兰之光化工 | 四氧化三铁的性质有哪些

四氧化三铁是一种无机物，化学式为Fe3O4，俗称氧化铁黑、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。接下来我们一起来了解一下四氧化三铁的性质吧。

四氧化三铁的性质

物理性质

黑色的Fe3O4是铁的一种混合价态氧化物，熔点为1597℃，密度为5.17g/cm3，不溶于水，可溶于酸溶液，在自然界中以磁铁矿的形态出现，常温时具有强的亚磁铁性与颇高的导电率。（也有文献指出Fe3O4的熔点为1538℃，不溶于酸）。

铁磁性和亚铁磁性物质在居里（Curie）温度以上发生二级相变转变为顺磁性物质，Fe3O4的居里温度为585℃。

化学性质

铁丝在氧气里燃烧会生成四氧化三铁，比较铁的氧化物的标准摩尔生成Gibbs自由能的大小，得出Fe3O4的热力学稳定性大，因此产物是Fe3O4。

铁与空气接触就会在其表面上形成氧化物，此时，氧化物膜本身的化学组成并非均匀。如一块低碳钢可以为三种氧化物膜所覆盖：与金属接触的是FeO，与空气接触的一侧是Fe2O3，中间则是Fe3O4。更确切地说，也许是三种氧化物的饱和固溶体的混合物构成钢铁表面的氧化膜层。

同时，氧化物膜的厚度也视氧化时的不同环境条件而变化。室温下，干燥空气中相对较纯的铁上氧化物的厚度不超过20埃（1埃=0.1纳米）但在潮湿空气中氧化物膜的厚度明显增加，可以看到表面上的锈斑。此时氧化物的沉积是分层的，接近金属的一侧是致密的无定形无水层，接近空气一侧是厚的多孔水化层。

Fe3O4有抗腐蚀效果，如钢铁制件的发蓝（又称烧蓝和烤蓝）就是利用碱性氧化性溶液的氧化作用，在钢铁制件表面形成一层蓝黑色或深蓝色Fe3O4薄膜，以用于增加抗腐蚀性、光泽和美观。

拓展知识

可将物质的磁性分为五类：

抗磁性（反磁性）：物质中全部电子在原子轨道或分子轨道上都已双双配对、自旋相反，没有永 久磁矩。

顺磁性：原子或分子中有未成对电子存在，存在永 久磁矩，但磁矩间无相互作用。

铁磁性：每个原子都有几个未成对电子，原子磁矩较大，且相互间有作用，使原子磁矩平行排列。

亚铁磁性（铁氧体磁性）：相邻原子磁矩部分呈现不相等的反平行排列。

反铁磁性：在Néel温度以上呈顺磁性；在低于Néel温度时，磁矩间相邻原子磁矩呈现相等的反平行排列。

Fe3O4有高的电导率，可以将Fe3O4不平常的电化学性质归因于电子在Fe2+与Fe3+之间的传递。