CHLORID ŽELEZITÝ (FECL2): ŠTRUKTÚRA, POUŽITIE, VLASTNOSTI - CHÉMIA - 2026

Chloridu železnatého je anorganická pevná látka spojením katión Fe ²⁺ a dva chloridové anióny Cl ^- . Jeho chemický vzorec je FeCl ₂ . Má tendenciu absorbovať vodu z prostredia. Jednou z jeho hydrátov je FeCl _{2 •} 4H ₂ O tetrahydrát, ktorý je zelenkavá pevná látka.

Je potrebné poznamenať, že je veľmi dobre rozpustný vo vode a má tendenciu ľahko oxidujú v prítomnosti vzduchu, tvoriace chlorid železitý FeCl ₃ . Pretože je ľahko oxidovateľný a preto schopný pôsobiť ako redukčné činidlo, je široko používaný v chemických a biologických výskumných laboratóriách.

Chlorid železnatý tetrahydrát FeCl _{2 •} 4H ₂ O pevné látky. Craven. Zdroj: Wikimedia Commons.

Chlorid železitý má niekoľko použití, medzi inými vynikajúcimi pomocníkmi pri oxidácii kalov pochádzajúcich z čistenia odpadových vôd alebo čistenia odpadových vôd. Používa sa tiež v procese spracovania kovov potiahnutím železom a má určité použitie vo farmaceutickom priemysle.

Použitie FeCl ₂ pri získavaní hodnotných kovov z vyhoretého katalyzátory nachádzajú vo výfukových potrubí benzín alebo nafta hnacích vozidiel bol tiež experimentoval s.

Používa sa v textilnom priemysle na fixáciu farieb v niektorých druhoch textílií.

štruktúra

Chlorid železitý sa skladá z iónu železnatého Fe ²⁺ a dvoch iónov Cl ^- chloridu spojených iónovými väzbami.

Chlorid železnatý FeCl ₂ , kde sú pozorované ióny, ktoré ju tvoria. Epop. Zdroj: Wikimedia Commons.

Železitý ión Fe ²⁺ má nasledujúcu elektronickú štruktúru:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ 3d ⁶ , 4s ⁰

kde je zrejmé, že stratil dva elektróny zo 4s obalu.

Táto konfigurácia nie je príliš stabilná, a preto má tendenciu oxidovať, to znamená stratiť ďalší elektrón, tentoraz z 3d vrstvy, za vzniku iónu Fe3 ⁺ .

Pre jeho časť, chloridové ióny Cl ^- má nasledovné elektronickú štruktúru:

1S ² , 2S ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶

kde vidíte, že v kryte 3p získal ďalší elektrón a dokončil ho. Táto konfigurácia je veľmi stabilná, pretože všetky elektronické vrstvy sú kompletné.

názvoslovie

- Chlorid železitý

- chlorid železitý

- Chlorid železitý

- Chlorid železnatý tetrahydrát: FeCl _{2 •} 4H ₂ O

vlastnosti

Fyzický stav

Bezfarebné až svetlo zelené pevné kryštály.

Molekulová hmotnosť

126,75 g / mol

Bod topenia

674 ° C

Bod varu

1023 ° C

Špecifická váha

3,16 pri 25 ° C / 4 ° C

rozpustnosť

Veľmi rozpustný vo vode: 62,5 g / 100 ml pri 20 ° C. Rozpustný v alkohole, acetóne. Mierne rozpustný v benzéne. Prakticky nerozpustný v éteri.

Ďalšie vlastnosti

Bezvodný FeCl ₂ je veľmi hygroskopický. Je ľahko absorbuje vodu z okolitého prostredia, ktoré tvoria rad hydrátov, najmä tetrahydrátu, v ktorom pre každú FeCl ₂ molekuly existujú 4 H ₂ O molekuly pripojené k nej (FeCl _{2 •} 4H ₂ O).

V prítomnosti vzduchu, sa pomaly oxiduje na FeCl ₃ . To znamená, že ión Fe2 ⁺ sa ľahko oxiduje na ión Fe3 ⁺ .

Ak sa zahrieva v prítomnosti vzduchu, sa rýchlo vytvára chlorid železitý FeCl ₃ a oxid železitý Fe ₂ O ₃ .

