Zobrazení zdroje stránky Oxid železitý

{{K rozšíření}}
{{Infobox - chemická sloučenina
| název = Oxid železitý
| obrázek = Ferric-oxide.jpg
| popisek = Práškový oxid železitý (hematit)
| systematický název = Oxid železitý
| triviální název = Rez; Hematit; Maghemit
| další název = Ferrioxid; Klenotnická červeň
| sumární vzorec = Fe₂O₃
| molární hmotnost = 159,69
| vzhled = červenohnědý pevný prášek
| hustota = 5,24
| teplota tání = 1565
| poznámka k tání = (rozkládá se)
| teplota varu = 
| poznámka k varu = 
| rozpustnost ve vodě = prakticky nerozpustný
| rozpustnost = rozpustný v silných kyselinách
| registrace CAS = 1309-37-1
| PubChem = 518696
| RTECS = NO7400000
| věty R = 
| věty S = 
| NFPA 704 = 0-1-0
}}
'''Oxid železitý''' (chemický vzorec '''Fe₂O₃''') je anorganická sloučenina [[kyslík|kyslíku]] a [[železo|železa]], v níž má železo oxidační číslo +III. Jedná se o jeden ze tří hlavních oxidů železa, společně s [[oxid železnatý|oxidem železnatým]] (FeO) a [[oxid železnato-železitý|oxidem železnato-železitým]] (Fe₃O₄). V přírodě se vyskytuje především jako nerost [[hematit]] (krevel), který je hlavní rudou pro výrobu železa. V běžném životě je nejznámější jako hlavní složka [[koroze|rzi]].

Díky své stálosti, netoxicitě a výrazné barvě je oxid železitý masivně využíván jako [[pigment]] v barvách, stavebních materiálech a keramice. Jeho magnetické vlastnosti v podobě nerostu [[maghemit]]u hrály klíčovou roli v historii záznamových médií.

== 🧪 Chemické a fyzikální vlastnosti ==
Oxid železitý je pevná, krystalická látka červenohnědé barvy. Je prakticky nerozpustný ve [[voda|vodě]], ale rozpouští se v silných [[kyselina|kyselinách]], jako je [[kyselina chlorovodíková]] nebo [[kyselina sírová]], za vzniku solí železitých.

:Fe₂O₃ + 6 HCl → 2 FeCl₃ + 3 H₂O

Má amfoterní charakter, což znamená, že může reagovat jak s kyselinami, tak se silnými zásadami, i když jeho zásaditý charakter převažuje. Je termicky velmi stabilní, taje při teplotě okolo 1565 °C, přičemž dochází k jeho částečnému rozkladu za odštěpení kyslíku a vzniku oxidu železnato-železitého.

=== 🔬 Polymorfy ===
Oxid železitý existuje v několika krystalových modifikacích (polymorfech), které se liší uspořádáním atomů v krystalové mřížce a mají odlišné fyzikální, zejména magnetické, vlastnosti.

*   '''Alfa forma (α-Fe₂O₃)''': Nejběžnější a nejstabilnější forma, v přírodě známá jako nerost [[hematit]]. Má trigonální (romboedrickou) krystalovou strukturu shodnou se strukturou [[korund]]u (α-Al₂O₃). Při teplotách pod Néelovou teplotou (cca 675 °C) je [[antiferomagnetismus|antiferomagnetický]].
*   '''Gama forma (γ-Fe₂O₃)''': Méně stabilní, metastabilní forma, v přírodě se vyskytuje jako nerost [[maghemit]]. Má kubickou krystalovou strukturu typu spinelu. Na rozdíl od alfa formy je [[ferimagnetismus|ferimagnetický]], což umožnilo jeho masivní využití pro výrobu magnetických záznamových médií, jako jsou [[magnetická páska|magnetické pásky]] a [[pevný disk|pevné disky]]. Při zahřátí přechází na stabilnější alfa formu.
*   '''Beta forma (β-Fe₂O₃)''': Metastabilní forma s kubickou prostorově centrovanou mřížkou. Je poměrně vzácná a při teplotách nad 500 °C se přeměňuje na alfa formu.
*   '''Epsilon forma (ε-Fe₂O₃)''': Poměrně nově objevená forma s kosočtverečnou (ortorombickou) strukturou. Vyznačuje se mimořádně vysokou [[koercivita|koercitivní silou]], což ji činí zajímavou pro potenciální aplikace v oblasti vysokohustotního magnetického záznamu nebo permanentních magnetů bez obsahu vzácných kovů.

