JÄRN (III) KLORID: STRUKTUR, EGENSKAPER, PRODUKTION, ANVÄNDNING - KEMI - 2026

Den järnklorid (III) är en oorganisk förening bestående av elementen järn (Fe) och klor (Cl). Dess kemiska formel är FeCl ₃ . Det är ett kristallint fast ämne vars färg kan vara från orange till svartbrun.

FeCl ₃ upplöses lätt i vatten som bildar sura vattenhaltiga lösningar i vilka ökning av pH-värdet, vilket gör dem mer alkaliska, kan bilda ett fast ämne av järnoxid.

Järn (III) klorid eller fast FeCl ₃ ferriklorid . Егор Осин / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Källa: Wikimedia Commons.

Järn (III) klorid används för att avsätta vattenförorenande partiklar från kommunalt eller industriellt avfall. Det sägs att det tillåter avlägsnande av vissa parasiter och tjänar till att stoppa blodförlust från sår hos djur och för deras läkning.

Det används för att utvinna koppar (II) från kopparsulfidmalmer. Det används också i olika kemiska reaktioner och analyser i biologiska och kemiska laboratorier. Till exempel används det för att detektera föreningar såsom fenoler i oljor extraherade från växter. Det används i elektroniska kretsar, i garvning av läder och i fotografering.

Eftersom FeCl _{3 är} en syraförening _är den frätande för hud och slemhinnor. Andas damm från denna förening bör undvikas. Det ska inte kastas i miljön.

Strukturera

Järn (III) klorid eller FeCl ₃ ferriklorid är en jonisk förening och består av en Fe ³⁺ ferrijon och tre Cl ^- kloridjoner . Järn är i sitt oxidationstillstånd på +3 och varje klor har en -1-valens.

Järn (III) klorid eller järnklorid. Författare: Marilú Stea.

Nomenklatur

• Järn (III) klorid
• Järnklorid
• Järntriklorid
• Järn muriate

Egenskaper

Fysiskt tillstånd

Orange till svartbrun kristallin fast substans.

Ferriklorid FeCl ₃ vattenfri (utan vatten). Leiem / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Källa: Wikimedia Commons.

Molekylvikt

Vattenfri FeCla ₃ = 162,2 g / mol

Smältpunkt

Vattenfri FeCla ₃ = 304 ° C

Hexahydrat FeCl _{3 •} 6H ₂ O = 37 ° C

Kokpunkt

Vattenfri FeCl ₃ = Cirka 316 ºC

FeCl _{3 •} 6H ₂ O hexahydrat = 280-285 ° C

Densitet

Vattenfri FeCla ₃ = 2,90 g / cm ³ vid 25 ° C

löslighet

Mycket löslig i vatten: 74,4 g / 100 g vatten vid 0 ° C; 535,7 g / 100 g vatten vid 100 ° C Mycket löslig i aceton, etanol, eter och metanol. Svagt lösligt i icke-polära lösningsmedel såsom bensen och hexan.

pH

Dess vattenhaltiga lösningar är mycket sura. En lösning av 0,1 mol av FeCl ₃ per liter vatten har ett pH av 2,0.

Kemiska egenskaper

När FeCls ₃ är upplöst i vatten, hydrolyserar den; det vill säga, det separerar i dess Fe ³⁺ och 3 Cl ^- joner . Fe ³⁺ bildar hexa-järnjonen ³⁺ men Detta kombineras med den OH ^- joner från vatten och bildar blandade arter och frigöra H ⁺ protoner .

Av denna anledning är deras lösningar sura. Om pH ökas, dessa arter bildar en gel och slutligen en fällning eller fasta av hydratiserad ferrioxid Fe ₂ O _{3 •} nH ₂ O former .

Järn (III) kloridkristaller är hygroskopiska, det vill säga de absorberar vatten från miljön. När det är våt är det frätande mot aluminium och många metaller.