FeCl ₂ je korozívna pre kovy a látky.

získanie

Získava sa spracovaním prebytku Fe železnatého s vodným roztokom kyseliny chlorovodíkovej pri vysokých teplotách.

Fe ⁰ + 2 HCl → FeCl ₂ + 2 H ⁺

Avšak, vzhľadom k prítomnosti vody týmto spôsobom, tetrahydrát FeCl chlorid železnatý _{2 •} 4H ₂ O sa získa.

Na jej získanie bezvodého (bez vody zabudovanej do kryštálov) sa niektorí vedci rozhodli uskutočniť reakciu práškového železa s bezvodou HCI (bez vody) v rozpúšťadle tetrahydrofuráne (THF) pri teplote 5 ° C.

Týmto spôsobom sa zlúčenina FeCl _{2 •} sa získa 1,5THF, ktoré pri zahriatí na 80-85 ° C vo vákuu alebo v atmosfére dusíka (aby sa zabránilo prítomnosti vody) vyrába bezvodný FeCl ₂ .

aplikácia

Chlorid železitý má rôzne použitia, všeobecne založené na jeho redukčnej kapacite, to znamená, že sa môže ľahko oxidovať. Používa sa napríklad vo farbách a náteroch, pretože pomáha pri ich upevňovaní na povrch.

Železo je nevyhnutným mikronutrientom pre zdravie ľudí a zvierat. Podieľa sa na syntéze proteínov, respirácii a množení buniek.

Z tohto dôvodu, FeCl ₂ sa používa vo farmaceutických prípravkoch. Ión Fe2 ⁺ ako taký je lepšie absorbovaný ako ión Fe ³⁺ v čreve.

Používa sa na výrobu FeCl ₃ . Používa sa v metalurgii, v kúpeľoch na nanášanie železa, aby sa zabezpečilo ťažšie usadzovanie.

Tu sú ďalšie odporúčané použitia.

Pri farbení tkanín

FeCl ₂ sa používa ako moridlo alebo fixáciu farby u niektorých typov tkanín. Moridlo reaguje chemicky a viaže sa súčasne na farbivo a na tkaninu a vytvára na ňom nerozpustnú zlúčeninu.

Týmto spôsobom zostáva farbivo zafixované na tkanine a jeho farba sa zosilňuje.

Chlorid železitý FeCl ₂ umožňuje fixáciu farieb na tkaninách. gina pina. Zdroj: Wikimedia Commons.

Pri čistení odpadových vôd

FeCl ₂ sa používa v čistiarňach odpadových vôd alebo čistiarňach odpadových vôd (kanalizačná voda).

V tejto prihláške sa chlorid železitý podieľa na oxidácii kalu prostredníctvom procesu nazývaného oxidácia Fenton. Táto oxidácia spôsobuje prasknutie vločkových vločiek a umožňuje uvoľňovanie vody, ktorá je k nej pevne viazaná.

Úsek čističky odpadových vôd, v ktorej je možné pozorovať kaly. Niekedy je táto sa pridá chlorid železnatý FeCl _2, takže môže byť ľahšie oddelená od vody. Evelyn Simak / Kanalizácia pracuje severne od Dickleburghu. Zdroj: Wikimedia Commons.

Kal sa potom môže vysušiť a zlikvidovať ekologickým spôsobom. Použitie chloridu železitého pomáha znižovať náklady na proces.

Nedávno sa tiež navrhlo jeho použitie na zníženie tvorby plynného sírovodíka alebo sírovodíka v splaškových vodách.

Týmto spôsobom by sa znížila korózia spôsobená týmto plynom a tiež nepríjemné pachy.

V chemických štúdiách

Vzhľadom k jeho schopnosťou redukovať (Opakom oxidácia), FeCl ₂ je široko používaný v rôznych vyšetrovaní chémie, fyziky a inžinierske laboratória.

Niektorí vedci použili výpary chloridu železitého na získavanie cenných kovov, ako sú platina, paládium a ródium, z použitých katalyzátorov v benzínových alebo naftových vozidlách.

Tieto katalyzátory sa používajú na odstraňovanie plynov, ktoré sú škodlivé pre človeka a životné prostredie. Sú umiestnené vo výfukových trubkách osobných a nákladných automobilov, ktoré jazdia na benzín alebo naftu.

