氧化亚铁
铁的氧化物之一
条目
历史版本
氧化亚铁（英语：ferrous oxide），又称为 一氧化铁、黑色氧化铁[5]、氧化铁(Ⅱ)和氧铁[2]，是铁的氧化物之一，分子式为FeO，摩尔质量为71.85 g/mol，无天然矿物存在[6]，常温下，氧化亚铁外观呈现为黑色立方晶系结晶或粉末，不溶于水、乙醇和碱性溶液，但可溶于酸 ，温度低于198 K时表现为反磁性[7]。此外，氧化亚铁为强碱性物质[8]，当冷却到830 K以下时，氧化亚铁会发生歧化反应生成磁铁矿（四氧化三铁）和铁[9]。化学性质活泼，极易被空气（氧气）氧化，甚至发出激烈强光生成三氧化二铁[10]，加热时，又可迅速被空气（氧气）氧化为四氧化三铁[11]。
氧化亚铁可通过铁粉或氢气还原三氧化二铁[6][12]，或使草酸亚铁在隔离空气状态下发生热分解反应两种方法进行制备[6]。氧化亚铁的用途广泛，常被用作催化剂、瓷坯及瓷釉的着色剂、制备含铁催化剂和亚铁盐的原料，并且常与三氧化二铁及其他矿物颜料配合使用[7][10]。此外，氧化亚铁还被广泛用于制造玻璃[13]和霓虹灯的电极发射层[14]等领域。
物质结构
氧化亚铁的晶体结构
氧化亚铁为黑色的氯化钠型立方晶系结晶，结构疏松多孔，为了形成最紧密堆积，保持氧化亚铁晶体的电中性，通常部分Fe²⁺会转化为Fe³⁺，从而使得氧化亚铁晶体偏离理想配比，即氧原子数多于铁原子，而不是以1:1的理想配比存在[7][15]，由于氧化亚铁中的氧原子数总是多于铁原子，因此常以“FeO”、FexO(x<1)或FeOn(n>1)的形式来表示氧化亚铁[16]。氧化亚铁这种非理想配比也使得其氧含量在22.27%到23.92%之间变化，相应的晶格常数也在0.4301nm到0.42816nm之间变化，这时相对密度从5.728变化到5.613。在真空中加热到800℃以上可使部分氧化亚铁发生分解反应，生成铁单质和氧气，这一过程使得氧化亚铁层中掺杂进部分铁电子，从而构成原子（n型）半导体发射层结构，使其发射性能优于纯铁。[14]