氯化鐵亦稱氯化高鐵、三氯化鐵、高氯化鐵。化學(xué)式FeCl3。一種強(qiáng)吸濕性的紅褐色六方晶系晶體。在自然界中以鐵鹽礦物存在于火山地區(qū)的熔巖中。密度2.898克/厘米3,熔點(diǎn)309℃,加熱至100℃顯著揮發(fā),315℃時(shí)分解為二氯化鐵和氯。易潮解,易溶于水、乙醇、乙醚、丙酮吡啶、苯基氰、硫酰氯、甘油,難溶于苯。易生成具有強(qiáng)吸濕性的水合物,常見(jiàn)的為六水合三氯化鐵(FeCl3·6H2O),黃棕色晶體,熔點(diǎn)37℃,沸點(diǎn)200~285℃,易潮解。水溶液因水解而呈酸性,并顯黃褐色。能溶解在有機(jī)溶劑中, 且具有揮發(fā)性, 這說(shuō)明具有相當(dāng)程度的共價(jià)性。能沉淀蛋白質(zhì),故可用作止血?jiǎng)?。三氯化鐵極易水解,溶液顯酸性。它由鐵和氯氣直接反應(yīng)制取。
【水中溶解度】0℃時(shí) 74.4、10℃時(shí)81.8、20℃時(shí)96.9、25℃時(shí)99、30℃ 時(shí)282、50℃時(shí)315、60℃時(shí)373、80℃時(shí)526、 100℃時(shí)536。
【毒性】大鼠經(jīng)口LD50900mg/kg。
氯化鐵用作凈水的凝聚劑。因它水解生成的沉淀有強(qiáng)吸附性,在堿性介質(zhì)中凝聚作用更好。也可用來(lái)凈化含硫、亞硫酸鹽和硫化物的水,并用作干燥下水道污水濾渣時(shí)的添加劑。同樣可用于凈化工業(yè)氣體,以除去其中的硫化氫并回收制得元素硫。在醫(yī)藥上利用其凝聚性作止血?jiǎng)蛩苁沟鞍踪|(zhì)迅速凝聚。在電子工業(yè)中三氯化鐵在印刷電路中用作銅版的侵蝕劑,即與銅版上需要去掉的部分反應(yīng),使Cu變成CuCl2而溶解,反應(yīng)如下:
Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2
氯化鐵是銅、銀有機(jī)化合物的氯化劑,有機(jī)染料工業(yè)的氧化劑和媒染劑。它和酚反應(yīng)能顯示顏色,用于檢定酚類物質(zhì)。例如與苯酚的反應(yīng)顯紫色(生成紫色的配離子),可檢定苯酚。三氯化鐵在有機(jī)合成中用作催化劑,它可催化苯的氯化反應(yīng)制取氯苯。
純品氯化鐵是帶有綠色閃光的紫黑色結(jié)晶。露置于空氣中易潮解、吸水性極強(qiáng),易溶于水、醇;水溶液呈酸性、有腐蝕性、水解后生成氫氧化鐵,其凝聚力極強(qiáng)。工業(yè)上常用作凈水處理。應(yīng)存放在干燥處,與怕腐蝕、污染的貨物隔離,包裝必須密封,搬漏物要及時(shí)清除。裝卸時(shí)要輕裝輕卸,防止雨濕受潮。
消防方法:可用水或泡沫。
氯化鐵還分液態(tài)和無(wú)水兩種形態(tài),液體三氯化鐵又稱三氯化鐵溶液,是紅棕色液,易與水混和,對(duì)金屬有腐蝕作用。
無(wú)水三氯化鐵又稱無(wú)水氯化鐵,或無(wú)水氯化高鐵。易溶于水和吸潮。
本品主要由鐵屑與氯氣反應(yīng)制取。廣泛用于凈水劑、印染的媒染劑,印刷制版時(shí)的腐蝕劑,在化學(xué)工業(yè)中還可制造其他鐵鹽,及處理肥皂提取粗甘油等。
聯(lián)合國(guó)編號(hào) (UN No.)1773/8086,8類,屬腐蝕品。
【用途】
氯化鐵用作制染料的氧化劑、中間體的縮合劑、媒染劑、有機(jī)合成催化劑,還用于照相、工業(yè)污水處理、生活污水脫臭、銀礦及銅礦的氯化,及制其他鐵鹽、蝕刻劑、顏料、墨水等。其六水合物用作醫(yī)藥的收斂劑、止血藥、苯酮尿的診斷手段。
【制備方法】
