آهن کلراید

توضیحات

آهن کلراید که با نام آهن فریک یا فریک کلراید نیز شناخته می شود به شکل توده هایی کریستالی، زرد رنگ و بسیار جاذب رطوبت هوا می باشد.

فریک کلراید چیست؟

فریک کلراید، با فرمول شیمیایی FeC ، یک ترکیب معدنی است که از آهن و کلر تشکیل شده است. این ماده به صورت جامد یا محلول مایع یافت می‌شود و رنگی قهوه‌ای یا زرد مایل به قهوه‌ای دارد. فریک کلراید در صنایع مختلف کاربردهای گسترده‌ای دارد. این ماده همچنین به عنوان کلرید آهن نیز شناخته می‌شود.

فریک کلراید در چه موادی می تواند حل شونده باشد؟

این ماده به آسانی در آب، استون، متانول، اتانل و دی اتیل اتر قابل حل است. آهن کلراید غیر قابل اشتعال می باشد. محلول این ماده در حضور کاغذ لیتموس حالت اسیدی از خود نشان می دهد.

فریک کلرید چه نوع ترکیبی است؟

اهن کلرید ترکیبی شیمیایی جامد پارا مغناطیس است که دارای نقطه ی جوش بالا می باشد. فرم سبز رنگ محلول آن رایج ترین نوعی است که در تجارت و آزمایشگاه دیده می شود.

انواع کاربردهای متنوع فریک کلراید

از کاربردهای آهن کلراید می توان به استفاده آن به عنوان عامل کاهنده (منعقد کننده شیمیایی) در تصفیه ی آب و فاضلاب برای کنترل بو، حذف فسفات، نرم کردن لجن پساب، کمک فیلتراسیون، از بین بردن رنگ آب، حذف کردن آرسنیک، سم زدایی از کرومات، کاتالیزور ترکیبات آروماتیک و ماده اولیه در تولید پیگمنت، رنگ و محصولات آرایشی و بهداشتی اشاره کرد.

آیا مصرف آهن کلراید یا کلرور فریک در صنایع شیمیایی از نظر اقتصادی و بازده به صرفه است؟

فریک کلرید یک ترکیب شناخته شده از آهن و کلر است که در آن آهن دارای حالت اکسیداسیون +3 است. این ماده  معمولا به رنگ‌های مختلفی دیده می شود، در حالت  خشک به رنگ سیاه یا قهوه ای پررنگ و در حالت هیدراته که ماکزیمم 6 مولکول آب دارد کریستال زرد مایل به نارنجی به نظر می‌رسد.

ساختار نمک 6 آبه [FeCl₂(H₂O)₄]Cl·2H₂O شش وجهی است که 2 مولکول آب آنرا احاطه کرده و شاید بتوان پیوند مولکول پنجم و ششم را تا حدی سست تر و از دست دادن آنرا راحت تر دانست.

چرا فریک کلراید یک محلول اکساینده است؟

این ماده هنگامی که به صورت محلول باشد به دلیل اکسنده بودن، برای غالب فلزات ماده ی اکسنده ای محسوب میشود. کلرید فریک به عنوان یک اسید لوئیس در واکنشها نقش بازی می کند و برای واکنش های کاتالیزوری مانند کلراسیون ترکیبات آروماتیک یا همان واکنش فریدل کرافتس کاربرد گسترده ای دارد. فریک کلراید در حالت خشک جذب رطوبت هوا می تواند هیدرولیز شود.

نکات مهم هنگام کار با فریک کلراید

نکته مهم در حین کار با این ماده این است که كلرورفریک به دلیل جاذب رطوبته بودن باید در ظرف­های کاملا مهر و موم شده نگهداری شود و ترجیحا در محیط­های سرد و خشك باشد. همچنين لازمه ی کار با این ماده این است که در محیط کار تهویه­ی مناسب برقرار باشد.

