El cloruro férrico es un compuesto inorgánico de alta valencia con fórmula química FeCl3. Es un compuesto altamente valeroso. Es un cristal de color negro-marrón, también en forma de escamas, con un punto de fusión de 306 °C y un punto de ebullición de 316 °C [1] Es fácilmente soluble en agua y tiene una fuerte absorción de agua y puede absorber. humedad en el aire y delicuescencia. Cuando el FeCl3 precipita de una solución acuosa, transporta seis aguas cristalinas como FeCl3 · 6H2O, y el cloruro férrico hexahidratado es un cristal de color naranja. El cloruro férrico es una importante sal de hierro.
InChI=1/3ClHFe/h3*1H/q+3/p-3
Punto de fusión (℃): 306
Densidad relativa (agua= 1 ): 2,90
Punto de ebullición (℃): 316[1]
Densidad relativa del vapor (aire=1): 5,61
Solubilidad: fácilmente soluble en Agua, insoluble en glicerina, fácilmente soluble en metanol, etanol, acetona y éter. [3]
Propiedades químicas
1. Reacción con álcali
Fe3+ +3OH-=Fe(OH)3
FeCl3+ 3NH3. ·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl[3]
2 Reacción con agente reductor
2FeCl3+SO2+2H2O=2FeCl2+H2SO4+2HCl
2FeCl3+H2S=2FeCl2+S↓+2HCl[3]
3. Reacción de color entre cloruro férrico y enoles
Tiene grupo hidroxilo y compuestos de carbono con hibridación sp2 con estructura en cuyos átomos están conectados (—C=C—OH) pueden mostrar colores especiales con soluciones acuosas de FeCl3: el fenol y el floroglucinol aparecen de color púrpura; el catecol y la hidroquinona aparecen de color azul; También hay algunos fenoles que no desarrollan color. [3]
4. Prueba de iones de hierro
FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl
La solución cambia de amarillo (Fe3+) a Rojo sangre [Fe(SCN)3][3]
5. Cloruro férrico y metales activos respecto al Fe
Magnesio: 3Mg+2FeCl3=3MgCl2+2Fe
La solución cambió de amarilla a incolora.
Aluminio: Al+FeCl3=AlCl3+Fe
La solución cambia de amarilla a incolora.
Zinc: 3Zn+2FeCl3=3ZnCl2+2Fe
La solución cambia de amarilla a incolora. [3]
(Los anteriores son todos metales en exceso)
6 Cloruro férrico y otros metales
Cobre: Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
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La solución cambia de amarillo a azul (el color verde claro del FeCl2 queda enmascarado).
Hierro: Fe+2FeCl3=3FeCl2
La solución cambia de amarillo a verde claro.
Nota: El cloruro férrico no puede reaccionar con K, Ca, Na y Ba. [3]
7. Reacción de hidrólisis
El cloruro férrico es una de las sales más ácidas en soluciones acuosas que se encuentran en las escuelas intermedias y secundarias. Esto se debe a la fuerte reacción de hidrólisis del Fe3+. de:
Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+
FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl
(Debido a que la hidrólisis es Reacción reversible, la cantidad de Fe(OH)3 generada es muy pequeña y no se puede precipitar, por lo que el símbolo de precipitación no está escrito)
Esta es también la razón por la que al evaporar la solución de cloruro férrico solo se puede obtener hidróxido férrico. o cloruro férrico básico La razón (si desea obtener cloruro férrico, debe evaporarse en una atmósfera de cloruro de hidrógeno para inhibir la hidrólisis)
FeCl3·6H2O==△==Fe(OH)Cl2+. HCl+5H2O (si continúas calentando, continuará eliminando HCl para obtener hidróxido férrico) [4]
FeCl3+3H2O=Fe(OH)3 (coloide)+3HCl
La reacción de hidrólisis del cloruro férrico se puede utilizar en el laboratorio. Se produce coloide de hidróxido férrico. [3]
Preparación
El producto sólido adopta el método de cloración, el método de reacción de mezcla de bajo punto de fusión y el método de subproducto de tetracloruro de titanio, y el producto líquido adopta el ácido clorhídrico. Método y método químico con cloro en un solo paso.
