四氧化三鐵是一種無(wú)機(jī)物，化學(xué)式為Fe3O4，俗稱氧化鐵黑、吸鐵石、黑氧化鐵，為具有磁性的黑色晶體，故又稱為磁性氧化鐵。接下來(lái)我們一起來(lái)了解一下四氧化三鐵的性質(zhì)吧。

四氧化三鐵的性質(zhì)

物理性質(zhì)

黑色的Fe3O4是鐵的一種混合價(jià)態(tài)氧化物，熔點(diǎn)為1597℃，密度為5.17g/cm3，不溶于水，可溶于酸溶液，在自然界中以磁鐵礦的形態(tài)出現(xiàn)，常溫時(shí)具有強(qiáng)的亞磁鐵性與頗高的導(dǎo)電率。（也有文獻(xiàn)指出Fe3O4的熔點(diǎn)為1538℃，不溶于酸）。

鐵磁性和亞鐵磁性物質(zhì)在居里（Curie）溫度以上發(fā)生二級(jí)相變轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判晕镔|(zhì)，F(xiàn)e3O4的居里溫度為585℃。

化學(xué)性質(zhì)

鐵絲在氧氣里燃燒會(huì)生成四氧化三鐵，比較鐵的氧化物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成Gibbs自由能的大小，得出Fe3O4的熱力學(xué)穩(wěn)定性大，因此產(chǎn)物是Fe3O4。

鐵與空氣接觸就會(huì)在其表面上形成氧化物，此時(shí)，氧化物膜本身的化學(xué)組成并非均勻。如一塊低碳鋼可以為三種氧化物膜所覆蓋：與金屬接觸的是FeO，與空氣接觸的一側(cè)是Fe2O3，中間則是Fe3O4。更確切地說(shuō)，也許是三種氧化物的飽和固溶體的混合物構(gòu)成鋼鐵表面的氧化膜層。

同時(shí)，氧化物膜的厚度也視氧化時(shí)的不同環(huán)境條件而變化。室溫下，干燥空氣中相對(duì)較純的鐵上氧化物的厚度不超過(guò)20埃（1埃=0.1納米）但在潮濕空氣中氧化物膜的厚度明顯增加，可以看到表面上的銹斑。此時(shí)氧化物的沉積是分層的，接近金屬的一側(cè)是致密的無(wú)定形無(wú)水層，接近空氣一側(cè)是厚的多孔水化層。

Fe3O4有抗腐蝕效果，如鋼鐵制件的發(fā)藍(lán)（又稱燒藍(lán)和烤藍(lán)）就是利用堿性氧化性溶液的氧化作用，在鋼鐵制件表面形成一層藍(lán)黑色或深藍(lán)色Fe3O4薄膜，以用于增加抗腐蝕性、光澤和美觀。

拓展知識(shí)

可將物質(zhì)的磁性分為五類：

抗磁性（反磁性）：物質(zhì)中全部電子在原子軌道或分子軌道上都已雙雙配對(duì)、自旋相反，沒(méi)有永 久磁矩。

順磁性：原子或分子中有未成對(duì)電子存在，存在永 久磁矩，但磁矩間無(wú)相互作用。

鐵磁性：每個(gè)原子都有幾個(gè)未成對(duì)電子，原子磁矩較大，且相互間有作用，使原子磁矩平行排列。

亞鐵磁性（鐵氧體磁性）：相鄰原子磁矩部分呈現(xiàn)不相等的反平行排列。

反鐵磁性：在Néel溫度以上呈順磁性；在低于Néel溫度時(shí)，磁矩間相鄰原子磁矩呈現(xiàn)相等的反平行排列。

Fe3O4有高的電導(dǎo)率，可以將Fe3O4不平常的電化學(xué)性質(zhì)歸因于電子在Fe2+與Fe3+之間的傳遞。