Struktura chloridu železnatého (FeCl2), použití, vlastnosti

The chlorid železnatý je anorganická pevná látka vytvořená spojením kationtu Fe^dva+ a dva chloridové anionty Cl^-. Jeho chemický vzorec je FeCl_dva. Má tendenci absorbovat vodu z prostředí. Jedním z jeho hydrátů je tetrahydrát FeCl_dva•4H_dvaNebo což je nazelenalá pevná látka.

Je třeba poznamenat, že je velmi rozpustný ve vodě a má tendenci snadno oxidovat za přítomnosti vzduchu za vzniku chloridu železitého FeCl.₃. Protože je snadno oxidovatelný, a proto je schopen působit jako redukční činidlo, je široce používán v chemických a biologických výzkumných laboratořích..

Chlorid železitý má několik použití, z nichž nejdůležitější je pomoc jiným činitelům při oxidaci kalů pocházejících z odpadních vod nebo čištění odpadních vod. Používá se také při procesu potahování kovů kovy a má určité využití ve farmaceutickém průmyslu..

Bylo také experimentováno s použitím FeCl_dva při získávání cenných kovů z použitých katalyzátorů nalezených ve výfukovém potrubí vozidel poháněných benzínem nebo naftou.

Používá se v textilním průmyslu k fixaci barev u některých druhů látek.

Rejstřík článků

• 1 Struktura
• 2 Názvosloví
• 3 Vlastnosti
  • 3.1 Fyzický stav
  • 3,2 Molekulová hmotnost
  • 3.3 Teplota tání
  • 3.4 Bod varu
  • 3.5 Specifická hmotnost
  • 3.6 Rozpustnost
  • 3.7 Další vlastnosti
• 4 Získání
• 5 použití
  • 5.1 Při barvení látek
  • 5.2 Při čištění odpadních vod
  • 5.3 V chemických studiích
  • 5.4 V biochemických studiích
• 6 Reference

Struktura

Chlorid železnatý je tvořen železnatým iontem Fe^dva+ a dva chloridové ionty Cl^- spojené iontovými vazbami.

Železný ion Fe^dva+ má následující elektronickou strukturu:

1 s^dva, 2 s^dva 2 str⁶, 3 s^dva 3p⁶ 3d⁶, 4 s⁰

kde je vidět, že ztratil dva elektrony ze skořápky 4s.

Tato konfigurace není příliš stabilní a z tohoto důvodu má tendenci oxidovat, tj. Ztrácet další elektron, tentokrát z 3D vrstvy, za vzniku iontu Fe.³⁺.

Chloridový iont Cl^- má následující elektronickou strukturu:

1 s^dva, 2 s^dva 2 str⁶, 3 s^dva 3p⁶

kde vidíte, že získal další elektron ve skořápce 3p a dokončil jej. Tato konfigurace je velmi stabilní, protože všechny elektronické vrstvy jsou kompletní.

Nomenklatura

- Chlorid železnatý

- Chlorid železitý

- Dichlorid železa

- Tetrahydrát chloridu železnatého: FeCl_dva•4H_dvaNEBO

Vlastnosti

Fyzický stav

Bezbarvá až světle zelená pevná látka, krystaly.

Molekulární váha

126,75 g / mol

Bod tání

674 ° C

Bod varu

1023 ° C

Specifická hmotnost

3,16 při 25 ° C / 4 ° C

Rozpustnost

Velmi dobře rozpustný ve vodě: 62,5 g / 100 ml při 20 ° C. Rozpustný v alkoholu, acetonu. Mírně rozpustný v benzenu. Prakticky nerozpustný v etheru.

Další vlastnosti

FeCl_dva bezvodý je velmi hygroskopický. Snadno absorbuje vodu z prostředí a vytváří různé hydráty, zejména tetrahydrát, ve kterém pro každou molekulu FeCl_dva existují 4 molekuly H_dvaNebo k tomu připojené (FeCl_dva•4H_dvaNEBO).

Za přítomnosti vzduchu pomalu oxiduje na FeCl₃. To znamená, že ion Fe^dva+ snadno se oxiduje na iont Fe³⁺.

