氧化铁（别名铁红，铁锈，氧化铁红、三氧化二铁），是一种无机化合物，化学式为Fe2O3，分子量为159.69 g/mol，红棕色粉末，无臭，是铁氧化物的一种形式。氧化铁不溶于水、有机酸和有机溶剂，溶于盐酸、硫酸，微溶于硝酸[2]。氧化铁常存在于天然赤铁矿物中，铁锈的主要成分。氧化铁可以被一氧化碳、氢气等还原性气体还原，生成铁。利用这一性质，氧化铁也被广泛用于工业炼铁。氧化铁广泛用于油漆、橡胶、塑料、建筑、陶瓷等的着色，也可用作食用红色素、分析试剂、催化剂和抛光剂等。

氧化铁，是一种无机化合物，化学式为Fe2O3，是铁氧化物的一种形式，其中Fe以+3价的形式存在，O以-2价的形式存在。

氧化铁（Fe2O3）以无定形与其他多晶型（α、β、γ 和 ɛ）形式存在。在主要的α和γ构型的氧化铁中，铁是六配位八面体结构，即每个铁中心与六个氧配合。红棕色的α-Fe2O3（赤铁矿）晶体是铁在热力学上最为常见且最为稳定氧化物结构。α-Fe2O3具有菱形晶型、刚玉结构，是最常见的晶型，α-Fe2O3在自然界中以赤铁矿的形式出现；γ-Fe2O3具有立方结构，它的稳定性稍差，是在高温下由α晶型转变而来，γ-Fe2O3在自然界中以磁赤铁矿的形式出现。

α-Fe2O3在约260 K(莫林相变温度)以下是反铁磁性的，并且在260 K和950 K的奈耳温度之间表现出弱铁磁性。 热分解和液相沉淀法都可以很容易的制得氧化铁。它的磁性取决于许多因素，例如压力、粒度和磁场强度。

γ-Fe2O3通常粒径小于10纳米的超细粒子都是超顺磁性的，但是它是铁磁性的，这可以用于录音磁带上。它可以通过γ-羟基氧化铁加热脱水制备，另一种方法包括四氧化三铁的控制氧化来制取。γ-氧化铁的超细粉末可以通过草酸铁(ⅲ)的热分解来制备。

β晶型是立方晶核(空间群Ia3)，亚稳，在500℃以上(930℉)转化为α晶型。它可以通过碳还原赤铁矿、高温分解三氯化铁溶液或者硫酸铁来制备。ε晶型是菱形晶型，其性质介于α晶型和γ晶型之间的性质，并且可能具有有用的磁性特征。该晶型也是亚稳态的，在500到750℃(930到1380℉)之间转变为α晶型，可以通过电弧氧化铁或由硝酸铁(III)沉淀溶胶-凝胶法制备该晶型氧化铁。

几千年来，氧化铁一直被用作颜料。史前人类利用从当地的赭石沉积物（主含三氧化二铁Fe2O3）中获得洞穴和岩石的浅黄色和红色绘画颜料，以制作洞穴和岩石绘画。随着人类的进步和技术的发展，到中世纪的欧洲，氧化铁颜料被作为彩色玻璃的着色剂，我国敦煌壁画中使用的颜料红色中也含有Fe2O3。除了颜料方面的用途，氧化铁还在釉药以及冶铁等方面有一定的应用。

3600多年前的殷商时期，氧化铁在陶瓷釉药中扮演着重要的角色，使得釉药的范围更加广泛，从浅黄或金黄到亮红或黑色，甚至在还原烧制过程中，低比例的氧化铁由高价铁转变为低价铁，呈现出如玉般的翠绿，到水蓝色或天蓝色乳白状，也就是青瓷釉。春秋战国时期，人工冶炼将铁矿石和木炭一层夹一层地放在炼炉中，点火焙烧，在650度至1000度温度下，利用炭的不完全燃烧产生一氧化碳，遂使铁矿中的氧化铁还原成铁，也是现在氧化铁的一个重要用途，用作金属冶炼。

