Cobalteisenstein

Kristallstruktur
_ Co2+/Fe3+ 0 _ Fe3+0 _ O2−
Allgemeines
Name	Cobalteisenstein
Andere Namen	Cobaltferrit
Verhältnisformel	CoFe2O4
Kurzbeschreibung	grauer Feststoff
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 12052-28-7 EG-Nummer 234-992-3 ECHA-InfoCard 100.031.799 PubChem 159421 Wikidata Q1104487
Eigenschaften
Molare Masse	234,63 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	5,3 g·cm−3
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​317 P: 261​‐​280​‐​301+312​‐​302+352​‐​321​‐​501
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 Co_3-xFe_xO₄ die alle in einer Spinellstruktur kristallisieren.

Gewinnung und Darstellung

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

${\displaystyle \mathrm {Co(OH)_{2}+2Fe(OH)_{3}\longrightarrow CoFe_{2}O_{4}+4H_{2}O} }$

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.

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. Es ist auch eine Tieftemperaturmodifikation bekannt.

Verwendung

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

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

Einzelnachweise

1. 1 2 3 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. 1 2 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.