶法原料昂贵,制备时间长;而微乳液法成本高、有机物难以去除易对环境造成污染。

四氧化三铁的制备实验报告

四氧化三铁的制备实验报告

四氧化三铁的制备实验报告实验报告:四氧化三铁的制备实验引言:实验部分:1.实验材料和设备:材料:硫酸亚铁(FeSO4)、硝酸亚铁(Fe(NO3)2)、氢氧化铵(NH4OH)、浓氨水(NH3·H2O)、盐酸(HCl)和蒸馏水(H2O)。

设备:磁力搅拌器、温度控制装置、烧杯、玻璃棒、离心机、真空滤器、烘干箱和扫描电子显微镜(SEM)。

2.实验步骤:步骤1:制备预体-将FeSO4和Fe(NO3)2以1:2的摩尔比溶解于蒸馏水中,得到黄色溶液。

-在磁力搅拌器下搅拌,加入NH4OH溶液直至pH值为10,形成深棕色的沉淀。

将沉淀分离并用蒸馏水洗涤。

-用浓氨水再悬浮沉淀,然后用真空滤器将悬浮液过滤,以去除残余溶液。

步骤2:还原反应-将预体沉淀和适量的蒸馏水加入烧杯中。

-在磁力搅拌器下搅拌,并以100°C恒温加热混合物,反应30分钟。

-将反应混合物离心,分离出沉淀。

步骤3:洗涤和烘干-将沉淀用蒸馏水洗涤至中性pH值,重复洗涤2次。

-将洗净的沉淀在100°C下烘干至恒定质量。

步骤4:性质表征-使用SEM观察四氧化三铁粉末的形貌和颗粒大小。

-使用X射线衍射(XRD)仪表征粉末的结晶性质。

结果与讨论:通过实验制备得到的四氧化三铁粉末可以用SEM观察其形貌和颗粒大小。

XRD分析结果显示四氧化三铁在37°、43.5°、62.7°、74°和78°出现的峰对应于(220)、(311)、(400)、(422)和(511)晶面。

这些结果表明所制备的四氧化三铁具有良好的结晶性质。

结论:本实验使用化学还原方法成功制备了结晶性良好的四氧化三铁粉末。

所制备的四氧化三铁可用于磁性材料制备、催化和生物医学领域等应用。

高中化学趣味实验

高中化学趣味实验

高中化学趣味实验(一)鸣炮庆祝用品:研钵、玻璃片、滴管、玻棒、纸。

氯酸钾、红磷、酒精、浆糊。

原理:氯酸钾为强氧化剂,红磷为易燃物,两者之间很容易发生化学反应。

用药匙将它们相混时会发生燃烧。

将混和物撞击时会发生猛烈的爆炸。

5KClO3+6P=5KCl+3P2O5操作:将2克氯酸钾晶体放在研钵里研成粉末,倒在玻璃片上。

取0.6克红磷放在氯酸钾粉末旁。

用滴管吸取酒精滴到两种药品上,使药品潮湿,然后用玻棒将它们混和均匀调成糊状,分成三等分。

等它们干燥后分别用纸包紧粘牢。

庆祝开始时,把三个纸包先后用力朝水泥地或砖头上掼,就会发出三声炮响。

(二)玻棒点火用品:玻棒、玻璃片、酒精灯。

98%浓硫酸、高锰酸钾。

原理:高锰酸钾和浓硫酸反应产生氧化能力极强的棕色油状液体七氧化二锰。

它一碰到酒精立即发生强烈的氧化-还原反应,放出的热量使酒精达到着火点而燃烧。

2KMnO4+H2SO4=K2SO4+Mn2O7+H2O2Mn2O7=4MnO2+3O2↑C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O操作:用药匙的小端取少许研细的高锰酸钾粉末,放在玻璃片上并堆成小堆。

将玻棒先蘸一下浓硫酸,再粘一些高锰酸钾粉末。

跟着接触一下酒精灯的灯芯,灯芯就立即燃烧起来,一次可点燃四、五盏酒精灯。

注意事项:七氧化二锰很不稳定,在0℃时就可分解为二氧化锰和氧气。

因此玻棒蘸浓硫酸和高锰酸钾后,要立即点燃酒精灯。

否则时间一长,七氧化二锰分解完,就点不着酒精灯了。

(三)钢丝点火用品:钢丝、瓶盖、蜡烛、硫粉。

原理:利用铁丝上硫燃烧时火焰很淡,白天在远处看不出来,好象真的是钢丝把蜡烛点着的。

操作:事先把自行车钢丝一端锤扁成凹槽,在槽里放一些硫粉,加热熔化着火,备用。

将一支蜡烛点燃后放在桌上。

这时用瓶盖将烛焰盖灭,再用钢丝接触烛芯上升的白烟,烛火便复燃。

可再盖灭,再点燃。

这样一亮一灭,令人暗暗叫奇。

(四)手指点火用品:研钵、小木板。

蜡烛、氯酸钾、硫。

原理:蜡烛的余烬使硫燃烧。

重铬酸钾对四氧化三铁的滴定度

重铬酸钾对四氧化三铁的滴定度

重铬酸钾对四氧化三铁的滴定度文章标题:重铬酸钾对四氧化三铁的滴定度探究导言在化学实验和分析中,滴定是一种常用的定量分析方法。

其中,重铬酸钾对四氧化三铁的滴定度尤为重要,因为四氧化三铁是一种常见的化合物,其浓度和含量的准确测定对于许多工业生产和环境保护方面具有重要意义。

本文将针对重铬酸钾对四氧化三铁的滴定度进行深入探究,以帮助读者更全面地理解这一主题。

一、四氧化三铁的性质和用途1. 四氧化三铁的化学结构和物理性质四氧化三铁,化学式Fe3O4,是一种黑色粉末状的化合物,其化学结构是由Fe2+和Fe3+离子构成的。

