SẮT (III) CLORUA: CẤU TRÚC, TÍNH CHẤT, SẢN XUẤT, SỬ DỤNG - HÓA HỌC - 2026

Các clorua sắt (III) là một hợp chất vô cơ bao gồm các yếu tố sắt (Fe) và clo (Cl). Công thức hóa học của nó là FeCl ₃ . Nó là một chất rắn kết tinh có màu có thể từ cam đến nâu đen.

FeCl ₃ tan dễ dàng trong nước, tạo thành dung dịch nước có tính axit, trong đó độ pH tăng, làm cho chúng có tính kiềm hơn, có thể tạo thành chất rắn oxit sắt.

Sắt (III) clorua hoặc clorua sắt FeCl ₃ rắn. Егор Осин / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0). Nguồn: Wikimedia Commons.

Sắt (III) clorua được sử dụng để lắng các hạt gây ô nhiễm nước từ chất thải đô thị hoặc công nghiệp. Người ta nói rằng nó cho phép loại bỏ một số ký sinh trùng và ngăn chặn mất máu do vết thương ở động vật và để chữa lành chúng.

Nó được sử dụng để chiết xuất đồng (II) từ quặng đồng sunfua. Nó cũng được sử dụng trong các phản ứng hóa học và phân tích khác nhau trong các phòng thí nghiệm sinh học và hóa học. Ví dụ, nó được sử dụng để phát hiện các hợp chất như phenol trong dầu chiết xuất từ ​​thực vật. Nó được sử dụng trong các mạch điện tử, trong thuộc da và trong nhiếp ảnh.

Vì FeCl _{3 là} một hợp chất axit, có tính ăn mòn da và niêm mạc. Nên tránh hít thở bụi của hợp chất này. Nó không nên được thải bỏ trong môi trường.

Kết cấu

Sắt (III) clorua hoặc FeCl ₃ clorua sắt là một hợp chất ion và được tạo thành từ một ion sắt Fe ³⁺ và ba ion Cl ^- clorua . Sắt ở trạng thái oxi hóa +3 và mỗi clo có hóa trị -1.

Sắt (III) clorua hoặc clorua sắt. Tác giả: Marilú Stea.

Danh pháp

• Sắt (III) clorua
• Sắt clorua
• Sắt triclorua
• Sắt muriate

Tính chất

Tình trạng thể chất

Chất rắn kết tinh màu cam đến nâu đen.

Clorua sắt FeCl ₃ khan (không có nước). Leiem / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Nguồn: Wikimedia Commons.

Trọng lượng phân tử

FeCl ₃ khan = 162,2 g / mol

Độ nóng chảy

FeCl ₃ khan = 304 ºC

Hexahydrat FeCl _{3 •} 6H ₂ O = 37 ° C

Điểm sôi

FeCl ₃ khan = Khoảng 316 ºC

FeCl _{3 •} 6H ₂ O hexahydrat = 280-285 ° C

Tỉ trọng

FeCl ₃ khan = 2,90 g / cm ³ ở 25 ° C

Độ hòa tan

Rất dễ tan trong nước: 74,4 g / 100 g nước ở 0 ° C; 535,7 g / 100 g nước ở 100 ° C. Rất dễ hòa tan trong axeton, etanol, ete và metanol. Tan yếu trong các dung môi không phân cực như benzen và hexan.

độ pH

Dung dịch nước của nó có tính axit rất cao. Dung dịch chứa 0,1 mol FeCl ₃ trong 1 lít nước có pH = 2,0.

Tính chất hóa học

Khi hòa tan FeCl ₃ vào nước, nó bị thủy phân; nghĩa là, nó phân tách thành các ion Fe ³⁺ và 3 Cl ^{- của nó} . Fe ³⁺ tạo thành ion hexa-sắt ³⁺ nhưng điều này kết hợp với ion OH ^- từ nước tạo thành hỗn hợp và giải phóng proton H ⁺ .

Vì lý do này, dung dịch của chúng có tính axit. Nếu tăng độ pH, các chất này tạo thành gel và cuối cùng là kết tủa hoặc chất rắn của oxit sắt ngậm nước Fe ₂ O _{3 •} nH ₂ O tạo thành .

Tinh thể sắt (III) clorua có tính hút ẩm, tức là chúng hút nước từ môi trường. Khi ẩm ướt, nó ăn mòn nhôm và nhiều kim loại.

Dung dịch FeCl ₃ có thể rất axit và ăn mòn vì chúng chứa HCl. Kanesskong / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0). Nguồn: Wikimedia Commons.

