Cobalteisenstein

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.

$\mathrm{C}\mathrm{o}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{F}\mathrm{e}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{3}}\mathrm{⟶}\mathrm{C}\mathrm{o}\mathrm{F}{\mathrm{e}}_{\mathrm{2}}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{4}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

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 Vorlage:Raumgruppe. 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.