它具有磁性,且在高温下能够更好地表现出磁性。

2. 四氧化三铁的用途四氧化三铁广泛应用于磁性材料、磁性记录介质、石墨炉催化剂等领域。

它还可以作为磁选和重介质,用于选矿、废水处理等方面。

二、重铬酸钾滴定四氧化三铁的原理和方法1. 重铬酸钾滴定法的原理重铬酸钾滴定法是一种常用的氧化还原滴定法,它利用重铬酸钾(K2Cr2O7)作为滴定剂,对四氧化三铁进行氧化反应,并通过滴定时滴定剂的滴定终点变色来确定四氧化三铁的浓度。

2. 重铬酸钾滴定法的操作方法在进行重铬酸钾滴定时,首先需要将四氧化三铁溶解成溶液状,然后将标准的重铬酸钾溶液以滴定管滴入四氧化三铁溶液中,直至出现滴定终点的颜色变化。

三、重铬酸钾对四氧化三铁的滴定度测定1. 实验步骤a. 准备工作:获取四氧化三铁样品,并将其溶解成溶液。

b. 滴定操作:向四氧化三铁溶液中滴入标准的重铬酸钾溶液,记录滴定终点时的体积和颜色变化。

c. 数据处理:通过滴定过程的体积变化来计算出四氧化三铁的滴定度。

2. 实验结果和分析通过实验可以得知,重铬酸钾对四氧化三铁的滴定度是多少,从而可以准确测定四氧化三铁的浓度和含量。

结论通过本文对重铬酸钾对四氧化三铁的滴定度进行了全面而深入的探究,读者可以更好地理解这一化学分析方法的原理和应用。

在进行四氧化三铁浓度测定时,滴定法是一种准确而可靠的方法,而重铬酸钾则是一种重要的滴定剂。

化学铁丝燃烧实验报告(3篇)

化学铁丝燃烧实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 观察铁丝在氧气中燃烧的现象。

2. 了解铁丝燃烧的化学原理。

3. 掌握实验操作技能。

二、实验原理铁丝在氧气中燃烧,生成四氧化三铁(Fe3O4),反应方程式为:3Fe + 2O2 → Fe3O4实验中,铁丝与氧气接触,温度升高,当达到铁丝的着火点时,铁丝开始燃烧。

燃烧过程中,铁丝表面形成一层熔融的四氧化三铁,阻止了氧气与铁丝的进一步接触,使燃烧反应逐渐减弱直至熄灭。

三、实验仪器与药品1. 仪器:酒精灯、火柴、铁丝、镊子、集气瓶、砂纸、剪刀、烧杯、玻璃棒。

2. 药品:氧气、稀盐酸。

四、实验步骤1. 准备工作:将铁丝剪成长约5cm的小段,用砂纸打磨表面,去除氧化层。

2. 点燃酒精灯,将铁丝放在火焰上加热,使其表面氧化层熔化。

3. 用镊子夹住铁丝,迅速将其伸入集气瓶中,使铁丝与氧气充分接触。

4. 观察铁丝燃烧现象,记录实验数据。

5. 将燃烧后的铁丝取出,放入烧杯中,加入少量稀盐酸,观察反应现象。

五、实验现象1. 铁丝在氧气中燃烧时,发出明亮的火花,产生大量的热量。

2. 燃烧后的铁丝表面形成一层黑色的熔融物,为四氧化三铁。

3. 燃烧后的铁丝放入稀盐酸中,产生气泡,说明铁丝表面的四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁。

六、实验数据1. 燃烧时间:约10秒。

2. 燃烧温度:约2000℃。

七、实验分析1. 铁丝在氧气中燃烧时,燃烧温度较高,燃烧时间较短。

2. 燃烧过程中,铁丝表面形成的四氧化三铁起到了保护作用,使铁丝与氧气接触面积减小,燃烧反应逐渐减弱。

3. 燃烧后的铁丝放入稀盐酸中,发生反应生成氯化铁,说明铁丝表面形成的四氧化三铁与盐酸反应。

八、实验结论1. 铁丝在氧气中燃烧时,产生明亮的火花,燃烧温度较高,燃烧时间较短。

2. 燃烧过程中,铁丝表面形成的四氧化三铁起到了保护作用,使铁丝与氧气接触面积减小,燃烧反应逐渐减弱。

3. 燃烧后的铁丝放入稀盐酸中,发生反应生成氯化铁。

九、实验注意事项1. 实验过程中,注意安全,避免火灾发生。

四氧化三铁制备化学实验

四氧化三铁制备化学实验

四氧化三铁制备化学实验实验一:共沉淀法制备具有超顺磁性的纳米四氧化三铁粒子一、实验背景有关纳米粒子的制备方法及其性能研究备受多学者的重视,这不仅因为纳米粒子在基础研究方面意义重大,而且在实际应用中前景广阔。

