آهن کلراید

توضیحات

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

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.

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 سس تر و از دست دادن آنرا راحت  تر دانست.

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.

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.

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.

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.

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 مدارکه 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.

هان 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 .

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.