氧化铁为红至红棕色粉末，无臭，密度5.24 g/cm3，熔点1565℃，折射率3.19，氧化铁不溶于水、有机酸和有机溶剂，溶于盐酸、硫酸，微溶于硝酸。

氧化还原反应

氧化铁可以和一氧化碳、氢气发生氧化还原反应，最终被还原成铁。

（1）与CO反应：

（2）与H2反应：

温度高于570℃的条件下，氧化铁的还原顺序为氧化铁→四氧化三铁→氧化亚铁→铁，而在低于570℃的温度条件下，氧化铁的还原顺序为氧化铁→四氧化三铁→铁。

a) 高于570℃

b) 低于570℃

（3）与Al2O3反应：

这种反应用于焊接厚金属，如火车轨道的铁轨，用陶瓷容器将反应热熔的铁水滴漏到两段铁轨之间。也用于武器和制作小型铸铁雕塑和工具。

与酸反应

氧化铁与酸反应生成盐和水

赤铁矿（α-Fe2O3）是广泛地分布在各种岩石当中的副矿物，它以细分散粒状出现在许多火成岩中，在特殊的情况下，在区域变质岩中形成巨大的块体，含铁量高达70%并且可以大量产出。赤铁矿有几种形态，亮闪闪钢灰色晶体为镜铁矿，鳞片状为云母赤铁矿，松软土状为赭石，很多球状聚在一起为肾铁矿，纤维状为笔铁矿等等。赤铁矿分布极广，主要产地有美国、法国、加拿大、中国、瑞典和澳大利亚，世界著名矿床有美国的苏必利尔湖和克林顿、俄罗斯的克里沃伊洛格和巴西的迈那斯格瑞斯。中国著名产地有辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大冶、湖南宁乡和河北宣化。

磁赤铁矿（γ-Fe2O3）常以针状、板状以及云母片状生长于磁铁矿中。因此磁赤铁矿的分布与磁铁矿密切相关[8]。磁铁矿大量产出于俄罗斯、北美、巴西、澳大利亚和中国辽宁鞍山等地。

铁和空气中和水、氧气慢慢接触发生化学反应，生成的氧化铁。

它可以在实验室用铁阳极电解一种惰性电解质碳酸氢钠溶液来制备: Fe生成的水合氧化铁，在这里写为，200℃左右脱水

制备氧化铁的方法有很多，根据反应物料的状态分别有干法和湿法两种。

干法

直接煅烧法制备氧化铁的基本原理是：以提纯后的绿矾（七水合硫酸铁）为原料，在800 ℃的高温条件下煅烧使绿矾脱水氧化生成产物氧化铁。将粗产物通过粉碎、水洗、干燥等步骤即可获得纯净的氧化铁产品。

湿法

常用的湿法生产氧化铁工艺主要可分为三步：硫酸亚铁的精制、晶种的制备和氧化铁的合成。

晶种的制备

以精制后的氧化亚铁和氨水为原料混合，控制pH值在8.5-9之间，通入氧气使混合物进行氧化还原反应可获得γ-FeOOH晶体。该过程主要的化学反应方程式为：

氧化铁的合成

将晶种悬浮液加热至一定温度，同时加入精制硫酸亚铁溶液和中和剂氨水，并通入压缩空气，控制该过程pH值为5-6，可获得α-Fe2O3·H2O，晶种γ-FeOOH也转变为α-Fe2O3·H2O。该过程主要的化学方程式为：

经过一系列的除杂操作后，在800℃左右的高温下煅烧α-Fe2O3·H2O即可获得纯净的氧化铁。

氧化铁作为颜料广泛用于高档汽车涂料、建筑涂料、防腐涂料、粉末涂料，是较好的环保涂料，全世界氧化铁系颜料的年用量超过100万t，仅次于钛白，居无机颜料的第二位。用氧化铁作为颜料，既保持了一般无机颜料良好的耐热性、耐候性和吸收紫外线等优点，又能很好地分散在油性载体中，用它调制的涂料或油墨具有令人满意的透明度。利用具有半导体特性的氧化铁等做成涂料，由于具有较高的导电特性，能起到静电屏蔽作用。

氧化铁是玻璃生产中常用的着色剂。氧化铁着色的玻璃既能吸收紫外线又吸收红外线，因而广泛用于制造吸热玻璃、太阳镜玻璃、工业防护眼镜玻璃以及军用防红外涂料。同时具有价格低廉，吸收热线以及紫外线的功能。

此外，国外也大量使用氧化铁颜料作木材涂装的着色剂及保护剂。使用透明氧化铁颜料代替传统颜料可保留木材清晰的木纹，而本身很高的耐光性又使家具颜色经久不变。阳光中的紫外线能使木材的木质素分解而破坏细胞结构，导致木材老化，而纳米氧化铁颜料由于颗粒细小、分布均匀，不会散射光线，且吸收紫外线辐射，因而可起到保护木材的作用。