在磁记录材料方面,磁性纳米粒子可望取代传统的微米级磁粉,Fe3O4超细粉体由于化学稳定性好,原料易得,价格低廉,已成为无机颜料中较重要的一种,被广泛应用于涂料,油墨等领域;而在电子工业中超细Fe3O4是磁记录材料,用于高密度磁记录材料的制备;它也是气、湿敏材料的重要组成部分。

超细Fe3O4粉体还可作为微波吸收材料及催化剂。

另外使用超细Fe3O4粉体可制成磁流体。

Fe3O4纳米粒子的制备方法有很多,大体分为两类:一是物理方法,如高能机械球磨法,二是化学方法,如化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法、热分解法及微乳液法等。

但各种方法各有利弊;物理方法无法进一步获得超细而且粒径分布窄的磁粉,并且还会带来研磨介质的污染问题;溶胶-凝胶法、热分解法多采用有机物为原料,成本较高,且有毒害作用;水热合成法虽容易获得纯相的纳米粉体,但是反应过程中温度的高低,升温速度,搅拌速度以及反应时间的长短等因素均会对粒径大小和粉末的磁性能产生影响。

本实验是采用共沉淀法(将沉淀剂加入Fe2+和Fe3+混合溶液中)制备纳米Fe3O4颗粒。

该制备方法不仅原料易得且价格低廉,设备要求简单,反应条件温和(在常温常压下以水为溶剂)等优点。

二、实验目的1、了解用共沉淀法制备纳米四氧化三铁粒子的原理和方法。

2、了解纳米四氧化三铁粒子的超顺磁性性质。

3、掌握无机制备中的部分操作。

三、实验原理采用化学共沉淀法制备纳米磁性四氧化三铁是将二价铁盐和三价铁盐溶液按一定比例混合,将碱性沉淀剂加入至上述铁盐混合溶液中,搅拌、反应一段时间即可得纳米磁性Fe3O4粒子,其反应式如下:Fe2++2Fe3++8OH-_________Fe3O4+4H2O四、仪器与试剂烧杯、FeCl2·4H2O、FeCl3、氢氧化钠、柠檬酸三钠。

四氧化三铁

四氧化三铁

共沉淀法制备四氧化三铁纳米磁性材料引言:磁性是物质的基本属性,磁性材料是古老而用途十分广泛的功能材料。

磁挂材料与信息化、自动化、机电一体化、国防、国民经济的方方面面紧密相关.纳米磁性材料是20世纪70年代后逐步产生、发展,壮大而成为最富有竞争力与宽广应用前景的新型磁性材料。

纳米磁性材料的特性不同于常规的磁性材料,其原因是与磁相关联的特征物理长度恰好处于纳米量级,倒如:磁单畴临界尺寸,超顺磁性临界尺寸,交换作用长度以及电子平均自由路程等大致上处于l~1OOnm量级,当磁性体的尺寸与这些特征物理长度相当时就会呈现反常的磁学性质[1]。

磁性纳米材料除具有纳米材料的一般特性外还具有顺磁效应,其中Fe3O4纳米晶由于其超顺磁性、高表面活性等特性,已在磁流体、微波吸收、水处理、光催化、生物医药、生物分离等方面得到了广泛的应用,正在成为磁性纳米材料的研究热点。

目前制备磁性Fe3O4纳米晶的主要方法有沉淀法、溶剂热法、溶胶-凝胶法、微乳液法、微波超声法等[2-8],这几种方法制得的磁性Fe3O4纳米晶在结构和性能方面都有一定的差异,因此在不同领域的应用往往要采用不同的制备方法。

其中共沉淀法即在含有两种或两种以上阳离子的可溶性溶液中加入适当的沉淀剂,使金属离子均匀沉淀或结晶出来,再将沉淀物脱水或热分解而制得纳米微粉。

共沉淀法有两种: 一种是Massart 水解法[9], 即将一定摩尔比的三价铁盐与二价铁盐混合液直接加入到强碱性水溶液中, 铁盐在强碱性水溶液中瞬间水解结晶形成磁性铁氧体纳米粒子。

另一种为滴定水解法[10], 是将稀碱溶液滴加到一定摩尔比的三价铁盐与二价铁盐混合溶液中, 使混合液的pH 值逐渐升高, 当达到6~7 时水解生成磁性Fe3O4纳米粒子共沉淀方法的最大优点是设备要求低、成本低、操作简单和反应时间短,便于在实验室内操作。

