JERN (III) KLORID: STRUKTUR, EGENSKAPER, PRODUKSJON, BRUK - KJEMI - 2025

Den jernklorid (III) er en uorganisk forbindelse som består av elementene jern (Fe) og klor (Cl). Den kjemiske formelen er FeCl ₃ . Det er et krystallinsk fast stoff hvis farge kan være fra oransje til svartbrun.

FeCl ₃ løses lett opp i vann, og danner sure vandige oppløsninger der økning av pH, noe som gjør dem mer basiske, kan danne et faststoff av jernoksid.

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

Jern (III) klorid brukes til å avsette vannforurensende partikler fra kommunalt eller industrielt avfall. Det sies at det tillater fjerning av noen parasitter og tjener til å stoppe blodtap fra sår hos dyr og for deres helbredelse.

Det brukes til å trekke ut kobber (II) fra kobbersulfidmalmer. Det brukes også i forskjellige kjemiske reaksjoner og analyser i biologiske og kjemiske laboratorier. For eksempel brukes det til å påvise forbindelser som fenoler i oljer ekstrahert fra planter. Det brukes i elektroniske kretsløp, i lærfarving og i fotografering.

Fordi FeCl _{3 er} en syreforbindelse, er den etsende for hud og slimhinner. Pust inn støv fra denne forbindelsen bør unngås. Det skal ikke kastes i miljøet.

Struktur

Jern (III) klorid eller FeCl ₃ treverdig jernklorid er en ionisk forbindelse, og består av en Fe ³⁺ ferri-ion og tre Cl ^- kloridioner . Jern har en oksidasjonstilstand på +3 og hvert klor har en -1 valens.

Jern (III) klorid eller jernklorid. Forfatter: Marilú Stea.

nomenklatur

• Jern (III) klorid
• Jernklorid
• Jerntriklorid
• Jernmuriat

Egenskaper

Fysisk tilstand

Oransje til svartbrun krystallinsk fast stoff.

Jernfri klorid FeCl ₃ vannfri (uten vann). Leiem / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Kilde: Wikimedia Commons.

Molekylær vekt

Vannfri FeCl ₃ = 162,2 g / mol

Smeltepunkt

Vannfri FeCl ₃ = 304 ºC

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

Kokepunkt

Vannfri FeCl ₃ = Omtrent 316 ºC

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

tetthet

Vannfri FeCl ₃ = 2,90 g / cm ³ ved 25 ° C

løselighet

Svært løselig i vann: 74,4 g / 100 g vann ved 0 ° C; 535,7 g / 100 g vann ved 100 ° C. Veldig løselig i aceton, etanol, eter og metanol. Svakt løselig i ikke-polare løsningsmidler som benzen og heksan.

pH-

De vandige løsningene er veldig sure. En oppløsning av 0,1 mol FeCl ₃ per liter vann har en pH-verdi på 2,0.

Kjemiske egenskaper

Når FeCl ₃ blir oppløst i vann, den hydrolyseres; det vil si at den skiller seg ut i Fe ³⁺ og 3 Cl ^- ioner . Fe ³⁺ danner hexa-iron ion ^3+, men dette kombineres med OH ^- ioner fra vann som danner blandede arter og frigjør H ⁺ protoner .

Av denne grunn er løsningene sure. Dersom pH økes, disse artene danne en gel, og til slutt en utfelling eller fast hydratisert jernoksyd Fe ₂ O _{3 •} nH ₂ O former .

Jern (III) kloridkrystaller er hygroskopiske, det vil si at de tar opp vann fra omgivelsene. Når den er våt, er den etsende på aluminium og mange metaller.

FeCl _3- løsninger kan være veldig sure og etsende, da de inneholder HCl. Kanesskong / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Kilde: Wikimedia Commons.

Vandige FeCl _3- løsninger er svært sure og etsende for de fleste metaller. De har en svak lukt av saltsyre HCl. Ved oppvarming til spaltning avgir FeCl ₃ meget giftige HCl-gasser.

Å skaffe

Jern (III) klorid produseres ved direkte klorering av jern ved å omsette tørt klor (Cl ₂ ) med skrapjern (Fe) ved 500-700 ° C.

Reaksjonen blir utført i en syrefast reaktor. Det første trinnet er å smelte en blanding av jern (III) klorid (FeCl ₃ ) og kaliumklorid (KCl) ved 600 ° C.

FeCl ₃ må tilberedes i svært syrefast beholdere som rustfritt stål. Forfatter: Johannes Plenio. Kilde: Pixabay.

Deretter skrapjern (Fe) blir oppløst i den smeltede blanding, hvor jern reagerer med FeCl ₃ og blir toverdig jernklorid (FeCl ₂ ).

Fe + 2 FeCl ₃ → 3 FeCl ₂

Deretter FeCl ₂ reagerer med den klor Cl ₂ danner FeCl ₃ som sublimerer (går direkte fra fast til gassformet tilstand) og samles i spesielle kondensasjons kamre.

2 FeCl ₂ + Cl ₂ → 2 FeCl ₃

Ferrosulfat FeSO ₄ kan også omsettes med klor Cl ₂ .

FeCl _{3 •} 6 H ₂ O -heksahydrat kan oppnås ved inndampning av en vandig oppløsning av Fe ³⁺ og Cl ^- ioner på et dampbad.

Tilstedeværelse i naturen

Jernklorid eller jern (III) klorid finnes i naturen i form av mineralet molysitt, som finnes i lava fra aktive vulkaner. Blant vulkanene der den kan finnes Vesuv-fjellet.

