Oxyde de fer(III)

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Oxyde de fer(III)
Iron(III)-oxide-sample.jpg
Haematite-unit-cell-3D-balls.png
Apparence et structure de l'hématite, α-Fe2O3
Identification
Synonymes

Trioxyde de difer,
Oxyde ferrique,
Oxyde de fer jaune,
Oxyde de fer rouge
C.I. 77491
C.I. Pigment Red 101 et 102

No CAS 1309-37-1
No EINECS 215-168-2
PubChem 518696
No E E172(ii)[1]
Apparence cristaux rougeâtres bruns à noirs ou poudre[2].
Propriétés chimiques
Formule brute Fe2O3  [Isomères]
Masse molaire[3] 159,688 ± 0,005 g/mol
Fe 69,94 %, O 30,06 %,
Propriétés physiques
fusion 1 565 °C (décomposition)[4]
Solubilité dans l'eau : nulle[2]
Masse volumique 5 240 kg·m-3[4]
Thermochimie
ΔfH0solide −198,5 kcalth·mol-1 (25 °C)
Cp 103,9 J·K-1·mol-1 (cristal à 25 °C)[5]
Précautions
Directive 67/548/EEC[7]
État pulvérulent :
Irritant
Xi



SIMDUT[8]

Produit non contrôlé
SGH[7]
État pulvérulent :
SGH07 : Toxique, irritant, sensibilisant, narcotique
Attention
H315, H319, H335, P261, P305, P338, P351,
Classification du CIRC
Groupe 3 : Inclassable quant à sa cancérogénicité pour l'Homme[6]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

L'oxyde de fer(III), également appelé oxyde ferrique, est le composé chimique de formule Fe2O3, dont la forme minérale est l'hématite. C'est un oxyde paramagnétique stable du fer, dont une forme hydratée constitue la rouille. Il est de couleur ocre à rouille sous forme pulvérulente — ce qui donne notamment sa couleur à la planète Mars — mais grise à noire sous forme cristallisée. Il est l'un des trois oxydes principaux du fer, les deux autres étant l'oxyde de fer(II) FeO, plutôt rare, et l'oxyde de fer(II,III) Fe3O4.

Les oxydes de fer sont à la base de nombreux pigments. Le sesquioxyde de fer est connu sous le nom de rouge anglais ; avec de l'alumine, il constitue le rouge de Mars.

Structure[modifier | modifier le code]

Il existe cinq phases distinctes d'oxyde de fer(III) :

  • ε-Fe2O3 a une structure rhomboédrique. Les propriétés de cette phase sont intermédiaires entre celles des phases α et γ. Elle n'a jamais été préparée sous forme pure jusqu'à présent, et a toujours été obtenue mélangé à une phase α ou γ. On peut la préparer par oxydation du fer au four à arc électrique ou par précipitation sol-gel de nitrate de fer(III). Un matériau à taux élevé de phase ε peut cependant être obtenu par traitement thermique d'une phase γ. La phase ε est métastable, redonnant de la phase α au-dessus de 500 °C à 750 °C environ.
  • Fe2O3 amorphe existe à haute pression.

Propriétés chimiques et applications[modifier | modifier le code]

L'oxyde de fer(III) se dissout facilement dans les acides forts tels que l'acide chlorhydrique et l'acide sulfurique. Il se dissout également très bien dans les agents de chélation tels que l'EDTA et l'acide oxalique.

Il entre souvent dans la composition des thermites, dont la combustion est très exothermique :

2 Al + Fe2O3 → 2 Fe + Al2O3.

Cette réaction est utilisée pour souder de grandes pièces métalliques telles que des rails de voies ferrées en guidant le fer fondu entre les pièces à souder au moyen d'un entonnoir en céramique.

Le minerai d'oxyde de fer(III) est la principale source de fer pour l'industrie sidérurgique.

Pigments[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Oxyde de fer.

Le sesquioxyde de fer est le pigment PR 101 du Colour Index, connu sous le nom de rouge anglais ; avec de l'alumine, il constitue le rouge de Mars. Leur teinte rouge varie selon le traitement de la matière par calcination[10]. Il s'agit de noms commerciaux, dont la teinte varie selon les fabriquants ; assez peu en ce qui concerne les couleurs pour artistes[11], énormément quand il s'agit de décoration d'intérieur[12].

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) [PDF] JECFA, FAO, « IRON OXIDES », Jecfa Monograghs, sur www.fao.org,‎ 2008
  2. a et b TRIOXYDE DE DIFER, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
  3. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  4. a et b Entrée de « Iron(III) oxide » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 13 avril 2009 (JavaScript nécessaire)
  5. (en) Jennifer Spero, Bella Devito, Louis Theodore, Regulatory chemicals handbook, CRC Press,‎ 2000, 1036 p. (ISBN 0824703901, lire en ligne), p. 681
  6. IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, « Evaluations Globales de la Cancérogénicité pour l'Homme, Groupe 3 : Inclassables quant à leur cancérogénicité pour l'Homme », sur http://monographs.iarc.fr, CIRC,‎ 16 janvier 2009 (consulté le 22 août 2009)
  7. a et b SIGMA-ALDRICH
  8. « Oxyde ferrique » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
  9. (en) J.E Greedon, « Magnetic oxides in Encyclopedia of Inorganic chemistry » Ed. R. Bruce King, John Wiley & Sons, 1994. (ISBN 0471936200).
  10. Blockx 1881, p. 49 ; www.artiscreation.com.
  11. Rouge anglais 063 http://www1.carandache.com/filedownload.lbl?url=/CDA08/Files/FA/Artistes%2520et%2520Professionnels/Crayons/Prismalo/Nuancier_Prismalo_Fr.pdf Caran d'Ache] ; rouge anglais 339 Rembrandt ; rouge anglais 627 Sennelier ; rouge anglais (« light red ») 362 Winsor & Newton.
  12. Le rouge anglais 150-32 Auro rappelle plutôt le rouge des uniformes de Horse guards et en général des tuniques rouges, autrefois obtenu à partir de la garance ou de cochenille.

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • Jacques Blockx, Compendium à l'usage des artistes peintres : Peinture à l'huile — Matériaux — Définition des couleurs fixes et conseils pratiques suivis d'une notice sur l'ambre dissous, Gand, L'auteur,‎ 1881 (lire en ligne), p. 49.