本文主要介绍共沉淀法合成纳米Fe3O4及浓度、熟化时间、pH、超声波对纳米Fe3O4粒径等性质的影响。

四氧化三铁的制备

四氧化三铁的制备

四氧化三铁纳米片的制备及其对液体石蜡摩擦学的改性张锡凤1)刘晓光1)程晓农2)殷恒波1)曹智娟1)郝伟1)严冲2)1)江苏大学化学化工学院,江苏镇江2120132)江苏大学材料科学与工程学院,江苏镇江212013摘要:采用液相化学氧化法,在水体系中,以硫酸亚铁为母体,水合肼为氧化剂,加入吐温-80( Tween-80)为修饰剂,合成了厚约20nm、长约152nm的四氧化三铁纳米片。

通过X-射线衍射(XRD )、透射电子显微镜(TEM )、扫描电子显微镜(SEM )和高浓度激光粒度仪对四氧化三铁纳米片进行了表征。

将四氧化三铁纳米片加到基础油液体石蜡(LP)中,在UNT- H摩擦磨损实验机上考察其作为LP添加剂后的摩擦磨损性能,采用SEM分析了磨损表面形貌和表面膜元素组成及含量。

结果表明:与不加四氧化三铁纳米片的LP相比,添加后较大程度的降低了摩擦系数,并获得较小的磨痕直径,显著改善了LP的摩擦性能。

关键词:四氧化三铁,纳米片,化学还原法,摩擦学Preparation of Fe 3O4 Nanopiece and ModificationTribological Property of Liquid Paraffin as Its Additive1 12 111 ZHANG Xifeng , LIU Xiaoguang , CHENG Xiaonong , YIN Hengbo , Cao zhijuan , HAO Wei ,2YAN Chong(1. School of Chemistry and Chemical Engin eeri ng, Jia ngsu Uni versity, Zhenjia ng, 212013;2. School of Material Scie nee and Engin eeri ng, Jia ngsu Uni versity, Zhenjia ng, 212013.) Abstract: 20nm thick and 152nm length Fe3O4 Nanopieces were synthesized using ferrous sulfate as precursor in water systems, hydrazine hydrate as reductant, polyethylene sorbitan monooleate (Tween-80) as modifier. The as-prepared Fe3O4 Nanopieces were characterized by transmission electron micrographs (TEM), powder X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), high concentration laser granularity scatter analyzer. The anti-wear and friction reducing performance of Fe3O4 nanopieces as liquid paraffin additive was investigated on UNT- n ball-on-plate friction and wear testers. The worn surface morphology and composition of surface film were analyzed by means of scanning electron microscope (SEM). Compared with pure liquid paraffin, the results indicate that the tribological property of liquid paraffin with Fe 3O4 nanopieces is improved, the friction coefficients are decreased, and the worn diameter is lesser.key words: ferroso-ferric oxide; nanowires; synthesis (chemical); tribological propertygranu larity scatter纳米金属材料的晶粒尺寸与形貌、表面状态和微结构直接影响到纳米金属的物化性质与用途。

四氧化三铁与稀硝酸反应的化学方程式和离子方程式

四氧化三铁与稀硝酸反应的化学方程式和离子方程式

四氧化三铁与稀硝酸反应的化学方程式和离子方程式1. 四氧化三铁的基本情况说到四氧化三铁,大家可能会想:“这是什么玩意儿?”别急,听我慢慢道来。

四氧化三铁,化学式是Fe₃O₄,俗称磁铁矿,黑乎乎的一块儿,居然还能吸引磁铁,真是神奇得很!它的结构很有意思,有点像是铁的“家族”,里面藏着铁的各种“性格”,既有铁的霸气,又有氧的温柔。

说它是铁的“小弟”,一点也不为过。

你把它放在稀硝酸里,就像是把一只小狗放进水里,没几分钟就能看到好戏上演。

2. 四氧化三铁与稀硝酸的反应2.1 化学方程式好啦,接下来咱们就进入正题,看看四氧化三铁和稀硝酸反应是怎么一回事。

反应的时候,它们会发生怎样的化学变化呢?首先,咱们得把这个反应的化学方程式列出来。

简单来说,就是:Fe_3O_4 + 8HNO_3 → 3Fe(NO_3)_2 + 2NO_2 + 4H_2O 。

是不是看起来有点儿复杂?别担心,我给你解读一下。

这就是四氧化三铁和稀硝酸反应后,生成的产物。

看上去,铁在这里玩得不亦乐乎,既变成了硝酸铁,又释放出了二氧化氮,连水都能一起“带走”!就像是铁的“变身秀”,简直让人眼花缭乱。

2.2 离子方程式接下来,我们再聊聊这个反应的离子方程式。

这个就有趣了,分子变成离子,就像是把一堆人拆散,变成一个个的小球。

离子方程式看起来是这样的:Fe_3O_4 + 8H^+ + 8NO_3^ → 3Fe^{2+ + 2NO_2 + 4H_2O 。

这里的H⁺和NO₃⁻,就是那些在水里“游泳”的小家伙们。

它们组成了一场舞会,H⁺像是舞池里的小白兔,跳来跳去,NO₃⁻则是那群追逐的粉红小猪。

再加上四氧化三铁,整个反应场面热闹非凡,真是热火朝天啊!3. 实际应用与小趣事3.1 实际应用你知道吗?四氧化三铁可不只是个化学实验中的小角色,它在现实生活中可大有用处!比如说,生产磁性材料、制造颜料,甚至在某些药物中也能见到它的身影。