α-Fe2O3粉体粒子具有巨大的比表面积，表面效应显著，是一种很好的催化剂。由于氧化铁粒子细小，表面所占的体积百分数大，表面的键态和电子态与颗粒内部不同，表面原子配位不同等导致表面的活性位增加。用纳米α-Fe2O3粒子制成的催化剂的活性、选择性都高于普通的催化剂，且寿命长、易操作。纳米α-Fe2O3已直接用作高分子聚合物氧化、还原及合成的催化剂，当其用于石油提炼时可使裂解速度提高1-5倍，以其作为固体燃烧剂的催化剂可使燃烧速度较普通燃烧剂的燃烧速度提高1-10倍，这对制造高性能火箭及导弹十分有利。

纳米氧化铁在药用胶囊、药物合成、生物医学技术等领域发挥着重要的作用。α-Fe2O3除了在磁性材料、颜料、催化领域、生物医学领域得到应用外，在其他领域中也有广泛的应用前景。例如，纳米级氧化铁对Cr(Ⅵ)具有较好的吸附作用，吸附效率高，吸附时间短，而且可以回收并重复使用，对于处理环境污水中的Cr(Ⅵ)，具有一定的应用价值；用纳米α-Fe2O3制成的气敏材料，具有响应速度快、选择性强、灵敏度高、稳定性好等特点；在制备透明氧化铁时，若严格控制砷和重金属的含量，则可用于食品、化妆品等行业；由于透明氧化铁具有透明着色、耐酸耐碱而又无毒的特性，也可作为罐头盖内壁的涂料，在美国有着大量的应用。

氧化铁的主要用途是作为钢铁冶炼的原料，例如铁、钢和许多合金生产。

非常细的氧化铁粉末被称为“珠宝商的胭脂”、“红色胭脂”，或者简称为胭脂。它被用来对金属首饰和镜片进行最后的抛光，并且在历史上被用作化妆品。氧化铁比一些现代抛光剂切割得更慢，如氧化铈，但仍被用于光学制造和珠宝行业，因为它能产生的优异光洁度。抛光黄金时，胭脂会轻微污染黄金，这会影响成品的外观。胭脂以粉末、浆糊、磨光布或实心棒(用蜡或油脂粘合剂)的形式出售。其他抛光材料也经常被称为“胭脂”，即使它们不含氧化铁。珠宝商用超声波清洗去除珠宝上残留的胭脂。作为“刮削化合物”销售的产品通常用于皮革刮削，以帮助在刀具、直发剃刀或任何其他边缘工具上获得锋利的边缘。

氧化铁可用于生产性能灵敏的传感器，用于检测H2、乙醇、CO及其他有毒气体。在纳米α-Fe2O3中适当掺杂重金属(如Pb2+，Ni2+，Sn4+等)可提高其导性和灵敏度。

赤铁矿加工制成的宝石折射率是所有宝石中最强的。大部分赤铁矿呈黑色、银灰色或深褐红色，对其进行抛光加工后，会使其表面会散发强的金属光泽，常被珠宝市场称作“黑钻”。片状集合体形式存在的赤铁矿会像绽开的玫瑰花瓣排列，因此赤铁矿也有“铁玫瑰”的称号。

赤铁矿是在维多利亚时期欧洲十分受欢迎的宝石。美洲西部人民也会利用赤铁矿加工佩戴或摆件装饰品。

吸入和摄入铁化合物会对人体肺部和胃肠道造成刺激。长期处在氧化铁粉尘的环境中，肺部会纤维化，肺功能受损严重。严重者会加大肺结核和肺癌的发病概率。

在从事相关工业工作时，需要佩戴隐形眼镜或特定的眼部保护设备，防止化学烟尘污染眼部，同时佩戴口罩，避免吸入。

若大量吸入氧化铁粉末，需尽快将患者转移至新鲜空气处，并保持患者呼吸畅通，必要时采取辅助通气。

若眼睛接触氧化铁粉末，需要立即用清水或生理盐水对眼睛进行冲洗。

若误食氧化铁，且患者没有强烈的呕吐反应，则需对患者进行漱口处理，并要求患者饮用一定量水稀释。