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Nitruros de hierro

Los nitruros de hierro son compuestos químicos inorgánicos de hierro y nitrógeno .

Propiedades químicas

El hierro tiene cinco nitruros observados en condiciones ambientales, Fe 2 N, Fe 3 N 4 , Fe 4 N, Fe 7 N 3 y Fe 16 N 2 . Son sólidos cristalinos y metálicos . Los metales de transición del grupo 7 y del grupo 8 forman nitruros que se descomponen a temperaturas relativamente bajas: el nitruro de hierro, Fe 2 N, se descompone con pérdida de nitrógeno molecular a alrededor de 400 °C y formación de nitruros de hierro con menor contenido de nitrógeno. Son insolubles en agua . A alta presión, se sugirió [1] y posteriormente se descubrió la estabilidad y la formación de nuevos nitruros ricos en nitrógeno (relación N/Fe igual o mayor a uno). Estos incluyen los sólidos FeN, FeN 2 y FeN 4 que se vuelven termodinámicamente estables por encima de 17,7 GPa, 72 GPa y 106 GPa, respectivamente. [2] [3] [4] [5] [6]

Riesgos para la salud

Cuando se calienta hasta su descomposición o se expone a la humedad, el nitruro de hierro puede emitir vapores tóxicos de amoníaco . Se considera un riesgo de explosión moderado. La inhalación de polvo o polvo de nitruro de hierro puede causar irritación del sistema respiratorio y posiblemente intoxicación aguda por hierro o neumoconiosis .

Aplicaciones de investigación

La solución coloidal de nanopartículas magnéticas de nitruro de hierro es una forma de crear ferrofluidos .

Los nitruros de hierro también constituyen el material magnético natural más fuerte. [7] [8] [9]

Referencias

  1. ^ Kartsev, Alexey (2015). Propiedades termodinámicas de la fase NiAs-FeN desde los primeros principios. Destech Publicat, Inc. págs. arXiv : 1807.09900 . ISBN 978-1-60595-112-6.
  2. ^ Laniel, Dominique; Dewaele, Agnès; Anzellini, Simone; Guignot, Nicolás (5 de febrero de 2018). "Estudio del nitruro de hierro FeN en el régimen de megabar". Revista de Aleaciones y Compuestos . 733 : 53–58. doi : 10.1016/j.jallcom.2017.10.267. ISSN  0925-8388.
  3. ^ Niwa, Ken; Terabe, Toshiki; Kato, Daiki; Takayama, Shin; Kato, Masahiko; Soda, Kazuo; Hasegawa, Masashi (16 de mayo de 2017). "Nitruros de hierro y cobalto altamente coordinados sintetizados a altas presiones y altas temperaturas". Química Inorgánica . 56 (11): 6410–6418. doi : 10.1021/acs.inorgchem.7b00516. ISSN  0020-1669. PMID  28509545.
  4. ^ Clark, William P.; Steinberg, Simón; Dronskowski, Richard ; McCammon, Catalina ; Kupenko, Ilya; Bíkov, Maxim; Dubrovinsky, Leonid; Akselrud, Lev G.; Schwarz, Ulrich (18 de mayo de 2017). "Modificación de FeN tipo NiAs de alta presión". Edición internacional Angewandte Chemie . 56 (25): 7302–7306. doi :10.1002/ANIE.201702440. ISSN  1433-7851. PMC 5488211 . PMID  28517174. Wikidata  Q36374759. 
  5. ^ Laniel, Dominique; Dewaele, Agnès; Garbarino, Gastón (5 de marzo de 2018). "Síntesis de alta presión y alta temperatura del pernitruro de hierro FeN2". Química Inorgánica . 57 (11): 6245–6251. doi : 10.1021/acs.inorgchem.7b03272. ISSN  0020-1669. PMID  29505253.
  6. ^ Bykov, M.; Bykova, E.; Aprilis, G.; Glazyrin, K.; Koemets, E.; Chuvashova, I.; Kupenko, I.; McCammon, C .; Mezouar, M. (16 de julio de 2018). "El sistema Fe-N a alta presión revela un compuesto con cadenas poliméricas de nitrógeno". Comunicaciones de la naturaleza . 9 (1): 2756. Código bibliográfico : 2018NatCo...9.2756B. doi :10.1038/S41467-018-05143-2. ISSN  2041-1723. PMC 6048061 . PMID  30013071. Wikidata  Q55692060. 
  7. ^ "El compuesto de hierro y nitrógeno forma el imán más fuerte conocido".
  8. ^ Aravindh, S. Assa; Nokelainen, Johannes; Barbiellini, Bernardo; Alatalo, Matti; Murali, D.; Bansil, Arun (2022). "Reexaminar la densidad de magnetización gigante en α′′-Fe16N2 con el método SCAN + U". Física. Química. Química. Física . 24 (29): 17879–84. Código Bib : 2022PCCP...2417879D. doi : 10.1039/D2CP01734B . PMID  35851914.
  9. ^ Cui, J.; Kramer, M.; Zhou, L.; Liu, F.; Gabay, A.; Hadjipanayis, G.; Balasubramanian, B.; Sellmyer, D. (2018). "Progresos actuales y desafíos futuros en imanes permanentes sin tierras raras". Acta Materialia . 158 : 118-137. Código Bib : 2018AcMat.158..118C. doi : 10.1016/j.actamat.2018.07.049 . §9. Nitruro de hierro (ɑ″-Fe16N2)