它就像一个全能选手,随时随地都能派上用场。

三氯化铁制备四氧化三铁 煅烧温度

三氯化铁制备四氧化三铁 煅烧温度

三氯化铁制备四氧化三铁煅烧温度三氯化铁制备四氧化三铁煅烧温度一、前言在化学领域中,三氯化铁制备四氧化三铁是一个非常重要的实验过程。

煅烧温度在这一制备过程中起着至关重要的作用。

本文将深入探讨三氯化铁制备四氧化三铁的相关知识,并重点关注煅烧温度对制备过程的影响。

二、理论基础1. 三氯化铁:三氯化铁是一种无机化合物,化学式为FeCl3。

它是一种重要的铁盐,在化工和实验室中有着广泛的应用。

在三氯化铁的存在下,可以通过适当的反应条件制备出四氧化三铁。

2. 四氧化三铁:四氧化三铁是一种重要的氧化物,其化学式为Fe3O4。

它具有磁性,在磁性材料和电子产品中有着广泛的应用。

通过三氯化铁制备四氧化三铁的过程中,煅烧温度对产物的性质和质量有着显著的影响。

3. 煅烧温度:煅烧温度是制备四氧化三铁过程中的关键参数。

通过控制煅烧温度,可以调控产物的结晶度、磁性和化学稳定性。

三、三氯化铁制备四氧化三铁的实验过程在实验室中,可以通过以下步骤来制备四氧化三铁:1. 制备三氯化铁溶液:将适量的三氯化铁溶解在水中,得到三氯化铁溶液。

2. 沉淀四氧化三铁:在三氯化铁溶液中加入适量的氢氧化钠或氢氧化铵,搅拌反应,此时会生成黑色的四氧化三铁沉淀。

3. 过滤洗涤:将沉淀经过过滤、洗涤、干燥等步骤,得到四氧化三铁的固体产物。

4. 煅烧处理:将得到的四氧化三铁样品置于炉中进行煅烧处理,通过调节煅烧温度,得到具有不同性质的四氧化三铁产品。

四、煅烧温度对四氧化三铁的影响1. 结晶度:煅烧温度对四氧化三铁的结晶度有着显著的影响。

较低的煅烧温度容易导致产物晶粒过小,而较高的煅烧温度则可能导致晶粒过大。

需要选择适当的煅烧温度来获得理想的结晶度。

2. 磁性:四氧化三铁是一种典型的铁磁性材料,其磁性能取决于晶格结构和晶粒尺寸。

通过调节煅烧温度,可以控制产物的磁性能,以满足不同场合的需求。

3. 化学稳定性:煅烧温度还会影响四氧化三铁的化学稳定性。

过高的煅烧温度可能导致材料发生相变或氧化还原反应,从而影响产物的化学性质。

四氧化三铁团聚_解释说明以及概述

四氧化三铁团聚_解释说明以及概述

四氧化三铁团聚解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文将对四氧化三铁团聚进行解释说明和概述。

四氧化三铁团聚是指四氧化三铁颗粒通过相互吸附或凝聚,在特定条件下形成团块的现象。

该现象在自然界和工业应用中普遍存在,具有广泛的研究价值和重要意义。

1.2 文章结构本文共分为五个部分,即引言、四氧化三铁团聚解释说明、概述四氧化三铁团聚的意义和影响、实验方法与研究进展综述以及结论与展望。

在引言部分,我们将简要介绍本文的内容和结构安排,为读者提供整体的了解和阅读指南。

1.3 目的本文旨在深入了解和探讨四氧化三铁团聚现象,并从多个角度解释其成因和机制。

同时,我们将探讨该现象在工业应用领域、环境污染研究以及材料科学和纳米技术等领域中的重要性和影响。

最后,我们将综合现有实验方法与研究进展,总结归纳四氧化三铁团聚现象,并展望未来的研究方向。

在下一部分中,我们将详细介绍四氧化三铁团聚的定义及背景知识。

2. 四氧化三铁团聚解释说明:2.1 定义及背景知识:四氧化三铁(Fe3O4)是一种常见的金属氧化物,由铁和氧元素组成。

它具有独特的磁性和导电性质,在许多领域中具有广泛的应用。

然而,在某些条件下,四氧化三铁会发生团聚现象。

2.2 成因分析:四氧化三铁团聚是指在特定环境下,四氧化三铁颗粒之间发生相互吸附或凝聚形成更大尺寸的团块或簇状结构。

这种团聚现象可以通过静电作用、溶剂介导、表面张力等因素来解释。

首先,静电作用是造成四氧化三铁团聚的重要原因之一。

在适当的条件下,四氧化三铁颗粒表面带有正负电荷,形成静电吸引力使其相互吸附在一起,并最终形成大尺寸的团块。

其次,溶剂介导也对团聚现象起到关键作用。

在液体环境中,溶剂分子与四氧化三铁颗粒之间的相互作用可以促进颗粒之间的聚集。

溶剂中的离子或分子会与四氧化三铁表面发生相互作用,影响颗粒的表面电荷,从而引起团聚。

最后,表面张力是导致四氧化三铁团聚的另一个因素。

表面张力使得四氧化三铁颗粒在液体中形成较大的结构。

四氧化三铁的制备实验报告

四氧化三铁的制备实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除四氧化三铁的制备实验报告篇一:四氧化三铁纳米材料的制备四氧化三铁纳米材料的制备一、原理化学共沉淀法制备超微粒子的过程是溶液中形成胶体粒子的凝聚过程,可分为2个阶段:第一个阶段是形成晶核,第二个阶段是晶体(晶核)的成长。

