Что такое хлорида железа (ІІІ), свойства и применение

Что такое хлорида железа (ІІІ), свойства и применение

Хлорид железа (III) (хлорное железо, трихлорид железа) – это средняя соль 3-х валентного Fe и хлороводородной кислоты с окислительными свойствами. На вид – мягкая масса с варьирующейся цветовой гаммой: черно-коричневая, фиолетовая или темно-красная в проходящем световом излучении и зеленая в отраженном. Кроме того, ей присущ металлический отблеск и мерцание.

Данное вещество характеризуется значительной гигроскопичностью, хорошо растворяется в H2O (92 г/100 мл) и гидролизуется ею. Также растворению поддается в жидких диоксиде серы и хлоре, хлориде мышьяка (III), трибромиде фосфора и сероуглероде.

При пребывании на воздухе трансформируется в гидрат – желтый кристаллический материал, также отлично растворяющийся в воде. Так как трихлорид железа является, по Льюису, сильной кислотой, он взаимодействует с рядом иных хлоридов, образуя соли-комплексы тетрахлорферратной кислоты. Вступает в реакцию с HI. При нагреве в давлении атмосферы до t плавления постепенно разлагается, образуя дихлорид и молекулярный Cl. А нагрев до 350 °C совместно с оксидом железа приводит к появлению оксид-хлорида железа. Соли рассматриваемого вещества – продукты со слабыми окислительными свойствами, поэтому ему под силу, к примеру, осуществлять окисление металлической Cu, трансформируя ее в хлориды, поддающиеся растворению.

Молярная масса – 162,2 г/моль, плотность – 2,8 г/см³. Термосвойства: t плавления – 306 °C, t кипения – 315 °C. Формула: FeCl3.

Получение этого соединения возможно следующими способами:

  • - воздействие хлором в состоянии газа на мелкоизмельченное железо/раскаленную проволоку из железа с выделением коричневого дыма из самых мелких частиц соли;
  • - окисление хлором FeCl2;
  • - окисление сернистым ангидридом.

Применение

Хлорид железа (III) чаще всего используют в таких направлениях:

  • - травление печатных плат в радио- и системотехнике;
  • - травление форм для печатного дела при цинкографии и офорте. Здесь это вещество является отличной альтернативой нитратной кислоте, применение которой сопровождается появлением сильно токсичных паров;
  • - покраска текстиля (выступает протравой);
  • - производство красящих материалов (органических красителей);
  • - органический синтез. Ярко выраженные кислотные свойства объясняют его предпочтительность в качестве катализатора. Реакция-пример: замещение электрофилом в аренах;
  • - водоочистка (подготовительные стадии очищения питьевой и хозяйственной воды + обеззараживание нечистот). В промышленных масштабах используется в качестве эффективного коагулянта для очищения водных сред, изъятия из них практически всех нерастворимых и ряда растворимых примесей. Попадание в воду приводит к гидролизу, как результат – среда очищается от компонентов и органической, и неорганической природы;
  • - медицина. Останавливает кровь и задействуется в лечении анемии.

При работе с хлорным железом важно знать, что оно токсично и обладает высоким коррозионным воздействием. Безводной соли характерно осушение. Выпуск, транспортировка и хранение должны осуществляться с соблюдением специальных технических условий. Ввиду гигроскопичности, хранить данный реактив необходимо в плотно закрытой таре. Для перевозок подходят канистры и цистерны.

Физические свойства безводного вещества и гексагидрата, соответственно: молярная масса – 162,2 и 270,3 г/моль, плотность – 2,8 и 1,82 г/см³. Термосвойства: t плавления – 306 и 37 °C, t кипения – 315 °C. Формула: FeCl3. Получают хлорид железа:

  • при общем нагревании Fe и Cl2;
  • осуществляя обработку хлором при 500-550 °С или окисление FeCl2 с последующим выпариванием;
  • при окислении двуокиси серы;
  • в качестве побочного продукта в ходе создания хлористого Ti и хлористого Al.

Железо хлорное техническое производят при синтезировании Br2.

Применение хлорного железа (ІІІ)

Вещество в твердом виде, а также его водные и тех. растворы находят широчайшее применение в промышленности. К главным направлениям можно зачислить химическую отрасль, приборостроение и организации с водоочистительной спецификой. Железо хлорное используют для очищения, осветления и смягчения воды, как той, что предназначена для употребления людьми, так и отработанной, сточной. С его участием осуществляют подготовительные мероприятия, связанные с пром. и хоз. водами, которые необходимо далее эксплуатировать тем или иным образом. Растворяясь в водной среде, железо хлорное (цена которого, кстати, на сегодняшний день доступная) поддается разложению, в результате чего происходит отдача тепла. Получается раствор бурого цвета, кислого вкуса и с коррозионным воздействием – тот самый флокулянт для очищения стоков и изготовления воды для питья. Слабощелочная среда при этом становится предусловием реагирования с гидроксильным ионом и формирования осадка железа (III) гидроксида.

Рассматриваемый материал используют и для изъятия масел из стоков масложировых предприятий, хромовых соединений из сточных вод кожевенно-меховых производств. Часто не обходится без данного вещества и коагуляция осадков городских стоков. В качестве коагулянта железа хлорид, по сравнению с иными коагулирующими агентами, обладает неоспоримыми плюсами, среди которых, главным образом: осаждение разного рода примесей с большой скоростью и положительное воздействие на разложение иловых пластов. Немалое значение он имеет для хлорорганического синтеза (например, для обеспечения реагирования Cl2 и C2H4 с возникновением хлористого этилена), процессов изготовления термостойких смол и оксидации таких материалов, как нефтяные битумы. Здесь использование хлорного железа как катализатора основывается на его кислотных характеристиках, поскольку в безводном состоянии вещество является весьма мощным хим. соединением, принадлежащим к кислотам Льюиса. Кроме того, выступает реагентом при сушении в ряде химических процессов, помогает выявлять фенол-соединения в орган. синтезе. Железо (ІІІ) хлорное принимает участие в:

  • электронной отрасли (процессы травления, направленные на металлические изделия и печатные платы);
  • прокладывании дорожных покрытий (входит в состав комплексных цементных укрепителей для грунта);
  • получении содержащих железо соединений;
  • гидрометаллургии;
  • текстильной сфере (выступает протравой);
  • фотоделе (является компонентом тонирующих средств);

Техника безопасности. Если хлорид железа купить для более или менее активного применения в любом из упомянутых направлений, важно знать о возможных последствиях несоблюдения условий использования. Данное вещество зачислено к представителям восьмого класса опасности, поэтому требует задействования СИЗ, а именно резиновых перчаток, респиратора и защитных очков. Такие несложные меры обеспечат отсутствие контакта железа хлорного с кожными покровами и слизистыми оболочками, предотвратят ожоги. К тому же, не исключен вред для дыхательной и пищеварительной систем. Чтобы избежать прижигающего влияния и рвоты, стоит не допустить попадание этой соли в организм. Дополнительно важно позаботиться о приточно-вытяжном вентилировании рабочего помещения. Что касается хранения, то для этого подойдут сухие крытые склады. Хлорид железа хорошо чувствует себя и не является источником опасности в упаковке производителя при комнатной температуре, но не переносит нахождения вблизи K и Na.

Заказ звонка
Спасибо за Ваше обращение. Наши менеджеры свяжутся с Вами в ближайшее время
Произошла ошибка при отправке письма. Свяжитесь пожалуйста с менеджером.