فریک کلراید چگونه تولید می شود؟

فرآیند تولید این محصول معمولا از واکنش فلز آهن و کلر گازی در دمای بالا میسر میشود و از آنجایی که کلر در سری الکتروشیمیایی اکسنده قوی است سبب اکسایش فلز آهن تا مازیمم آن یعنی عدد 3 میشود.

خطرات فریک کلرید

فریک کلراید ماده‌ای خورنده و خطرناک است که نیاز به احتیاط در هنگام استفاده دارد. تماس مستقیم با پوست یا چشم می‌تواند باعث سوختگی شدید شود. استنشاق بخارات آن می‌تواند به سیستم تنفسی آسیب برساند و در صورت بلع، می‌تواند منجر به آسیب‌های جدی داخلی شود. فریک کلراید همچنین با برخی فلزات واکنش می‌دهد و می‌تواند گاز هیدروژن قابل اشتعال تولید کند.

وزن انواع فریک کلراید

آهن کلراید جامد در کیسه های 25 کیلویی قابل عرضه بوده و با توجه به درخواست مشتری خلوص آن گریدبندی دارد. با توجه به قیمت پایین آهن نسبت به فلزات مشابه میتوان نمک این فلز را گزینه ی مناسبی برای فرایندهای صنعتی معرفی کرد.

چند کاربرد منحصر به فرد آهن کلراید به شرح زیر است:

یکی از کاربردهای رایج این نمک برای تصفیه فاضلاب است. کلرید آهن در آب هیدرولیز و کلوئید فریک هیدروکسید را تشکیل می‌دهد که می‌تواند مواد معلق در آب را جذب کند و نقش لخته‌سازی را ایفا نماید.

اساسا ماده ای باید در تصفیه آب مورد استفاده قرار گیرد که خاصیت کلوئیدی داشته باشد مانند پلی کلرید آلومینیم که حاصل واکنش هیدروکسید آلومینیوم جامد و هیدروکلریک اسید است و در اثر هیدرولیز آلومینیم هیدروکسید تولید می کند.

دیگر کاربرد این نمک آهن به عنوان کاتالیزور برای واکنش اتیلن با گاز کلراز مسیر تولید وینیل کلراید به عنوان مونومر مخصوص برای ساخت پی وی سی می باشد.

چطور می توان با استفاده از فریک کلراید، حلقه اروماتیک کلردار شده ساخت؟

در ضمن یون‌های آهن سه‌ ظرفیتی می‌توانند مس در حالت عدد اسایش صفر یا همان فلز را اکسید کنند. در صنعت این فرایند را metal cleaning می نامند و کاربرد عملی آن در تهیه ی برد مدار که خود یک قطعه نازک مسی است می باشد.

پس از طراحی مدار، اطراف مدار را برش می‌دهند و این  قالب را روی یک ورق مسی پوشانده و سپس با کلرید آهن آغشته می‌کنند.

همان طور که اشاره شد فریک کلراید در فرآیند آلکیلاسیون فریدل کرافتس می تواند نقش اسید لوئیس را بازی کرد و لذا کاربرد وسیعی در سنتز مواد آلی دارد.

مکانیسم این واکنش به این صورت است که با پذیرش الکترون های والانس کلر در اربیتال خالیه آهن و سپس در اختیار قرار دادن آن کلر در حلقه ی بنزن سبب کلر دار شدن حلقه ی آروماتیک می شود .

قیمت فریک کلرید

قیمت فریک کلراید در بازار متغیر است و به عوامل مختلفی بستگی دارد. به طور میانگین، قیمت 500 گرم فریک کلراید حدود 250 هزار تومان است. این قیمت می‌تواند بسته به خلوص محصول، شکل فیزیکی (جامد یا مایع)، و حجم خرید تغییر کند. همچنین، نوسانات بازار و هزینه‌های حمل و نقل نیز بر قیمت نهایی تأثیر می‌گذارند.