而晶核的生成速度vl和晶体(晶核)的成长速度v2可用下列两式表示:为过饱和浓度,s为其溶解度,故(c-s)为过饱和度,k1,k2分别为二式的比例常数,D为溶质分子的扩散系数。

当V1>V2时,溶液中生成大量的晶核,晶粒粒度小;当vl 采用化学共沉淀法制备纳米磁性四氧化三铁是将二价铁盐和三价铁盐溶液按一定比例混合,将碱性沉淀剂快速加入至上述铁盐混合溶液中,搅拌、反应一段时间即得纳米磁性Fe304粒子,其反应式如下:Fe2++Fe3++oh-→Fe(oh)2/Fe(oh)3(形成共沉淀)Fe(oh)2+Fe(oh)3→Feooh+Fe304(ph≤7.5)Feooh+Fe2+→Fe3o4+h+(ph≥9.2)Fe2++2Fe3++8oh-→Fe3o4+4h2o由反应式可知,该反应的理论摩尔比为Fe2+:Fe3+:oh-=l:2:8,但由于二价铁离子易氧化成三价铁离子,所以实际反应中二价铁离了应适当过量。

该法的原理虽然简单,但实际制备中还有许多复杂的中间反应和副产物:Fe3o4+0.25o2+4.5h2o→3Fe(oh)3(4)2Fe3o4+0.5o2→3Fe2o3(5)此外,溶液的浓度、nFe2+/nFe3+的比值、反应和熟化温度、溶液的ph值、洗涤方式等,均对磁性微粒的粒径、形态、结构及性能有很大影响。

目前,纳米二氧化硅主要制备方法有:以硅烷卤化物为原料的气相法;以硅酸钠和无机酸为原料的化学沉淀法;以及以硅酸酯等为原料的溶胶凝胶法和微乳液法。

在这些方法中,气相法原料昂贵,设备要求高,生产流程长,能耗大;溶胶凝胶法原料昂贵,制备时间长;而微乳液法成本高、有机物难以去除易对环境造成污染。

铁加氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁化学方程式-概述说明以及解释

铁加氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁化学方程式-概述说明以及解释

铁加氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁化学方程式-概述说明以及解释1.引言概述: 铁加氧气在点燃条件下生成四氧化三铁是一种重要的化学反应,其不仅具有理论研究的价值,还具有实际应用的意义。

本文将深入探讨铁和氧气的化学性质,分析铁加氧气生成四氧化三铁的实验现象,并推导四氧化三铁的化学方程式。

通过对这一反应的研究,我们可以更加深入地了解铁和氧气之间的化学反应机理,为相关领域的研究提供理论基础和实验依据。

希望通过本文的探讨,能够增进读者对化学反应机理的理解,为进一步研究提供参考。

研究展望":""}}}请编写文章1.1 概述部分的内容1.2文章结构1.2 文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分中,首先对铁加氧气生成四氧化三铁的实验现象进行概述,介绍文章的结构和目的。

在正文部分,将详细探讨铁和氧气的化学性质,以及铁加氧气生成四氧化三铁的实验现象。

同时,推导四氧化三铁的化学方程式并解析反应机理。

最后,在结论部分对实验结果进行分析,探讨化学方程式的意义,并展望未来可能的研究方向。

通过这样的结构,本文将对铁加氧气生成四氧化三铁的化学过程进行深入探讨,为相关领域的研究提供一定参考价值。

1.3 目的:本文旨在通过对铁和氧气的化学性质进行分析,揭示铁加氧气生成四氧化三铁的实验现象,并推导出化学方程式。

通过本文的研究,可以深入了解铁和氧气之间的反应过程,探讨四氧化三铁的形成机制,从而揭示这一化学反应的规律性和意义。

同时,本文还将对实验结果进行分析,探讨化学方程式在实践中的应用价值,为进一步的研究提供参考和启示。

最终旨在促进对化学反应机理的理解和探索,为铁加氧气反应的研究提供新的思路和方法。

研究展望":""}}}请编写文章1.3 目的部分的内容2.正文2.1 铁和氧气的化学性质:2.1.1 铁的性质:铁是一种金属元素,具有较高的化学活性。

在常温下,铁呈现为银白色的金属光泽,具有良好的导电性和导热性。

硫酸和四氧化三铁反应的化学方程式

硫酸和四氧化三铁反应的化学方程式

硫酸和四氧化三铁反应是一种重要的化学反应。

这种反应在工业生产和实验室研究中都有广泛的应用。

在这篇文章中,我们将详细探讨这种反应的化学方程式及其相关知识。

1. 反应方程式硫酸和四氧化三铁反应的化学方程式如下所示:Fe2O3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + H2O2. 反应过程在这个反应过程中,四氧化三铁(Fe2O3)和硫酸(H2SO4)发生化学反应,生成硫酸铁(Fe2(SO4)3)和水(H2O)。