FeCl _3- lösningar kan vara mycket sura och frätande, eftersom de innehåller HCl. Kanesskong / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Källa: Wikimedia Commons.

Aqueous FeCls ₃ lösningar är mycket sura och frätande på de flesta metaller. De har en svag lukt av saltsyra-HCl. Vid uppvärmning till nedbrytning, FeCl ₃ avger mycket giftiga HCl gaser.

Erhållande

Järn (III) klorid framställs genom direkt klorering av järn genom omsättning av torr klor (Cl ₂ ) med järnskrot (Fe) vid 500-700 ° C.

Reaktionen genomföres i en syrabeständig reaktor. Det första steget är att smälta en blandning av järn (III) klorid (FeCla ₃ ) och kaliumklorid (KCl) vid 600 ° C.

FeCl ₃ måste framställas i mycket syrabeständiga behållare som rostfritt stål. Författare: Johannes Plenio. Källa: Pixabay.

Då skrotet järn (Fe) upplöses i den smälta blandningen, där de reagerar järn med FeCl ₃ och blir ferroklorid (FeCl ₂ ).

Fe + 2 FeCl ₃ → 3 FeCl ₂

Då de FeCl ₂ reagerar med klor Cl ₂ bildar FeCl ₃ som sublimeras (går direkt från den fasta till gasformigt tillstånd) och samlas upp i speciella kondensationspolymerer kamrar.

2 FeCb ₂ + Cl ₂ → 2 FeCl ₃

Järnsulfat FeSO ₄ kan även bringas att reagera med klor Cl ₂ .

FeCl _{3 •} 6H ₂ O hexahydrat kan erhållas genom indunstning av en vattenhaltig lösning av Fe ³⁺ och Cl ^- joner på ett ångbad.

Närvaro i naturen

Järnklorid eller järn (III) klorid finns i naturen i form av mineralen molysit, som finns i lava från aktiva vulkaner. Bland vulkanerna där den finns finns berget Vesuv.

FeCl ₃ är en del av mineralen molysit som finns i aktiva vulkaner. Författare: Skeeze. Källa: Pixabay.

tillämpningar

Vid avloppsrening

Järnklorid används för att behandla kommunalt eller industriellt avloppsvatten genom kemisk sedimentation.

Det fungerar som en koagulant som gynnar förening av flera partiklar med varandra, på detta sätt bildas konglomerat eller större partiklar som tenderar att flockas eller sedimentera (lägre med sin egen vikt till botten av vattnet som behandlas).

FeCl ₃ används för att separera oönskade material från avloppsvatten av samhällen eller industrier. Författare: 后 园 卓. Källa: Pixabay.

På detta sätt gynnas separering av fasta ämnen från vattnet och detta är fritt från oönskade material.

Denna typ av behandling kan underlätta avlägsnande av parasiter, såsom protozoer, som är mikroorganismer som bildas av en enda cell, såsom amöber, som orsakar sjukdom.

Av detta skäl används FeCl ₃ också för att rena vatten.

Vid veterinära botemedel

Järn (III) klorid används för att läka djursår.

Det fungerar som en lokal sammandragande (kan dra tillbaka vävnader och fungera som en antiinflammatorisk och läkande) och hemostatisk (stoppar blödning eller blodförlust).

Det används i pulver för att stoppa blodförlust eller när nötkreatur har fått sina horn avskurna. Det används också i form av en lösning för att stoppa blödning när klor skärs eller vårtor tas bort.

FeCl ₃ används i pulver som appliceras på de skurna hornen på kor för att förhindra infektion. Författare: JacLou DL. Källa: Pixabay.

Det används också för att behandla faryngit (inflammation i svalg) eller stomatit (inflammation i munslemhinnan) och för att öka hemoglobin i blodet hos vissa fåglar.

Vid utvinning av metaller

Järn (III) klorid eller järnklorid FeCl ₃ används för att extrahera koppar (II) från kopparmalm som innehåller kopparsulfider.

