Окись железа

Фероксидные катализаторы для малинового пороха, воспламенительного состава, крамельного топлива.

Способ 1. Получение окиси железа Fe₂O₃ из железного купороса

Окислы железа, очень часто применяются как катализаторы в пиротехнических соединениях. Раньше их можно было приобрести в магазинах. Например, моногидрат окиси железа FeOOH встречался как краситель "пигмент жёлтый железоокисный". Окись железа Fe₂O₃ продавалась в виде железного сурика. В настоящее время купить все это, как выяснилось, непросто. Пришлось озаботиться получением в домашних условиях. Химик из меня никакой, но жизнь заставила. Изучил рекомендации в сети. Увы, нормального, т.е. простого и безопасного, рецепта для домашних условий найти оказалось непросто. Только один рецепт, выглядел вполне подходящим, но найти его повторно мне не удалось. Список допустимых компонентов в голове отложился. Решил действовать по собственной методе. Как ни странно, результат оказался очень даже приемлемым. Соединение получилось с явными признаками окиси железа очень однородное и мелкодисперсное. Использование его в малиновом порохе и вторичном воспламенителе полностью подтвердило, что получено то, что надо.

Итак, покупаем в садоводческом магазине железный купорос FeSO₄, в аптеке приобретаем таблетки гидроперита, упаковки три, и запасаемся на кухне питьевой содой NaHCO₃. Все компоненты есть, начинаем приготовление. Вместо таблеток гидроперита можно воспользоваться раствором перикиси водорода Н₂0₂, тоже бывает в аптеках.

В стеклянной посуде объемом 0,5 литра растворяем в горячей воде около 80г (треть пачки) железного купороса. Небольшими порциями добавляем питьевой соды при помешивании. Образуется какая-то дрянь весьма противного цвета, которая сильно пенится.

FeSO₄+2NaHCO₃=FeCO₃+Na₂SO₄+H₂O+CO₂

Поэтому делать все надо в раковине. Добавляем соду до тех пор, пока вспенивание практически не прекратится. Слегка отстояв смесь, начинаем потихоньку засыпать измельченные таблетки гидроперита. Реакция опять происходит довольно живо с образованием пены. Смесь приобретает характерный цвет и появляется знакомый запах ржавчины.

2FeCO₃+H₂O₂=2FeOOH+2CO₂

Продолжаем засыпку гидроперита опять-таки до практически полного прекращения вспенивания, то есть реакции.

Оставляем наш химический сосуд в покое и видим, как выпадает рыжий осадок - это наша окись, точнее моногидрат окиси FeOOH, или гидроксид. Осталось нейтрализовать соединение. Отстаиваем осадок и сливаем лишнюю жидкость. Затем доливаем чистой воды, отстаиваем и опять сливаем. Так повторяем раза 3-4. В конце концов, вываливаем осадок на бумажную салфетку и высушиваем. Полученный порошок является прекрасным катализатором и его уже можно использовать при изготовлении стопинов и вторичного воспламенительного состава, "малинового" пороха и для катализирования карамельных ракетных топлив. /25.01.2008, kia-soft/

Однако в оригинальном рецепте "малинового" пороха прописано применение чистой красной окиси Fe₂O₃. Как показали эксперименты с катализацией карамели, Fe₂O₃ действительно несколько более активный катализатор, чем FeOOH. Для получения окиси трехвалентного железа достаточно прокалить полученный гидроксид на раскаленном железном листе, или просто в консервной банке. В результате образуется красный порошок Fe₂O₃.

После изготовления муфельной печки, прокаливание произвожу в ней 1-1,5 часа при температуре 300-350°C. Очень удобно. /kia-soft 06.12.2007/

P.S.
   Независимые исследования ракетчика vega показали, что полученный по этому методу катализатор обладает повышенной активностью по сравнению с промышленными фероксидами, что особенно заметно в сахарном карамельном топливе, получаемом методом выпаривания.

Способ 2. Получение окиси железа Fe₂O₃ из хлорного железа

Сведения о такой возможности есть в сети, например, на форуме болгарских ракетчиков получали оксид с помощью бикарбоната, на форуме химиков упоминали этот способ, но особого внимания я не обращал, поскольку хлорного железа у меня не было. Недавно мне этот вариант напомнил гость моего сайта RubberBigPepper. Очень вовремя, поскольку я активно занялся электроникой и закупился хлоридом. Решил протестировать и этот вариант получения гидроксида железа. Способ в финансовом плане несколько затратнее, и основной компонент хлорное железо труднее достать, однако в плане приготовления проще.

Итак, нам нужно хлорное железо FeCl₃ и питьевая сода NaHCO₃. Хлорное железо обычно применяется для травления печатных плат и продается в радиомагазинах.

Заливаем две чайные ложки порошка FeCl3 стаканом горячей воды и размешиваем до растворения. Теперь потихоньку подсыпаем соду при постоянном помешивании. Реакция протекает живо с пузырением и вспениванием, поэтому спешить не надо.

FeCl₃+3NaHCO₃=FeOOH+3NaCl+3CO₂+H₂O

Сыпем до тех пор, пока пузырение не прекратится. Отстаиваем и получаем в осадке тот же гидроксид FeOOH. Далее нейтрализуем соединение, как в первом способе, путем нескольких сливов раствора, доливов воды и отстаиваний. Наконец, осадок высушиваем и используем в качестве катализатора или для получения окиси железа Fe₂O₃ путем прокаливания (см.в способе 1).

Вот такой несложный способ. Выход очень неплохой, из двух чайных ложек (~15г) хлорида получается 10г гидроксида. Катализаторы, полученные данным методом, проверены , они вполне соответствуют. /kia-soft 11.03.2010/

P.S.
   За стопроцентную достоверность уравнений химических реакций гарантировать не могу, однако по сути они соответствуют проходящим химическим процессам. Особенно темное дело с гидроксидом Fe(III). По всем канонам в осадок должен выпадать Fe(OH)₃. Но в присутствии перикиси (способ 1) и при повышенной температуре (способ 2), по-идее, происходит дегидратация тригидроксида до моногидрата FeOOH. По внешним признакам так оно и происходит. Получаемый порошок гидроксида по виду конкретная ржавчина, а основной компонент ржавчины именно FeOOH.

***