这是一种酸碱中和反应。

3. 反应条件这种反应通常在常温下进行,无需特殊的温度、压力或其他条件。

只需将硫酸和四氧化三铁混合搅拌即可发生反应。

4. 反应的性质- 这是一种放热反应,即在反应过程中释放热量。

- 生成的硫酸铁是一种重要的化工原料,在工业上有着广泛的应用。

5. 应用领域硫酸和四氧化三铁反应在许多领域都有着重要的应用,包括:- 工业上用于生产化工原料硫酸铁。

- 实验室中用于合成化合物或进行分析实验。

6. 安全注意事项当进行这种反应时,需要注意以下安全事项:- 注意个人防护,避免接触硫酸和四氧化三铁。

- 在实验室条件下进行反应时,需遵守实验室安全规定,做好防护措施。

硫酸和四氧化三铁反应的化学方程式及其相关知识对于理解化学反应机理和应用具有重要意义,我们应该加深对这个反应的理解,并在实践中遵循相关的安全操作规程。

硫酸和四氧化三铁反应是一种重要的化学反应,它在工业生产和实验室研究中都有着广泛的应用。

这种反应产生的产物硫酸铁是一种重要的化工原料,在工业上有着广泛的用途。

深入了解这种反应的化学方程式及其相关知识对于理解化学反应机理和应用具有重要意义。

在这个反应中,四氧化三铁(Fe2O3)和硫酸(H2SO4)发生化学反应生成硫酸铁(Fe2(SO4)3)和水(H2O)。

这是一种酸碱中和反应。

值得注意的是,这是一种放热反应,即在反应过程中释放热量。

在进行这种反应时,需要注意安全事项,包括个人防护和实验室安全规定。

四氧化三铁和稀硝酸反应化学方程式-概述说明以及解释

四氧化三铁和稀硝酸反应化学方程式-概述说明以及解释

四氧化三铁和稀硝酸反应化学方程式-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:四氧化三铁(Fe3O4)是一种常见的铁氧化物,具有黑色的外观。