== 🌍 Výskyt v přírodě ==
Oxid železitý je v zemské kůře hojně rozšířený a je zodpovědný za červené a hnědé zbarvení mnoha hornin a půd.

*   '''Hematit''': Jako hlavní železná [[ruda]] tvoří masivní ložiska po celém světě. Mezi nejvýznamnější naleziště patří oblast Velkých jezer v [[USA]], [[Brazílie]], [[Austrálie]], [[Čína]] a [[Rusko]]. Hematit může mít různé podoby, od zemitých a práškovitých agregátů (okr) až po kovově lesklé krystaly (spekularit).
*   '''Rez''': Je hydratovanou formou oxidu železitého (Fe₂O₃·nH₂O) a vzniká [[elektrochemie|elektrochemickým]] procesem [[koroze|koroze]] železa a jeho slitin (např. [[ocel|oceli]]) za přítomnosti [[kyslík|kyslíku]] a [[voda|vody]]. Tento proces způsobuje obrovské ekonomické ztráty degradací materiálů a konstrukcí.
*   '''Půdy a pigmenty''': Oxid železitý je klíčovou složkou, která dává barvu tropickým půdám, jako je [[laterit]]. Přírodní hlinky obsahující oxid železitý, jako jsou [[okr]], [[sienská hněď]] a [[umbra]], se od pravěku používají jako [[pigment]]y v malířství.

== ⚙️ Výroba a reakce ==
=== 🏭 Průmyslová výroba ===
Průmyslově se oxid železitý primárně netěží pro sebe sama, ale jako surovina pro výrobu železa. Čistý oxid železitý pro použití jako pigment nebo v jiných aplikacích se vyrábí několika způsoby:

*   **Tepelný rozklad:** Žíháním (kalcinací) jiných sloučenin železa, například [[hydroxid železitý|hydroxidu železitého]] nebo [[síran železnatý|síranu železnatého]].
    : 2 Fe(OH)₃ → Fe₂O₃ + 3 H₂O
*   **Srážení:** Vyloučením hydroxidu železitého z roztoků železitých solí a jeho následnou kalcinací. Tento proces umožňuje kontrolu nad velikostí a tvarem částic, což je klíčové pro pigmentové aplikace.
*   **Lurgiho proces:** Oxidací [[pyrit]]u (FeS₂) při výrobě [[kyselina sírová|kyseliny sírové]].

=== 🔥 Termitová reakce ===
Oxid železitý je klíčovou složkou [[termit]]u, což je směs práškového [[hliník|hliníku]] a oxidu železitého. Po zapálení probíhá vysoce [[exotermní reakce|exotermická]] [[aluminotermie|aluminotermická reakce]], při které hliník redukuje oxid železitý na elementární železo za uvolnění obrovského množství tepla, které roztaví vzniklé železo i [[oxid hlinitý]].

:2 Al + Fe₂O₃ → 2 Fe + Al₂O₃ + teplo (cca 2500 °C)

Tato reakce se využívá pro [[svařování]] kolejnic nebo pro opravy masivních ocelových odlitků.

== 💡 Využití ==
Oxid železitý má díky svým vlastnostem a nízké ceně mimořádně široké spektrum využití.