鐵屑氯化法將廢鐵屑放人鋼制立式反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行氯化。反應(yīng)爐上部為預(yù)熱段,內(nèi)襯耐火材料;下部為反應(yīng)段,有水冷夾套。廢鐵屑(絲)從頂部加入,與逆流而上的氯氣在下部反應(yīng)段進(jìn)行反應(yīng)。生成的三氯化鐵蒸氣和尾氣由頂部排出,進(jìn)人冷凝捕集器中冷凝為固體結(jié)晶,經(jīng)攪拌器從冷凝捕集器壁上刮下,制得無(wú)水三氯化鐵成品。其
2Fe+3C12→2FeC13
尾氣中含有少量未反應(yīng)的游離氯和三氯化鐵,用氯化亞鐵溶液吸收氯氣,得到三氯化鐵溶液。生產(chǎn)操作中,因三氯化鐵蒸氣與空氣中水分接觸后強(qiáng)烈發(fā)熱,并放出鹽酸氣,因此管道和設(shè)備要密封良好,整個(gè)系統(tǒng)在負(fù)壓下操作。
【氯化鐵防水劑】
以三氧化鐵、氯化亞鐵為主的能增加水泥砂漿或混凝土密實(shí)性、顯著提高抗?jié)B性(抗水和抗汽油)的一種防水劑。以三氯化鐵、氯化亞鐵為主并加入少量的氯化鈣、氯化鋁、鹽酸等配制而成。屬于氯化物金屬鹽類。為一種深棕色液體,相對(duì)密度不小于1.30,呈酸性,對(duì)金屬有腐蝕作用,在鋼筋混凝土中摻量不宜過(guò)多,以摻入水泥重量的0.75%~1.5%為宜。在一般防水水泥砂漿或混凝土中摻量可為水泥重量的3%,但最大不應(yīng)超過(guò)5%。使用時(shí)先與水?dāng)嚢杈鶆?,然后再拌和砂漿或混凝土,適用于屋面、地下室、水池、水塔等工程的防水或堵漏。
【網(wǎng)絡(luò)知識(shí)參考】
氯化鐵(FeCl3)又稱三氯化鐵,是三價(jià)鐵的氯化物。它易潮解,在潮濕的空氣會(huì)水解,溶于水時(shí)會(huì)釋放大量熱,并產(chǎn)生一個(gè)啡色的酸性溶液。這個(gè)溶液可蝕刻銅制的金屬,甚至不銹鋼。
無(wú)水的氯化鐵是很強(qiáng)的路易斯酸,可用作有機(jī)合成的催化劑。啡黃色的六水物是氯化鐵常見(jiàn)的商業(yè)制品,其結(jié)構(gòu)為[FeCl2(H2O)4]Cl·2H2O(參見(jiàn)三氯化鉻)。
加熱至約315℃,氯化鐵便熔,然后變成氣態(tài)。氣體內(nèi)含有一些Fe2Cl6(參見(jiàn)氯化鋁),會(huì)漸漸分解成氯化亞鐵(FeCl2)和氯氣(Cl2)。
氯化鐵是頗強(qiáng)的路易斯酸,跟路易斯堿,例如氧化三苯基膦,可組成穩(wěn)定的FeCl3(OP-Ph3)2(Ph = 苯基)。
氯化鐵在鹽酸中和氯又可組成FeCl4−配離子,它是黃色的,這就是工業(yè)濃鹽酸顯黃色的原因,可用乙醚萃取出來(lái)。
草酸根離子和氯化鐵反應(yīng),可得到穩(wěn)定的配位化合物如[Fe(C2O4)3]3−。
氯化鐵是一般強(qiáng)度的氧化劑,可氧化氯化亞銅為氯化銅。還原劑如聯(lián)胺,可以使氯化鐵成為鐵的配位化合物。
【參考資料】
袁潤(rùn)章 主編.中國(guó)土木建筑百科辭典·工程材料 上.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.
申泮文,王積濤 主編.化合物詞典.上海:上海辭書(shū)出版社.2002.第177頁(yè).
http://m.approvedhomemanagement.com/ProductChemicalPropertiesCB5444364.htm
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%AF%E5%8C%96%E9%93%81