Coloque el líquido decapante que contiene hierro o el ácido clorhídrico residual en el dispositivo del reactor y agregue polvo de hierro o limaduras de hierro al mismo tiempo. La energía térmica generada por la reacción exotérmica entre el ácido y el hierro se precalentará. el material, y luego agregue el catalizador y vierta oxígeno, luego encienda la bomba de circulación para hacer circular la solución de reacción durante 3-5 horas hasta que se complete la reacción de polimerización, transfiera la solución de reacción a un tanque de sedimentación para precipitación o use filtración para; separar y enriquecer el producto. El método de producción de cloruro poliférrico utilizando líquido decapante que contiene hierro o ácido clorhídrico residual reduce los costos de producción y logra una utilización integral de los recursos residuales. [3]
1. Método de cloración
Utilice limaduras de hierro y cloro gaseoso como materia prima para reaccionar en un reactor vertical. El vapor de cloruro férrico generado y el gas de cola se descargan del reactor. horno La parte superior se descarga, entra en la trampa y se condensa en cristales sólidos, que es el producto terminado. Los gases de escape contienen una pequeña cantidad de cloruro férrico libre sin reaccionar. Absorba el cloro gaseoso con una solución de cloruro ferroso para obtener una solución de cloruro férrico como subproducto. Durante las operaciones de producción, el vapor de cloruro férrico genera un fuerte calor cuando entra en contacto con la humedad del aire y libera gas de ácido clorhídrico, por lo que las tuberías y equipos deben estar bien sellados. Todo el sistema funciona bajo presión negativa. [3]
2. Método de reacción de mezcla de bajo punto de fusión (método de fusión)
En un reactor con un revestimiento resistente a los ácidos, haga limaduras de hierro y seque el cloro gaseoso en el cloro. La reacción se lleva a cabo en una mezcla de bajo punto de fusión de cloruro ferroso y cloruro de potasio o cloruro de sodio (por ejemplo, 70% FeCl3 y 30% KCl). Se convierte en cloruro férrico, que se sublima y se recoge en la cámara de condensación. El cloruro férrico producido mediante este método tiene una alta pureza. [3]
3. Método de síntesis de la solución de cloruro férrico
Disolver limaduras de hierro en ácido clorhídrico para generar primero cloruro ferroso y luego oxidarlo a cloro gaseoso para formar cloruro férrico.
Al enfriar la solución concentrada de cloruro férrico se producen cristales de cloruro férrico hexahidratado. [3]
4. Método de metátesis
Utilice óxido de hierro y ácido clorhídrico para reaccionar y cristalizar para obtener el producto final de cloruro férrico. [3]
Usos
Se utiliza principalmente para el grabado de metales y el tratamiento de aguas residuales. El grabado incluye el grabado de cobre, acero inoxidable, aluminio y otros materiales, y es eficaz para el tratamiento de. Agua cruda con bajo contenido de aceite. Tiene las ventajas de buena calidad y bajo precio, pero tiene la desventaja de que el color del agua amarillea. También se utiliza para imprimir y teñir el grabado de cilindros, placas de circuitos electrónicos industriales y producción de cilindros digitales fluorescentes, etc. Se utiliza en la industria de la construcción para preparar el hormigón para aumentar su resistencia, resistencia a la corrosión y resistencia al agua. También se puede formular con cloruro ferroso, cloruro de calcio, cloruro de aluminio, sulfato de aluminio, ácido clorhídrico, etc. para formar un agente impermeabilizante para hormigón de barro, y se utiliza en la industria inorgánica para fabricar otras sales y tintas de hierro. En la industria de los tintes, se utiliza como agente oxidante al teñir con tintes de indicosina. Utilizado como mordiente en la industria de impresión y teñido. En la industria metalúrgica, se utiliza como extractante de cloruro para extraer oro y plata. Utilizados en la industria orgánica como catalizadores, oxidantes y agentes clorantes. En la industria del vidrio, se utiliza como colorante caliente para cristalería. En la industria jabonosa, se utiliza como coagulante para recuperar la glicerina del líquido residual del jabón.
Otro uso importante del cloruro férrico es el grabado de ferretería, productos de grabado como: monturas de gafas, relojes, componentes electrónicos, letreros y placas de identificación.