Cobalteisenstein

Kristallstruktur
Kristallstruktur von Cobalteisenstein
_ Co2+/Fe3+ 0 _ Fe3+0 _ O2−
Allgemeines
Name Cobalteisenstein
Andere Namen

Cobaltferrit

Verhältnisformel CoFe2O4
Kurzbeschreibung

grauer Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12052-28-7
EG-Nummer 234-992-3
ECHA-InfoCard 100.031.799
Wikidata Q1104487
Eigenschaften
Molare Masse 234,63 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte

5,3 g·cm−3 [2]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[1]
Gefahrensymbol

Achtung

H- und P-Sätze H: 302​‐​317
P: 261​‐​280​‐​301+312​‐​302+352​‐​321​‐​501[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Cobalteisenstein ist ein brauner, ferrimagnetischer Feststoff, der in der Spinellstruktur kristallisiert. Er ist ein Mitglied der Reihe von festen Lösungen Co3-xFexO4 die alle in einer Spinellstruktur kristallisieren.[3]

Gewinnung und Darstellung

Cobalteisenstein kann durch Reaktion von Cobalt(II)-hydroxid und Eisenhydroxid dargestellt werden.[4]

Es kann auch durch Reaktion von Cobalt(II)-chlorid-hexahydrat mit Ammoniumeisen(III)-sulfat oder durch Reaktion von Eisen(III)-chlorid und Cobalt(II)-chlorid mit Natriumhydroxid gewonnen werden.[5][6]

Physikalische Eigenschaften

Cobalteisenstein liegt als inverser Spinell vor: Die Sauerstoffanionen bilden eine kubisch dichteste Kugelpackung (ccp). Ein Achtel der Tetraederlücken werden von Eisen(III)-Kationen, je ein Viertel der Oktaederlücken von weiteren Eisen(III)-Kationen und Cobalt(II)-Kationen, besetzt. Die Struktur besitzt die Raumgruppe Fd3m (Raumgruppen-Nr. 227)Vorlage:Raumgruppe/227. Aufgrund seiner magnetischen Eigenschaften als nichtleitender Permanentmagnet wurde die Verbindung in den 1930er Jahren in Japan intensiv untersucht, später aber durch das billigere Bariumferrit ersetzt.[3] Es ist auch eine Tieftemperaturmodifikation bekannt.[7]

Verwendung

Die Verbindung ist ferrimagnetisch und wird durch seine magnetischen Eigenschaften in der Nanotechnologie als Material für hochkapazitive Magnetspeicher verwendet.[8]

Sie wird auch als Katalysator für die Oxidation von Alkenen eingesetzt.[9]

Einzelnachweise

  1. a b c Datenblatt Cobalteisenstein bei Alfa Aesar, abgerufen am 23. März 2011 (Seite nicht mehr abrufbar).
  2. Nanostructured & Amorphous Materials, Inc. Cobalt Iron Oxides, (CoFe2O4, 98 %, 35–55 nm)
  3. a b Terence E. Warner: Synthesis, Properties and Mineralogy of Important Inorganic Materials. John Wiley & Sons, 2012, ISBN 978-0-470-97602-9, S. 109 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  4. D. Fiorani, Gordon Davies, J. H. Driver, Pierre Steinmetz, Maria Helena Nazaré, Mauro Magini: Synthesis and Properties of Mechanically Alloyed and Nanocrystalline … 1997, ISBN 0-87849-733-1, S. 110 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  5. Philipp Kurz, Norbert Stock: Synthetische Anorganische Chemie Grundkurs. Walter de Gruyter, 2013, ISBN 978-3-11-025875-2, S. 42 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  6. K. Maaz, Arif Mumtaz, S.K. Hasanain, Abdullah Ceylan: Synthesis and magnetic properties of cobalt ferrite (CoFe2O4) nanoparticles prepared by wet chemical route. In: Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 308, 2007, S. 289, doi:10.1016/j.jmmm.2006.06.003.
  7. H. P. Rooksby, B. T. M. Willis: Crystal Structure and Magnetic Properties of Cobalt Ferrite at Low Temperatures. In: Nature. 172, 1953, S. 1054, doi:10.1038/1721054c0.
  8. Fabrication of Superparamagnetic and Ferromagnetic Nanoparticles. ProQuest, 2008, S. 21 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  9. M. Kooti, M. Afshari: Magnetic cobalt ferrite nanoparticles as an efficient catalyst for oxidation of alkenes. In: Scientia Iranica. 19, 2012, S. 1991, doi:10.1016/j.scient.2012.05.005.