Réactions sur le fer

[NickAlex2607]

Bonjour a vous tous et toutes.

Pour commencer Je vous souhaite une Bonne Année 2015, une excellente santé et bien sur tous mes vœux de réussite et de bonheur.

En quelques lignes je me présente Agent de Sécurité Privé et passionné d'Alchimie je suis un homme de 33 ans.
Je n'ai qu'un niveau de 3éme et cela fait quelques années que j'ai quitté les bancs de l'enseignement scolaire.

Passionné d'Alchimie et accessoirement de Chimie j'ai besoin de vos lumières sur différents sujets traitant de chimie.

J'aurais besoin de poudre de fer mais plutôt que m'en procurer chez le marchand et céder a la simplicité j'ai décidé d'en fabriquer moi même par le biais de réactions Chimiques.
Et pour j'aurais besoin que vous m'expliquiez la procédure d'une façon simple et qui me permettrait d'obtenir du fer en poudre métallique à partie du sulfate de fer.

J'aimerais également que vous m'expliquiez également avec quelles réactions chimiques je pourrais obtenir de l'acier en poudre avec un morceau d'acier métallique.

D'avance je vous remercie du temps que vous pourriez consacrer à m'éclairer a ce sujet

Cordialement Nicolas Alexandre MONDON

[ecolami]

Bonjour,
Pour obtenir de la poudre de fer il faut réduire un oxyde de fer a une température inférieure a la fusion. Cela est possible a chaud avec du monoxyde de carbone ( réaction dans les hauts fourneaux) ou avec de l'hydrogène. Entre comme recherche "réduction de l'oxyde de fer" tu auras plein d'informations. PAr exemple ce cours http://uel.unisciel.fr/chimie/chimther/ ... h5_03.html
L'emploi de monoxyde de carbone est dangereux il est toxique et inflammable. L'hydrogène n'est qu'inflammable mais réussir l'étanchéité est plus difficile.
Pour la poudre d'acier c'est compliqué parce qu'il faut réussir a obtenir une quantité précise de carbone combiné au fer. Dans l'industrie on fabrique d'abord de la fonte dans les hauts fourneaux et ensuite dans la fonte EN FUSION on injecte de l'air (aujourd'hui de l'oxygène pur) en quantité soigneusement calculée pour bruler l'excès de carbone qui est dans la fonte. Ce n'est pas à la portée d'un amateur.

[Maurice]

Pour répondre précisément à la question posée, il faut bien admettre que ce n'est pas possible d'obtenir de la poudre de fer métallique à partir de sulfate de fer.
Ou si on le fait, en passant par la calcination de l'oxalate de fer à l'abri de l'air. on obtient de la poudre de fer si fine qu'elle s'enflamme spontanément à l'air.
Ce n'est pas non plus possible d'obtenir de la poudre d'acier par des réactions chimiques. Comme l'a dit Ecolami, l'acier, en poudre ou pas, est issu de la métallurgie des hauts fourneaux. Et la technologie des hauts-fourneaux n'est pas à la portée d'amateurs.

[NickAlex2607]

Merci de vos réponses qui ont l'avantages d'êtres claires et précises.

Autres questions avec quelle acide faire dissoudre du fer et une fois ceci-fait comment le faire réapparaitre sous forme métallique.

Idem pour l'acier?

D'avance je vous remercie.

Cordialement

Nicolas MONDON.

[ecolami]

Bonjour,
Dans ton premier message tu parle de Sulfate de Fer et maintenant tu nous demande comment dissoudre le fer. En prenant de l'Acide Sulfurique de Batterie et du Fer tu obtiendradu Sulfate Ferreux (cristaux vert pâle). Si tu calcine du sulfate, du chlorure, du nitrate ou un sel d'acide organique (Acide Acétique par exemple) tu obtiendra de l'oxyde de fer. Le sulfate libèrera du Dioxyde de Soufre gaz suffocant acide, le chlorure libérera du Chlore tout aussi dangereux, le nitrate se décomposera en oxydes d'azote (vapeurs rousses) toxique mais moins irritant les sels d'acide organique ne donneront que du CO2 et de l'eau.
La dissolution du fer se fait plus vite à chaud et libére une quantite proportionnelle d'Hydrogène gaz inflammable. Cela se calcule avec les poids du Fer dissous.
La réduction ensuite de l'oxyde de fer nécessite un matériel compliqué puisqu'il faut travailler avec un gaz INFLAMMABLE (Monoxyde Carbone ou Hydrogène) a haute température. Autant dire que le risque d'explosion est sérieux
Dans les hauts fourneaux on met du coke (=carbone) mais c'est l'oxyde de carbone qui réagit.

[darrigan]

Il y a peut être une possibilité par électrolyse d'une solution de sel de fer. Les ions Fe2+ vont migrer vers la cathode (pole -) et se transformer en fer métallique, sous forme d'une poudre très fine. Tu pourras t'en rendre compte en approchant un aimant.

[Maurice]

Le fer préparé par voie chimique en solution (électrolyse, action du zinc sur FeSO4, etc.) n'est hélas jamais pur. Il est toujours mélangé à de l'oxyde de fer, provenant de la réaction du fer métallique sur l'eau, avec dégagement simultané de gaz H2 bien sûr.