Dung dịch nước FeCl ₃ có tính axit cao và ăn mòn hầu hết các kim loại. Chúng có mùi thoang thoảng của axit clohidric HCl. Khi đun nóng phân hủy FeCl _{3 thoát} ra khí HCl rất độc.

Thu được

Sắt (III) clorua được sản xuất bằng cách clo hóa trực tiếp sắt bằng cách cho clo khô (Cl ₂ ) phản ứng với sắt vụn (Fe) ở 500-700 ° C.

Phản ứng được thực hiện trong lò phản ứng chịu axit. Bước đầu tiên là nấu chảy hỗn hợp sắt (III) clorua (FeCl ₃ ) và kali clorua (KCl) ở 600 ° C.

FeCl ₃ phải được chuẩn bị trong các vật chứa chịu axit cao như thép không gỉ. Tác giả: Johannes Plenio. Nguồn: Pixabay.

Sau đó, sắt vụn (Fe) được hòa tan trong hỗn hợp nóng chảy nói trên, nơi sắt phản ứng với FeCl ₃ và trở thành clorua sắt (FeCl ₂ ).

Fe + 2 FeCl ₃ → 3 FeCl ₂

Sau đó FeCl ₂ phản ứng với clo Cl ₂ tạo thành FeCl ₃ thăng hoa (đi thẳng từ trạng thái rắn sang thể khí) và được thu gom trong buồng ngưng tụ đặc biệt.

2 FeCl ₂ + Cl ₂ → 2 FeCl ₃

Sắt sunfat FeSO ₄ cũng có thể phản ứng với clo Cl ₂ .

FeCl _{3 •} 6H ₂ O hexahydrat có thể thu được bằng cách làm bay hơi dung dịch nước của các ion Fe ³⁺ và Cl ^- trên nồi cách thủy.

Hiện diện trong tự nhiên

Clorua sắt hoặc clorua sắt (III) được tìm thấy trong tự nhiên ở dạng khoáng molysit, được tìm thấy trong dung nham từ các núi lửa đang hoạt động. Trong số những ngọn núi lửa có thể tìm thấy nó là Núi Vesuvius.

FeCl ₃ là một phần của khoáng chất molysite được tìm thấy trong các núi lửa đang hoạt động. Tác giả: Skeeze. Nguồn: Pixabay.

Các ứng dụng

Trong xử lý nước thải

Clorua sắt được sử dụng để xử lý nước thải đô thị hoặc nước thải công nghiệp bằng phương pháp lắng hóa học.

Nó hoạt động như một chất đông tụ tạo điều kiện cho sự kết hợp của một số hạt với nhau, bằng cách này, các kết tụ hoặc các hạt lớn hơn được hình thành có xu hướng kết bông hoặc lắng cặn (đi xuống theo trọng lượng của chính chúng xuống đáy nước được xử lý).

FeCl ₃ được sử dụng để tách các vật liệu không mong muốn khỏi nước thải của cộng đồng hoặc ngành công nghiệp. Tác giả: 后 园 卓. Nguồn: Pixabay.

Bằng cách này, việc tách chất rắn ra khỏi nước được thuận lợi và không có các vật liệu không mong muốn.

Phương pháp điều trị này có thể tạo điều kiện thuận lợi cho việc loại bỏ ký sinh trùng, chẳng hạn như động vật nguyên sinh, là những vi sinh vật được hình thành bởi một tế bào đơn lẻ, chẳng hạn như amip, gây bệnh.

Vì lý do này, FeCl ₃ cũng được sử dụng để làm sạch nước.

Trong thủ tục chữa bệnh thú y

Sắt (III) clorua được dùng để chữa lành vết thương cho động vật.

Nó hoạt động như một chất làm se cục bộ (có thể thu hồi các mô và hoạt động như một chất chống viêm và chữa lành) và cầm máu (ngừng chảy máu hoặc mất máu).

Nó được sử dụng trong bột để cầm máu hoặc khi gia súc bị cắt sừng. Nó cũng được sử dụng dưới dạng dung dịch để cầm máu khi bị cắt móng vuốt hoặc loại bỏ mụn cóc.

FeCl ₃ được sử dụng trong bột bôi lên sừng bò cắt để chống nhiễm trùng. Tác giả: JacLou DL. Nguồn: Pixabay.

Nó cũng được sử dụng để điều trị viêm họng (viêm hầu) hoặc viêm miệng (viêm niêm mạc miệng) và làm tăng hemoglobin trong máu ở một số loài chim.

Trong quá trình khai thác kim loại

Sắt (III) clorua hoặc clorua sắt FeCl ₃ được sử dụng để tách đồng (II) từ quặng đồng có chứa đồng sunfua.

