ЧЕСТ ХЛОРИД (ФЕЦЛ2): СТРУКТУРА, УПОТРЕБЕ, СВОЈСТВА - ХЕМИЈА - 2025

Феро хлорид је неорганска чврста формиран лепљење катјон Фе ²⁺ и два хлорид ањона Цл ^- . Његова хемијска формула је ФеЦл ₂ . Има тенденцију да апсорбује воду из околине. Један од његових хидрата је ФеЦл _{2 •} 4Х ₂ О тетрахидрат, што је зеленкаста чврста.

Треба напоменути да је то врло растворљив у води и има тенденцију да лако оксидира у присуству ваздуха, формирајући гвожђе хлорид ФеЦл ₃ . Пошто се лако оксидује и због тога може да делује као редукционо средство, широко се користи у хемијским и биолошким лабораторијама за истраживање.

Феро хлорид тетрахидрат ФеЦл _{2 •} 4Х ₂ О добар. Цравен. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Ферозни хлорид има неколико начина употребе, међу којима се истиче као помоћ другим агентима у оксидацији муља насталог пречишћавањем отпадних вода или отпадних вода. Такође се користи у процесу метала за превлачење гвожђа и има неке употребе у фармацеутској индустрији.

Такође је експериментисана употреба ФеЦл ₂ у обнављању вредних метала из потрошених катализатора који се налазе у издувним цевима возила на бензин или дизел.

Користи се у текстилној индустрији за фиксирање боја код неких врста тканина.

Структура

Чврсти хлорид састоји се од јона Фе ²⁺ и два Цл ^- хлоридна јона који су повезани јонским везама.

Ферозни хлорид ФеЦл ₂ где се примећују јони који сачињавају. Епоп Извор: Викимедиа Цоммонс.

Јон Фе ²⁺ има следећу електронску структуру:

1с ² , 2с ² 2п ⁶ , 3с ² 3п ⁶ 3д ⁶ , 4с ⁰

где се види да је из љуске 4с изгубио два електрона.

Ова конфигурација није веома стабилна и због тога тежи да оксидира, односно да изгуби још један електрон, овај пут из 3Д слоја, формирајући ион Фе ³⁺ .

Са своје стране, хлоридни јони Цл ^- има следећу електронску структуру:

1с ² , 2с ² 2п ⁶ , 3с ² 3п ⁶

где можете видети да је стекао додатни електрон у 3п љусци, комплетирајући га. Ова конфигурација је веома стабилна јер су сви електронски слојеви комплетни.

Номенклатура

- Трајни хлорид

- Гвожђе (ИИ) хлорид

- Гвожђени дихлорид

- Гвожђе хлорид тетрахидрат: ФеЦл _{2 •} 4Х ₂ О

Својства

Физичко стање

Безбојне до бледо зелене чврсте кристали.

Молекуларна тежина

126.75 г / мол

Тачка топљења

674 ºЦ

Тачка кључања

1023 ºЦ

Специфична тежина

3,16 на 25 ° Ц / 4 ° Ц

Растворљивост

Врло растворљиво у води: 62,5 г / 100 мл на 20 ° Ц. Растворљив у алкохолу, ацетону. Мало растворљиво у бензену. Практично нерастворљив у етру.

Остала својства

Безводни ФеЦл ₂ је веома хигроскопан. Лако апсорбује воду из околине, формирајући различите хидрата, нарочито тетрахидратом у којем за сваки ФеЦл ₂ молекула постоје 4 Х ₂ О молекула фиксирани на (ФеЦл _{2 •} 4Х ₂ О).

У присуству ваздуха, полако се оксидује до ФеЦл ₃ . То значи да се ион Фе ²⁺ лако оксидује до јона Фе ³⁺ .

Ако се загрева у присуству ваздуха, она се рапидно ствара гвожђе хлорида ФеЦл ₃ и гвожђе-оксида Фе ₂ О ₃ .

ФеЦл ₂ је корозиван на метале и тканине.

Прибављање

Добија се обрадом вишка метала Фе гвожђе воденим раствором хлороводоничне киселине ХЦл при високим температурама.

Фе ⁰ + 2 ХЦл → ФеЦл ₂ + 2 Х ⁺

Међутим, због присуства воде према овом поступку, феро хлорид тетрахидрат ФеЦл _{2 •} 4Х ₂ О добија.

Да би се добила безводна (без воде уграђене у кристале), неки истраживачи су одлучили да спроведу реакцију гвожђа у праху са безводним ХЦл (без воде) у тетрахидрофурану растварача (ТХФ) на температури од 5 ° Ц.

На тај начин, једињење ФеЦл _{2 •} 1,5ТХФ се добија, која када се загрева до 80-85 ° Ц под вакуумом или у атмосфери азота (да би се избегло присуство воде) производа од анхидрованог ФеЦл ₂ .

Апликације

Чврсти хлорид има различите намене, углавном се заснива на његовом смањеном капацитету, односно може се лако оксидисати. Користи се на пример у бојама и премазима, јер помаже у причвршћивању на површину.

Гвожђе је кључни микрохрањив састојак за здравље људи и животиња. Учествује у синтези протеина, дисању и размножавању ћелија.

Из тог разлога, ФеЦл ₂ се користи у фармацеутским препаратима. Јон Фе ^{2+ се} као такав боље апсорбује од јона Фе ³⁺ у цревима.

Користи се за производњу ФеЦл ₃ . Користи се у металургији, у купкама са гвожђим премазом да би се добио дуктилнији талог.

Ево и других врста коришћења.

У бојању тканина

ФеЦл ₂ се користи као средство за фиксирање или боје за неке врсте тканина. Мордант хемијски реагује и веже се истовремено за боју и тканину, формирајући на себи нерастворљиво једињење.