Det är en oxidativ metod som är lämplig för att undvika frisläppande av den giftiga gasen svaveldioxid (SO ₂ ), i stället för att detta svavel (S) genereras. Lösningar tillverkas med höga koncentrationer av FeCl ₂ , FeCl ₃ , CuCl ₂ och andra metallklorider.

4 FeCl ₃ + Cu ₂ S ⇔ 4 FeCb ₂ + 2 CuCl ₂ + S ↓

Som ett kemiskt och biologiskt laboratoriereagens

Bland många av dess användningar inom kemi tjänar det till att indikera närvaron av den fenoliska -OH-gruppen (det vill säga –OH-gruppen fäst vid en bensenring).

Den förening som skall analyseras löses upp i etanol och några droppar av FeCl ₃ lösning sättes . När föreningen har en -OH-grupp bunden till en bensenring (det vill säga att det är en fenol) bildas en blågrön färg.

Detta test gör det möjligt att analysera närvaron av fenoler i växtekstrakter.

FeCl ₃ i närvaro av fenoler ger en blågrön färg. Författare: Ewa Urban. Källa: Pixabay.

Det används också i tester för att bestämma antioxidantaktiviteten för vissa oljor utvunnna från grönsaker.

En annan av dess tillämpningar är att det tillåter framställning av andra kemiska föreningar. Det kan också fungera som ett oxiderande, klorerande medel (tillhandahåller klor) och kondensera (för att förena två eller flera molekyler tillsammans).

Det fungerar också som en katalysator eller accelerator för organiska kemi-reaktioner.

I olika applikationer

Järnklorid används i tryckta elektroniska kretsar. På grund av färgningen av dess olika hydratiserade former fungerar det som ett pigment och används i läderbrun.

FeCl ₃ används vid läderbrunning. Författare: Pexels. Källa: Pixabay.

Det är desinfektionsmedel. Det används för att behandla hudsjukdomar och används också i fotografering.

risker

FeCl _3- damm irriterar ögonen, näsan och munnen. Vid inandning kan det orsaka hosta eller andningssvårigheter. Det är en frätande förening, så långvarig kontakt med huden och med ögonen eller slemhinnorna kan orsaka rodnad och brännskador.

Det är inte brandfarligt, men vid uppvärmning till höga temperaturer producerar det väteklorid-HCl-gas, som är giftigt och mycket frätande.

FeCl ₃ är skadligt för vattenlevande och markbundna organismer. Om den av misstag kastas i miljön, måste dess surhetsgrad neutraliseras med basiska föreningar.

referenser

1. US National Library of Medicine. (2019). Järnklorid. Återställs från pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Volym 19. Fjärde upplagan. John Wiley & Sons.
3. Ullmanns encyklopedi för industriell kemi. (1990). Femte upplagan. Volym A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Ngameni, B. et al. (2013). Flavonoider och relaterade föreningar från medicinalväxterna i Afrika. Karakterisering av Flavonoider i växt extrakt. Järnkloridtest. Inom Medicinal Plant Research i Afrika. Återställs från sciencedirect.com.
5. Agyare, C. et al. (2017). Petroselinum crispum: en recension. Antioxidantaktivitet. I medicinska kryddor och grönsaker från Afrika. Återställs från sciencedirect.com.
6. Stott, R. (2003). Öde och beteende hos parasiter i avloppsreningssystem. Kemiskt assistent sedimentation. I Handbook of Water and Wastewater Microbiology. Återställs från sciencedirect.com.
7. Tasker, PA et al. (2003). Tillämpningar av koordinationskemi. Extraktion av Cu ^II från kloridlösningar. I omfattande koordinationskemi. Återställs från sciencedirect.com.
8. Cotton, F. Albert och Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avancerad oorganisk kemi. Fjärde upplagan. John Wiley & Sons.