*   '''Hutnictví železa''': Je absolutně klíčovou surovinou pro výrobu surového [[železo|železa]] ve [[vysoká pec|vysoké peci]]. Zde je redukován [[oxid uhelnatý|oxidem uhelnatým]] (vznikajícím spalováním [[koks]]u) na elementární železo, které je základem pro výrobu [[ocel|oceli]].
*   '''Pigmenty''': Pod mezinárodním označením '''Pigment Red 101''' je jedním z nejrozšířenějších anorganických pigmentů. Používá se k barvení nátěrových hmot, plastů, gumy, papíru, ale především stavebních materiálů, jako je [[beton]], střešní tašky nebo dlažba. Je ceněn pro svou světlostálost, chemickou odolnost a nízkou cenu. Je také schválen jako potravinářské barvivo pod kódem '''E172'''.
*   '''Magnetické materiály''': Gama modifikace (γ-Fe₂O₃, maghemit) byla po desetiletí dominantním materiálem pro výrobu magnetické vrstvy na [[audiokazeta|audiokazetách]], videokazetách, [[disketa|disketách]] a pevných discích. Dnes je nahrazována modernějšími materiály, ale stále nachází uplatnění.
*   '''Leštění a broušení''': Velmi jemný práškový oxid železitý, známý jako '''klenotnická červeň''' (''jeweller's rouge''), se používá k finálnímu leštění drahých kovů, jako je [[zlato]] a [[stříbro]], a také k leštění skla a optických čoček.
*   '''Katalýza''': Používá se jako [[katalyzátor]] nebo prekurzor katalyzátoru v mnoha průmyslových chemických procesech, například při výrobě [[amoniak]]u (Haber-Boschova syntéza) nebo při odsiřování plynů.
*   '''Ostatní aplikace''':
    *   Složka [[termit]]ových směsí pro svařování.
    *   V medicíně se nanočástice oxidu železitého používají jako [[kontrastní látka]] při [[magnetická rezonance|magnetické rezonanci]] (MRI).
    *   V kosmetice jako UV filtr a pigment.
    *   Při výrobě některých typů [[keramika|keramiky]] a [[glazura|glazur]].

== ☣️ Bezpečnost a toxicita ==
Oxid železitý je obecně považován za netoxický, nereaktivní a ekologicky nezávadný materiál. Je schválen pro použití v potravinářství i kosmetice.

Hlavní zdravotní riziko představuje dlouhodobé vdechování jemného prachu oxidu železitého, které může u pracovníků v hutích, dolech nebo při svařování vést k benigní (nezhoubné) formě [[pneumokonióza|pneumokoniózy]] zvané '''sideróza'''. Tento stav je způsoben ukládáním prachových částic v [[plíce|plicích]], ale obvykle nevede k funkčnímu poškození plicní tkáně, na rozdíl od nebezpečnější [[silikóza|silikózy]] nebo [[azbestóza|azbestózy]]. Při manipulaci s práškovým materiálem je doporučeno používat ochranu dýchacích cest.

== 🔬 Pro laiky ==
*   '''Co je to oxid železitý?''' Jednoduše řečeno, je to sloučenina železa a kyslíku. Nejznámější formou, se kterou se setkáváme, je obyčejná [[koroze|rez]], která se tvoří na železných předmětech, když jsou vystaveny vlhkému vzduchu.
*   '''Proč "železitý"?''' V chemii rozlišujeme, kolik "vazeb" atom vytvoří. Železo může být "železnaté" (Fe²⁺) nebo "žele-zité" (Fe³⁺). Oxid železitý obsahuje tu druhou, stabilnější formu. To je důvod, proč je rez červenohnědá (železitá), zatímco jiné sloučeniny železa mohou být třeba zelené (železnaté).
*   '''Kde všude je?''' Kromě rzi je oxid železitý hlavní složkou nejdůležitější železné rudy zvané [[hematit]]. Je to také on, kdo dává barvu červeným skalám, pouštnímu písku nebo červené hlíně na tenisových kurtech. Když si koupíte červenou barvu na plot nebo vidíte červenou zámkovou dlažbu, s velkou pravděpodobností je obarvena právě tímto oxidem.
*   '''Různé podoby, stejný vzorec:''' Oxid železitý může mít atomy uspořádané různými způsoby, podobně jako z kostek [[Lego]] můžete postavit auto nebo dům. I když jsou kostky stejné (vzorec Fe₂O₃), výsledná stavba má jiné vlastnosti. Jedna forma (hematit) je nemagnetická a používá se jako barvivo, zatímco jiná (maghemit) je magnetická a dříve se používala k nahrávání hudby na kazety.

{{DEFAULTSORT:Oxid zelezity}}
{{Aktualizováno|datum=15.12.2025}}
[[Kategorie:Oxidy železa]]
[[Kategorie:Anorganické sloučeniny]]
[[Kategorie:Pigmenty]]
[[Kategorie:Nerosty]]
[[Kategorie:Potravinářská aditiva]]
[[Kategorie:Vytvořeno Gemini 2.5 Pro]]