Výfukové potrubie vozidla, v ktorom je pozorovaná objemnejšia časť, v ktorej je umiestnený katalyzátor na premenu škodlivých plynov na priateľské plyny so životným prostredím. Ahanix1989 na anglickej Wikipédii. Zdroj: Wikimedia Commons.

Po určitom čase sa katalyzátor vozidla opotrebuje a stráca svoju účinnosť a musí sa vymeniť. Použitý katalyzátor sa zahodí a vyvíja sa úsilie na regeneráciu hodnotných kovov, ktoré obsahuje.

Keramická mriežka katalyzátora, kde stopy hodnotných kovov, ktoré majú byť získané s chloridom železitým _{2 sa nachádzajú} . Recyklácia Global-Kat. Zdroj: Wikimedia Commons.

Podľa vedcov tvorili tieto kovy so železom z chloridu železitého magnetické zliatiny.

Zliatiny sa môžu extrahovať magnetmi a cenné kovy sa môžu získať známymi spôsobmi.

V biochemických štúdiách

Vzhľadom k tomu, že má Fe ²⁺ katión , čo je dôležitým stopových prvkov u ľudí a niektorých zvierat, FeCl ₂ sa používa v biochemických a lekárskych štúdií.

Niektoré štúdie preukázali, že chlorid železitý zlepšuje fungicídnu účinnosť studenej plazmy argónu.

Chladná plazma je technológia používaná na sterilizáciu lekárskych povrchov a nástrojov. Je založená na tvorbe hydroxylových radikálov OH · z vlhkosti prostredia. Tieto radikály reagujú s bunkovou stenou mikroorganizmu a spôsobujú jeho smrť.

V tomto výskume, FeCl ₂ zlepšil účinok studenej plazmy a urýchlil odstránenie huby odolné proti iné metódy dezinfekcie.

Zistené, že niektorí vedci, že použitie FeCl ₂ umožňuje zvýšenie výťažku v reakciách na získanie glukózy, počnúc od vylisovaná cukrová trstina.

V tomto prípade, pretože Fe ^{2+ je} nevyhnutným mikroelementom pre ľudské zdravie, jeho prítomnosť v stopách vo výrobku by nemala vplyv na ľudí.

Referencie

1. Fukuda, S. a kol. (2019). Chlorid železitý a síran železnatý zlepšujú fungicídnu účinnosť studenej atmosféry argónovej plazmy na melanizovaných Aureobasidium pullulanoch. J Biosci Bioeng, 2019, 128 (1): 28-32. Získané z ncbi.clm.nih.gov.
2. Ismal, OE a Yildirim, L. (2019). Kovové moridlá a biomordanty. Vplyve a perspektívach zelenej chémie na textilnú technológiu. Kapitola 3, s. Obnovené zo stránky sciusalirect.com.
3. Zhang, W. et al. (2019). Kokatalyzácia chloridu horečnatého a chloridu železitého na xylo-oligosacharidy a produkciu glukózy z bagázy z cukrovej trstiny. Bioresour Technol 2019, 291: 121839. Získané z ncbi.nlm.nih.gov.
4. Zhou, X. a kol. (2015). Úloha domáceho železa pri zlepšovaní odvodniteľnosti kalu prostredníctvom peroxidácie. Scientific Reports 5: 7516. Získané z ncbi.nlm.nih.gov.
5. Rathnayake, D. a kol. (2019). Regulácia sírovodíka v kanalizáciách katalyzáciou reakcie s kyslíkom. Science of Total Environment 689 (2019) 1192-1200. Získané z ncbi.nlm.nih.gov.
6. Taninouchi, Y. a Okabe, TH (2018). Získanie kovov zo skupiny platiny z vyhorených katalyzátorov pomocou spracovania pár chloridom železa. Metall and Materi Trans B (2018) 49: 1781. Obnovené z odkazu.springer.com.
7. Americká národná lekárska knižnica. (2019). Chlorid železitý. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. Aresta, M. a kol. (1977). Oxidácia železa pomocou chlorovodíka v tetrahydrofuráne: jednoduchý spôsob, ako bezvodý chlorid železitý. Anorganická chémia, zväzok 16, č. 7, 1977. Získané z pubs.acs.org.
9. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chémia. Štvrté vydanie. John Wiley a synovia.