Хлорид железа (III)

Описание

Хлорид железа (III)

Молекулярная масса: 162,2 г/моль
Кислотность: pH 1-2

Хлорид железа (III) в 40% растворе — это химическое вещество, содержащее 40% хлорида железа (III) (FeCl₃) в водном растворе. Это жидкость желто-коричневого цвета. Сам хлорид железа (III) — это неорганическое соединение, соль соляной кислоты и железа в степени окисления +3. Это вещество обладает коррозионными свойствами, особенно в присутствии воды, и действует как окислитель. В растворе он может выполнять роль электролита, что также ускоряет электрохимическую коррозию металлов, таких как сталь.

Раствор хлорида железа (III) используется в основном в качестве коагулянта в процессах очистки воды, особенно в системах очистки сточных вод и подготовки питьевой воды. Он удаляет органические и неорганические загрязнения, вызывая агрегацию частиц, что облегчает их последующее удаление. 40% раствор хлорида железа (III) также применяется в некоторых промышленных процессах, таких как производство пигментов и химический синтез. Это вещество классифицируется как опасный материал с номером UN1760 в соответствии с правилами ADR.

Чтобы получить 40% раствор хлорида железа (III), сначала необходимо получить сам хлорид железа (III). Наиболее распространённый промышленный метод — это прямая реакция железа с хлором. Она проводится в реакционных печах при высокой температуре (200-300°C), где железо реагирует с газообразным хлором. Так как этот процесс является экзотермическим, применяются специальные печи и системы охлаждения для поддержания стабильной температуры. Чтобы избежать образования хлорида железа (II) (FeCl₂) вместо хлорида железа (III), используют избыток хлора или поддерживают более высокую температуру, обеспечивая полное окисление железа.

Полученный хлорид железа (III) изначально находится в газообразном состоянии, поэтому он конденсируется в жидкую или твёрдую форму. Этот процесс происходит в охладителях, откуда продукт транспортируется в хранилища.

Менее распространённый способ получения хлорида железа (III) — это окисление хлорида железа (II) газообразным хлором или сильным окислителем. Этот метод применяют, когда хлорид железа (II) является побочным продуктом других промышленных процессов. Также возможно получение хлорида железа (III) путём реакции оксида железа (III) с соляной кислотой (HCl), в результате чего образуется вода. Этот метод используется в случаях, когда оксид железа (III) доступен как отход производства. Реакция протекает при повышенной температуре, а полученный раствор FeCl₃ может быть концентрирован или превращён в твёрдую форму.

Готовый хлорид железа (III), полученный по одному из этих методов, превращают в раствор с помощью дистиллированной воды. Для уменьшения гидролиза и стабилизации раствора иногда добавляют небольшое количество соляной кислоты (HCl).Химические свойства

Хлорид железа (III) — это реакционноспособное соединение с окислительными свойствами, поэтому он участвует в реакциях окисления-восстановления с металлами. В воде он подвергается гидролизу, образуя раствор с кислой средой. При взаимодействии с щелочами образует гидроксид железа (III) — нерастворимый осадок бурого цвета. Хлорид железа (III) также реагирует с аммиаком (NH₃), образуя аммиачные комплексы или гидроксид железа (III).

Эта субстанция взаимодействует с некоторыми кислотами, например, с серной кислотой, образуя сульфат железа (III). FeCl₃ также применяется для травления металлов, таких как медь. Эта реакция широко используется в электронной промышленности для травления печатных плат.

Рынок

Крупнейшими мировыми производителями раствора хлорида железа (III) являются Китай, США и Индия. Важную роль в его производстве также играют Япония и Россия. В Европе крупнейшим экспортёром этой химической субстанции является Германия. В числе ведущих стран-экспортёров также Франция, Испания, Великобритания и Польша.

С развитием химической промышленности 40% раствор хлорида железа (III) из Польши используется для очистки воды, а также в целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности.

Применение

Раствор хлорида железа (III) широко используется в различных отраслях. В очистке воды и сточных вод он действует как коагулянт, связывая загрязнения и фосфаты, а также снижая неприятные запахи. В химической промышленности применяется для производства красителей, пигментов, а также в качестве катализатора. В электронике его используют для травления печатных плат, а в металлургии – для очистки металлов и производства стали. В фармацевтике он выполняет роль катализатора в синтезе активных веществ, а в косметике – компонента антиперспирантов. В лабораториях применяется в аналитических тестах и органических реакциях. В целлюлозно-бумажной промышленности используется для очистки бумажной массы, а в строительстве – для стабилизации грунтов. В текстильной отрасли служит протравой при окрашивании тканей, а в энергетике – для очистки дымовых газов.

Меры предосторожности

Согласно Регламенту (WE) № 1272/2008 (CLP), муравьиная кислота считается опасным веществом: она вредна при проглатывании (токсическая доза – 500 мг/кг), вызывает раздражение кожи, серьёзно повреждает глаза и может привести к потере зрения, а также раздражает дыхательные пути.

Коды опасности