FeCl ₃ er en del av mineralet molysitt som finnes i aktive vulkaner. Forfatter: Skeeze. Kilde: Pixabay.

applikasjoner

Ved rensing av avløpsvann

Jernklorid brukes til å behandle kommunalt eller industrielt avløpsvann ved kjemisk sedimentasjon.

Det fungerer som en koagulant som favoriserer forening av flere partikler med hverandre, på denne måten dannes konglomerater eller større partikler som har en tendens til å flokkulere eller sedimentere (gå ned av egen vekt til bunnen av vannet som behandles).

FeCl ₃ brukes til å skille uønskede materialer fra avløpsvann fra lokalsamfunn eller næringer. Forfatter: 后 园 卓. Kilde: Pixabay.

På denne måten foretrekkes separasjon av faste stoffer fra vannet, og dette er fritt for uønskede materialer.

Denne typen behandling kan lette fjerningen av parasitter, for eksempel protosoer, som er mikroorganismer dannet av en enkelt celle, for eksempel amøber, som forårsaker sykdom.

Av denne grunn blir FeCl ₃ også brukt til å rense vann.

I veterinære kurative prosedyrer

Jern (III) klorid brukes til å helbrede dyre sår.

Det fungerer som en lokal snerpende (kan trekke tilbake vev og fungere som en betennelsesdempende og helbredende) og hemostatisk (stopper blødning eller blodtap).

Det brukes i pulver for å stoppe blodtap eller når storfe har fått hornet sitt avskåret. Det brukes også i form av en løsning for å stoppe blødning når klør kuttes eller vorter fjernes.

FeCl ₃ brukes i pulver som påføres kutthornene til kyr for å forhindre infeksjon. Forfatter: JacLou DL. Kilde: Pixabay.

Det brukes også til å behandle faryngitt (betennelse i svelget) eller stomatitt (betennelse i munnslimhinnen) og for å øke hemoglobin i blodet hos noen fugler.

I utvinning av metaller

Jern (III) klorid eller jernklorid FeCl ₃ brukes til å trekke ut kobber (II) fra kobbermalm som inneholder kobbersulfider.

Det er en oksidasjonsmetode som er egnet for å unngå frigjøring av giftig gass svoveldioksid (SO ₂ ), i stedet for at dette svovel (S) genereres. Løsninger blir produsert med høy konsentrasjon av FeCl ₂ , FeCl ₃ , CuCl ₂ og andre metallklorider.

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

Som et kjemisk og biologisk laboratoriereagens

Blant mange bruksområder innen kjemi tjener den til å indikere tilstedeværelsen av den fenoliske -OH-gruppen (det vil si –OH-gruppen som er festet til en benzenring).

Forbindelsen som skal analyseres, oppløses i etanol og noen få dråper av FeCl _3- oppløsning tilsettes . Når forbindelsen har en -OH-gruppe festet til en benzenring (det vil si at det er en fenol), dannes en blågrønn farge.

Denne testen gjør det mulig å analysere tilstedeværelsen av fenoler i planteekstrakter.

FeCl ₃ i nærvær av fenoler gir en blågrønn farge. Forfatter: Ewa Urban. Kilde: Pixabay.

Det brukes også i tester for å bestemme antioksidantaktiviteten til visse oljer utvunnet fra grønnsaker.

En annen av dens anvendelser er at det tillater fremstilling av andre kjemiske forbindelser. Det kan også fungere som et oksiderende, klorerende middel (som gir klor) og kondensering (for å feste to eller flere molekyler sammen).

Det fungerer også som katalysator eller akselerator for organiske kjemireaksjoner.

I forskjellige bruksområder

Jernklorid brukes i trykte elektroniske kretser. På grunn av fargene i de forskjellige hydratiserte formene, fungerer det som et pigment og brukes i lærfarv.

FeCl ₃ brukes i soling av skinn. Forfatter: Pexels. Kilde: Pixabay.

Det er desinfiserende. Det brukes til å behandle hudlidelser og brukes også i fotografering.

risiko

FeCl _3- støv er irriterende for øyne, nese og munn. Ved innånding kan det føre til hoste eller pustevansker. Det er et etsende stoff, så langvarig kontakt med huden og med øynene eller slimhinnene kan forårsake rødhet og brannskader.

Den er ikke brennbar, men når den varmes opp til høye temperaturer produserer den hydrogenklorid-HCl-gass, som er giftig og svært etsende.

FeCl ₃ er skadelig for organismer som lever i vann og land. Hvis den tilfeldigvis kastes i miljøet, må surhetsgraden nøytraliseres med basiske forbindelser.

referanser

1. US National Library of Medicine. (2019). Jernklorid. Gjenopprettet fra pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Bind 19. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.
3. Ullmanns leksikon for industriell kjemi. (1990). Femte utgave. Volum A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Ngameni, B. et al. (2013). Flavonoider og beslektede forbindelser fra medisinske planter i Afrika. Karakterisering av flavonoider i planteekstrakter. Ferrikloridtest. I medisinalplanteforskning i Afrika. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
5. Agyare, C. et al. (2017). Petroselinum crispum: en anmeldelse. Antioksidantaktivitet. I medisinske krydder og grønnsaker fra Afrika. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
6. Stott, R. (2003). Skjebne og oppførsel av parasitter i renseanlegg. Kjemisk assistert sedimentasjon. I Håndbok for vann- og avløpsmikrobiologi. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
7. Tasker, PA et al. (2003). Bruksområder for koordinasjonskjemi. Ekstraksjon av Cu ^II fra kloridløsninger. I omfattende koordinasjonskjemi. Gjenopprettet fra sciencedirect.com.
8. Cotton, F. Albert og Wilkinson, Geoffrey. (1980). Avansert uorganisk kjemi. Fjerde utgave. John Wiley & Sons.