Đây là một phương pháp oxy hóa thích hợp để tránh giải phóng khí độc sulfur dioxide (SO ₂ ), vì thay vào đó, lưu huỳnh (S) này được tạo ra. Các dung dịch được tạo ra với nồng độ cao của FeCl ₂ , FeCl ₃ , CuCl ₂ và các clorua kim loại khác.

4 FeCl ₃ + Cu ₂ S ⇔ 4 FeCl ₂ + 2 CuCl ₂ + S ↓

Là một thuốc thử phòng thí nghiệm hóa học và sinh học

Trong số nhiều ứng dụng của nó trong hóa học, nó dùng để chỉ ra sự hiện diện của nhóm –OH phenol (tức là, nhóm –OH gắn với vòng benzen).

Hợp chất cần phân tích được hòa tan trong etanol và thêm vài giọt dung dịch FeCl ₃ . Khi hợp chất có nhóm –OH gắn với vòng benzen (đó là phenol) thì tạo thành hợp chất có màu xanh lục.

Thử nghiệm này cho phép phân tích sự hiện diện của phenol trong chất chiết xuất từ ​​thực vật.

FeCl ₃ khi có mặt phenol tạo ra màu xanh lục. Tác giả: Ewa Urban. Nguồn: Pixabay.

Nó cũng được sử dụng trong các thử nghiệm để xác định hoạt tính chống oxy hóa của một số loại dầu chiết xuất từ ​​rau quả.

Một ứng dụng khác của nó là nó cho phép điều chế các hợp chất hóa học khác. Nó cũng có thể hoạt động như một chất oxy hóa, clo hóa (cung cấp clo) và ngưng tụ (để nối hai hoặc nhiều phân tử lại với nhau).

Nó cũng đóng vai trò như một chất xúc tác hoặc chất xúc tiến cho các phản ứng hóa học hữu cơ.

Trong các ứng dụng khác nhau

Clorua sắt được sử dụng trong các mạch điện tử in. Do màu sắc của các dạng ngậm nước khác nhau, nó được dùng như một chất màu và được sử dụng trong thuộc da.

FeCl ₃ được dùng trong thuộc da. Tác giả: Pexels. Nguồn: Pixabay.

Nó là chất khử trùng. Nó được sử dụng để điều trị các rối loạn về da và cũng được sử dụng trong nhiếp ảnh.

Rủi ro

Bụi FeCl ₃ gây khó chịu cho mắt, mũi và miệng. Nếu hít phải nó có thể gây ho hoặc khó thở. Nó là một hợp chất ăn mòn, vì vậy tiếp xúc lâu với da và mắt hoặc màng nhầy có thể gây đỏ và bỏng.

Nó không dễ cháy nhưng khi nung ở nhiệt độ cao sẽ tạo ra khí hydro clorua HCl, là khí độc và có tính ăn mòn cao.

FeCl ₃ có hại cho sinh vật sống dưới nước và trên cạn. Nếu ngẫu nhiên nó bị thải ra môi trường, tính axit của nó phải được trung hòa bằng các hợp chất cơ bản.

Người giới thiệu

1. Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ. (2019). Sắt clorua. Đã khôi phục từ pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Tập 19. Tái bản lần thứ tư. John Wiley và các con trai.
3. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. (1990). Phiên bản thứ năm. Tập A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. Ngameni, B. và cộng sự. (2013). Flavonoid và các hợp chất liên quan từ cây thuốc ở Châu Phi. Đặc tính của Flavonoid trong chiết xuất thực vật. Thử nghiệm Ferric clorua. Trong Nghiên cứu Cây thuốc ở Châu Phi. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
5. Agyare, C. và cộng sự. (2017). Petroselinum crispum: một đánh giá. Hoạt động chống oxy hóa. Trong gia vị và rau dược liệu từ Châu Phi. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
6. Stott, R. (2003). Số phận và tập tính của ký sinh trùng trong hệ thống xử lý nước thải. Hóa chất hỗ trợ lắng cặn. In Handbook of Water and Wastewater Microbiology. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
7. Tasker, PA và cộng sự. (2003). Các ứng dụng của Hóa học phối trí. Tách Cu ^II ra khỏi dung dịch clorua. Trong Hóa học Phối hợp Toàn diện. Được khôi phục từ sciricalirect.com.
8. Cotton, F. Albert và Wilkinson, Geoffrey. (1980). Hóa học Vô cơ nâng cao. Ấn bản thứ tư. John Wiley và các con trai.