[ecolami]

Bonsoir,
Si le fer obtenu par électrolyse est souillé d'oxyde de fer il sera possible de séparer avec un aimant le fer. Eventuellement il pourrait y avoir de l'oxyde magnétique. La séparation par densité est une autre bonne solution. Pour l'usage (??) auquel est destiné cette poudre ce n'est sans doute pas gênant.

[NickAlex2607]

Merci de vos réponses j'ai beaucoup d'autres questions les voici:

Un morceau de fer qui a séjourné dans un bocal rempli d’eau salée le fer a changé de couleur il est devenu d'une couleur un peut marron et il y a une poudre au fond de ce bocal qu'est ce que cette poudre?

Comment réduire du fer à l’état de limaille de fer sans utiliser ni disqueuses ni acides ni électrolyses ni aucuns procédés chimiques, nocifs, dangereux et ou explosifs?

Est ce vrai que le sulfate de cuivre en solution mis en contact avec de l'aluminium transforme le sulfate de cuivre en cuivre métal?

[ecolami]

Bonjour
Le fer s'oxyde et l'eau salée n'est pas la cause , c'est l'oxygène de l'air qui est responsable. L'eau salée ne fait que faciliter les choses et tu peux vérifier qu'avec de l'eau douce il y aura aussi la même réaction. Mais tout ça n'est possible qu'en présence d'air.
Si tu fais bouillir un instant l'eau pour en chasser les gaz dissous et que tu y mette un bout de fer puis ensuite une petite couche d'huile en surface tu verras qu'il ne se passera rien dans les jours qui suivent: l'huile empêche l'air de se dissoudre dans l'eau.
Le précipité rouille est de l'hydroxyde de fer. Chaufé l'hydroxyde de fer devient de l'oxyde de fer et de l'eau se dégage.
Pour réduire du fer en poudre il faut absolument employer un des moyens que tu cite. C'est logique parce que réduire le fer en poudre signifie qu'il était sous forme compacte. Ce n'est pas pareil que de préparer du fer en poudre à partir d'une autre poudre (oxyde de fer).
Le sulfate de cuivre en solution au contact du FER se transforme petit à petit en sulfate de fer II et du cuivre en poudre se dépose, la couche de cuivre n'adhère pas et permet ainsi à la réaction de continuer.
Maurice t'as dit que le zinc métal pouvait réagir sur le sulfate de fer pour former une poudre de fer qui serait souillée un peu de rouille
Avec l'Aluminium la réaction est plus difficile a amorcer parce qu'il est toujours recouvert d'une couche invisible protectrice d'oxyde d'aluminium. Cette couche est étanche et explique pourquoi il semble inaltérable. Donc pour que la réaction ait lieu il faut sans doute être en milieu non neutre ( un peu acide ou basique)

[NickAlex2607]

Bonjour
Une autre question avec quel réactif mettre en évidence la présence d'ions métalliques dans une solution x
D'avance merci
Cordialement
Nicolas MONDON.

[alexchimiste]

Il n'y a pas de réactif universel... Tout dépend de l'ion que tu veux mettre en évidence. Réponse ici : Analyse qualitative des ions

[ExpertAs]

Pour détecter la présence de cations métalliques, une solution simple est d'ajouter à cette solution de l'hydroxyde de sodium. Il se formera un précipité d'hydroxyde du métal et de sel de sodium correspondant en solution.
Je trouve que c'est un bon moyen mais il n'est pas fiable à 100%. Je suis sûr que ça fonctionne avec Fe2+,Fe3+,Cu2+,Zn2+,Al3+,Ni2+,Co2+. J'ai déjà testé avec les 4 premiers. Cela est opérationnel avec bien d'autres cations (heureusement).

[ExpertAs]

En fait, Co2+ pas sûr car le précipité est peut-être un sel basique mais cela dépend du pH.

[Maurice]

Les seuls métaux qui ne forment pas de précipités après adjonction de NaOH sont les alcalins (Li, Na, K, etc, ) et les alcalino-terreux (Ca, Sr, Ba). Tous les autres forment des précipités avec NaOH, quoique les précipités ne soient pas toujours des hydroxydes simples. Ce sont parfois des "sels basiques".

[ecolami]

Bonsoir
L'adjonction de soude précipite un grand nombre de métaux, certes, mais ce précipité se redissous parfois avec un excès de soude: les métaux courants qui se comportent ainsi sont l'Aluminium et le Zinc. Comme le précipité est blanc dans les deux cas il faut un autre moyen. (l'ammoniaque en excès ne précipite pas le Zinc)
La précipitation des hydroxydes est contrariée par des "complexants" des métaux. Il y a un grand nombre de ces produits, il n'agissent pas sur tous les métaux. L'ammoniaque est un des complexants.

[ExpertAs]

Bonjour,

Les précipités qui se redissolvent dans NaOH sont des hydroxydes amphotères tel Zn(OH)42-.
Les complexant sont des ligands tel NH3 qui forment des ions complexes tel Cu(NH3)42+.
Les hydroxydes sont insolubles dans l'eau à part ceux des métaux alcalins et plus faiblement ceux des alcalinoterreux? Car KOH NaOH... sont très soluble et Ca(OH)2 Ba(OH)2... est peu soluble mais quand même un peu. Et le reste très peu ou pas soluble.
La plupart des hydroxydes se décomposent sous l'effet de la température sauf ceux de la famille 1 (les métaux alcalins).

Un autre moyen est de tester les sels (pas en solution) avec la flamme d'un bunzen et d'observer la couleur des flammes (voir flammes colorées Flammes colorées).