На тај начин боја остаје фиксирана на тканину, а њена боја се интензивира.

Ферроус Цхлориде ФеЦл ₂ омогућава фиксирање боја на тканинама. гина пина. Извор: Викимедиа Цоммонс.

У третману отпадних вода

ФеЦл ₂ се користи у постројењима за пречишћавање отпадних вода (канализационе воде).

У овој апликацији, железни хлорид учествује у оксидацији муља, процесом названим Фентон оксидација. Ова оксидација узрокује пуцање муља блата и омогућава ослобађање воде која је снажно везана за њега.

Одељак постројења за пречишћавање отпадних вода на коме се може видети талог. Понекад се то третира са железним хлоридом ФеЦл ₂ како би се лакше одвојио од воде. Евелин Симак / Канализација ради сјеверно од Дицклебургх-а. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Муљ се тада може сушити и одлагати на еколошки прихватљив начин. Употреба жељезног хлорида помаже у смањењу трошкова процеса.

Такође је недавно предложено да се користи за смањење стварања гасова водоник-сулфида или водоник-сулфида у наведеним канализационим водама.

На овај начин би се смањила корозија добијена овим гасом и такође непријатни мириси.

У хемијским студијама

Због редукцијских својстава (супротно оксидансу), ФеЦл ₂ се широко користи у разним истраживањима у хемијским, физичким и инжењерским лабораторијама.

Одређени научници користили су се паре обојеног хлорида да би извукли драгоцене метале попут платине, паладија и родијума из потрошених катализатора у возилима на бензин или дизел.

Ови катализатори се користе за уклањање гасова који су штетни за људе и животну средину. Смјештени су у испушној цијеви аутомобила и камиона који се крећу бензином или дизелом.

Издувна цев возила где је примећен обимнији део, где се налази катализатор за претварање штетних гасова у пријатељске гасове са околином. Аханик1989 на Енглески Википедиа. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Након одређеног времена, каталитички претварач возила се истроши и губи своју ефикасност и мора се заменити. Потрошени катализатор се одбацује и улажу се напори да би се повратили драгоцени метали које садржи.

Керамичка мрежа катализатора на којој се налазе трагови драгоцених метала који се требају обновити помоћу ФеЦл ₂ . Глобал-Кат рециклажа. Извор: Викимедиа Цоммонс.

Према истраживачима, са гвожђем из жељезног хлорида, ови метали су формирали магнетне легуре.

Легуре би се могле екстраховати магнетима, а затим се драгоцени метали обнављају познатим методама.

У биохемијским студијама

Пошто садржи катион Фе ²⁺ , који је важан микрохрањив састојак у људима и неким животињама, ФеЦл ₂ се користи у биохемијским и медицинским студијама.

Одређена истраживања показала су да жељезни хлорид побољшава фунгицидну ефикасност плазме хладног аргона.

Хладна плазма је технологија која се користи за стерилизацију медицинских површина и инструмената. Заснива се на стварању хидроксилних радикала ОХ · из влажности околине. Ови радикали реагују са ћелијским зидом микроорганизма и узрокују његову смрт.

У овом истраживању, ФеЦл _{2 је} побољшао ефекат хладне плазме и убрзао елиминацију гљивице отпорне на друге методе дезинфекције.

Неки научници открили су да употреба ФеЦл ₂ омогућава повећање приноса у реакцијама да би се добила глукоза почевши од багрема шећерне трске.

У овом случају, будући да је Фе ²⁺ есенцијални микроелемент за здравље људи, његово присуство у траговима на производу не би утицало на људе.

Референце

1. Фукуда, С. и др. (2019). Чест хлорид и железни сулфат побољшавају фунгицидну ефикасност хладне атмосферске аргонске плазме на меланизованом Ауреобасидиум пуллулансу. Ј Биосци Биоенг, 2019, 128 (1): 28-32. Опоравак од нцби.цлм.них.гов.
2. Исмал, ОЕ и Иилдирим, Л. (2019). Металне морданте и биоморданти. Утицај и перспективе зелене хемије за текстилну технологију. Поглавље 3, стр. 57-82. Опоравак од сциенцедирецт.цом.
3. Зханг, В. ет ал. (2019). Кохатализација магнезијумовог хлорида и обојеног хлорида за ксило-олигосахариде и производњу глукозе из шећерне трске. Биоресоур Тецхнол 2019, 291: 121839. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
4. Зхоу, Кс. и др. (2015). Улога аутохтоног гвожђа у побољшању пречишћавања муља пероксидацијом. Научни извештаји 5: 7516. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
5. Ратхнаиаке, Д. и др. (2019). Контрола водоник сулфида у канализацији катализује реакцију са кисеоником. Наука о целокупном окружењу 689 (2019) 1192-1200. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
6. Таниноуцхи, И. и Окабе, ТХ (2018). Опоравак метала платинске групе из истрошених катализатора третманом паре гвожђе-хлорида. Металл и Материјал Транс Б (2018) 49: 1781. Опоравак са линка.спрингер.цом.
7. Америчка национална медицинска библиотека. (2019). Ферроус Цхлориде. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов.
8. Ареста, М. и др. (1977). Оксидација гвожђа (0) Хидроген хлоридом у тетрахидрофурану: једноставан начин до безводног гвожђа (ИИ) хлорида. Неорганска хемија, вол. 16, бр. 7, 1977. Обновљено од пубс.ацс.орг.
9. Цоттон, Ф. Алберт и Вилкинсон, Геоффреи. (1980). Напредна неорганска хемија. Четврто издање. Јохн Вилеи & Сонс.