稀硝酸(HNO3)是一种具有强氧化性的无机酸。

本文将介绍四氧化三铁和稀硝酸之间的化学反应,探讨其化学方程式及反应过程。

通过深入研究这一反应,不仅可以加深对这两种化合物的认识,还可以理解它们在化学反应中的作用和重要性。

本文将着重讨论该反应的化学方程式及相关实验数据,为读者呈现一幅清晰的化学反应图景。

json"1.2文章结构":{"本文将分为三个部分进行讨论。

首先,将介绍四氧化三铁的性质和特点,以及其在化学领域中的重要作用。

其次,将介绍稀硝酸的物理特性和化学性质,以及在实验室中的应用。

最后,将详细讨论四氧化三铁和稀硝酸之间的反应过程,包括反应的化学方程式和反应产物。

通过对这些内容的探讨,可以更加深入地了解四氧化三铁和稀硝酸之间的化学反应机理。

"}1.3 目的目的部分旨在阐明本文的写作目的,即介绍四氧化三铁和稀硝酸的反应机理及其化学方程式。

通过对这一化学反应的深入探讨,我们可以了解到不同物质在特定条件下的化学性质和反应规律,为进一步研究和应用提供理论基础。

同时,通过本文的阐述,读者可以加深对化学反应原理的理解,提高对化学知识的认识和掌握水平。

因此,本文的目的是为读者提供关于四氧化三铁和稀硝酸反应的全面了解,促进化学知识的学习和传播。

2.正文2.1 介绍四氧化三铁:四氧化三铁,又称为三氧化二铁,化学式为Fe3O4,是一种黑色的磁性固体。

它是由两种不同氧化态的铁离子构成的复合物,其中有一半的铁离子处于+2氧化态,另一半处于+3氧化态。

四氧化三铁在自然界中很常见,常见于火山岩和一些矿石中。

四氧化三铁具有磁性,在磁场中会表现出明显的磁性,因此也被广泛应用于磁性材料的制备中。

此外,四氧化三铁还具有较好的光学性能,被用作某些颜料和催化剂的成分。

四氧化三铁和过量盐酸反应

四氧化三铁和过量盐酸反应

四氧化三铁和过量盐酸反应
四氧化三铁是一种化学物质,其化学式为Fe2O3。

它是一种无色的固体,比重大约5.2,易灼烧,晶体结构为红宝石。

它包含三份氧化铁和四份氧气,并具有良好的耐酸性、耐碱性和耐腐蚀性。

盐酸是一种
普遍存在于自然界中的重要单质,其化学式为HCl。

它是一种无色高温极端腐蚀性气体,具有强烈的气味。

四氧化三铁和过量盐酸反应是一个具有挑战性和较高难度的实验,它既可以在实验室中,也可以在室外环境中进行模拟实验。

在这种反
应中,四氧化三铁将被盐酸分解,生成氢气、氯气和氧气的混合物,
以及一些流体物质。

首先,要进行四氧化三铁与过量盐酸反应,必须准备一个容器,
并将四氧化三铁适量放入其中,倒入大量的盐酸(通常可以添加两倍
以上的盐酸)。

容器应当扎实地放置,以防止在反应中产生的气体因
摇晃而外漏。

随后,迅速将容器的盖子完全密封起来,使其处于“闭反应系统”状态。

将温度提高到一定程度,让它保持在这一温度范围内,以加快
反应速率的同时减少安全风险。

反应一旦开始,则气体就会在容器中形成,并且经过某种形式的冷却即可收集。

最后,使用一种精确的分子称来重量测量产物,以获得反应完成后的精确数据,以评估反应的结果。

四氧化三铁与过量盐酸反应是许多化学实验的重要环节,因其反应的速率很快,因此通常要求在严格控制下执行。

为了防止无意中受到烧伤,一定要小心操作,以免发生安全问题。

此外,进入实验室或室外环境前,还应该确保使用恰当的防护服,以保护人们的安全和健康。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

四氧化三铁制备化学实

work Information Technology Company.2020YEAR
实验一:共沉淀法制备具有超顺磁性的纳米四氧化三铁粒子一、实验背景
有关纳米粒子的制备方法及其性能研究备受多学者的重视,这不仅因为纳米粒子在基础研究方面意义重大,而且在实际应用中前景广阔。

在磁记录材料方面,磁性纳米粒子可望取代传统的微米级磁粉,Fe3O4超细粉体由于化学稳定性好,原料易得,价格低廉,已成为无机颜料中较重要的一种,被广泛应用于涂料,油墨等领域;而在电子工业中超细Fe3O4是磁记录材料,用于高密度磁记录材料的制备;它也是气、湿敏材料的重要组成部分。

超细Fe3O4粉体还可作为微波吸收材料及催化剂。

另外使用超细Fe3O4粉体可制成磁流体。

Fe3O4纳米粒子的制备方法有很多,大体分为两类:一是物理方法,如高能机械球磨法,二是化学方法,如化学共沉淀法、溶胶-凝胶法、水热合成法、热分解法及微乳液法等。

但各种方法各有利弊;物理方法无法进一步获得超细而且粒径分布窄的磁粉,并且还会带来研磨介质的污染问题;溶胶-凝胶法、热分解法多采用有机物为原料,成本较高,且有毒害作用;水热合成法虽容易获得纯相的纳米粉体,但是反应过程中温度的高低,升温速度,搅拌速度以及反应时间的长短等因素均会对粒径大小和粉末的磁性能产生影响。

本实验是采用共沉淀法(将沉淀剂加入Fe2+和Fe3+混合溶液中)制备纳米Fe3O4颗粒。

该制备方法不仅原料易得且价格低廉,设备要求简单,反应条件温和(在常温常压下以水为溶剂)等优点。

二、实验目的
1、了解用共沉淀法制备纳米四氧化三铁粒子的原理和方法。

2、了解纳米四氧化三铁粒子的超顺磁性性质。

3、掌握无机制备中的部分操作。

三、实验原理
采用化学共沉淀法制备纳米磁性四氧化三铁是将二价铁盐和三价铁盐溶液按一定比例混合,将碱性沉淀剂加入至上述铁盐混合溶液中,搅拌、反应一段时间即可得纳米磁性Fe3O4粒子,其反应式如下:
Fe2++2Fe3++8OH-_________Fe3O4+4H2O
四、仪器与试剂
烧杯、FeCl2·4H2O、FeCl3、氢氧化钠、柠檬酸三钠。

五、实验步骤
1、配置50 ml 1 moL 的NaOH溶液。

(2g NaOH+50g H2O)
2、称取0.9925g FeCl3和1.194g FeCl2·4H2O(反应当量比为1:1)溶于30 mL 的蒸馏水中。

3、将反应溶液加热至60℃,恒温下磁力搅拌(转速约为1000rpm)。

4、30 min后缓慢滴加配置的NaOH溶液,待溶液完全变黑后,仍继续滴加NaOH溶液直至pH值约为11.
5、加入0.25g 柠檬酸三钠。

6、并升温至80℃恒温搅拌1h;然后冷却至室温。

7、借助磁铁的情况下,倾去上清夜。

8、用少量蒸馏水和乙醇反复洗涤2次,以洗去粒子表面未反应的杂质离子。

9、最后将制备的磁性纳米颗粒分散到水溶液中,用磁铁吸附分离,观察纳米颗粒的磁性分离情况。

六、思考题
1、为什么Fe2+和Fe3+的反应当量比是1:1,而不是反应式中的1:2?
2、
答:因为Fe2+容易被氧化,1:2 会导致Fe2+不足,生成不了Fe3O4。

3、反应中加入柠檬酸三钠起到什么作用?
答:柠檬酸主要靠羧基与Fe3O4表面作用形成一层有机膜通过静电和较小的位阻作用而分散,使Fe3O4颗粒不团聚。

从而得到纳米颗粒。

相关文档
最新文档