四氧化三铁制备化学实验
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。
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。
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
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，Fe s O4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F63O4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。
Fe s O4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^^ 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F®O4粒子，其反应式如下：Fe +2Fe +8OH------------ e3O4+4H2O四、仪器与试剂烧杯、FeC2 4H2O、FeCb、氢氧化钠、柠檬酸三钠。
共沉淀法制备具有超顺磁性的纳米四氧化三铁粒子
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石朔SA13226008 石承伟SA13226024一、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、柠檬酸三钠等。
高一化学四氧化三铁
因n（Fe3O4）=2.32/232=0.01mol n（Fe）=0.01*3=0.03mol
故：n（Fe2+）/n（Fe3+）=1/2
根据上述实验试写出Fe3O4与盐酸反应的方程式 Fe3O4+8HCl==FeCl2+2FeCl3+4H2O
误点分析： Fe3O4可看作FeO·Fe2O3,但不可认为是混合物。
Fe3+的性质。 3、通过实验探究，学生初步掌握性质实验研究的实
验方法 4、培养学生实验能力、思维能力和知识归纳总结能
力
Hale Waihona Puke 二、知识回顾（1）Fe2+的还原性 a、与非金属单质反应
2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl2Fe2++Br2==2Fe3++2Brb、与高价态盐溶液的反应 5Fe2++MnO4-+8H+==5Fe3++Mn2++4H2O c、与过氧化物的反应 2Fe2++H2O2+2H+==2Fe3++2H2O d、与氧化性酸的反应 3Fe2++8H++2NO3-==3Fe3++2NO↑+4H2O
铁及其铁的化合物（第三讲） Fe3O4的性质
山西省长治市长治学院附属太行中学 化学组 朱文鹏
教材分析： 本节在高考中的常见考点有三: 1、铁的三种价态之间的相互转化。 2、 Fe3＋和Fe2＋的检验 3、铁的化合物中铁的价态探究性实验。
一、目标：
1、了解Fe3O4的物理性质 2、通过探究Fe3O4与酸的反应，进一步掌握Fe2+和
- 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、"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、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)。
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？
答：因为Fe2+容易被氧化，1:2 会导致Fe2+不足，生成不了Fe3O4。
2、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。