四氧化三鐵 Fe3O4

Fe3O4 具有立方類尖晶石族結(jié)構(gòu)，由氧離子以立方密堆積排列組成，其中所有 Fe2+ 離子占據(jù)八面體位置的一半，而 Fe3+ 則均勻分布在剩余的八面體位置和四面體位置。

FeO（無磁性） 和 γ-Fe2O3（有磁性） 都具有相似的立方密堆積氧離子陣列，這解釋了這三種化合物在氧化和還原反應(yīng)中易于互換的原因，因?yàn)檫@些反應(yīng)對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響相對(duì)較小。

Fe3O4 的亞鐵磁性是由于八面體位置上的離子電子自旋耦合，而四面體位置上的離子自旋耦合但與前者反向平行。最終結(jié)果是兩組的磁性貢獻(xiàn)不平衡，從而產(chǎn)生磁性。

在熔融狀態(tài)下，實(shí)驗(yàn)約束模型表明，鐵離子平均與5個(gè)氧離子配位。液態(tài)下，配位點(diǎn)分布不均。

Fe3O4可用作黑色顏料。

Fe3O4在哈伯法變換反應(yīng)中用作催化劑。鐵觸媒鐵觸媒是合成工業(yè)中普遍使用的多成分催化劑，主體成分為氧化態(tài)鐵（Fe?O?），并含有K?O、Al?O?、CaO等助催化劑后者使用由氧化鉻穩(wěn)定的氧化鐵HTS（高溫變換催化劑）。 這種鐵催化劑在反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)被還原，將α-Fe2O3和Cr2O3還原為CrO3，生成Fe3O4。