Při zahřátí za přítomnosti vzduchu rychle vzniká chlorid železitý FeCl₃ a oxid železitý Fe_dvaNEBO₃.

FeCl_dva je korozivní pro kovy a tkaniny.

Získávání

Získává se zpracováním přebytku železného kovu Fe vodným roztokem kyseliny chlorovodíkové HCl při vysokých teplotách..

Víra⁰ + 2 HCl → FeCl_dva + 2 h⁺

Avšak v důsledku přítomnosti vody tímto způsobem se získá chlorid železitý tetrahydrát FeCl._dva•4H_dvaNEBO.

Pro získání bezvodého (bez vody zabudované v krystalech) se někteří vědci rozhodli provést reakci železného prášku s bezvodým HCl (bez vody) v rozpouštědle tetrahydrofuranu (THF) při teplotě 5 ° C..

Tímto způsobem se získá sloučenina FeCl_dva•1,5THF, který při zahřátí na 80-85 ° C ve vakuu nebo v atmosféře dusíku (aby se zabránilo přítomnosti vody) produkuje FeCl_dva bezvodý.

Aplikace

Chlorid železitý má různá použití, obvykle na základě své redukční kapacity, to znamená, že může být snadno oxidován. Používá se například v barvách a nátěrech, protože je pomáhá fixovat na povrch.

Železo je základní mikroživina pro zdraví lidí a zvířat. Podílí se na syntéze bílkovin, dýchání a množení buněk.

Proto FeCl_dva používá se ve farmaceutických přípravcích. Fe iont^dva+ jako takový je lépe absorbován než iont Fe³⁺ ve střevech.

Používá se k výrobě FeCl₃. Používá se v metalurgii, v lázních na potahování železa, k zajištění tvárnějšího povlaku.

Zde jsou další doporučená použití.

V barvení tkanin

FeCl_dva Používá se jako mořidlo nebo fixátor barviva u některých druhů tkanin. Mořidlo reaguje chemicky a váže se současně na barvivo a textilii a vytváří na něm nerozpustnou sloučeninu..

Tímto způsobem zůstane barvivo fixováno k látce a jeho barva zesílí..

Při čištění odpadních vod

FeCl_dva používá se v čistírnách odpadních vod nebo čistírnách odpadních vod (kanalizace).

V této aplikaci se chlorid železnatý podílí na oxidaci kalu procesem zvaným Fentonova oxidace. Tato oxidace způsobuje rozpad vloček bláta a umožňuje uvolňování vody, která je na něj silně vázána..

Kal lze poté vysušit a ekologicky zlikvidovat. Použití chloridu železnatého pomáhá snížit náklady na tento proces.

Nedávno bylo také navrženo jeho použití ke snížení tvorby sirovodíku nebo sirovodíku v těchto odpadních vodách..

Tímto způsobem by se snížila koroze způsobená tímto plynem a také nepříjemný zápach..

V chemických studiích

Díky svým redukčním vlastnostem (opak oxidantu), FeCl_dva Je široce používán v různých výzkumech v chemii, fyzice a technických laboratořích.

Někteří vědci používali páry chloridu železitého k extrakci cenných kovů, jako je platina, palladium a rhodium, z použitých katalyzátorů ve vozidlech na benzín nebo naftu..

Tyto katalyzátory se používají k odstraňování plynů, které jsou škodlivé pro člověka a životní prostředí. Jsou umístěny ve výfukovém potrubí osobních a nákladních automobilů na benzín nebo naftu.

Po určité době se katalyzátor vozidla opotřebuje a ztratí svoji účinnost a musí být vyměněn. Upotřebený katalyzátor je vyřazen a probíhají snahy o získání cenných kovů, které obsahuje..

Podle vědců tyto kovy tvořily magnetické slitiny se železem v chloridu železnatém..

Slitiny bylo možné extrahovat pomocí magnetů a poté cenné kovy získat známými metodami..

V biochemických studiích

Za držení kationtu Fe^dva+, což je důležitá mikroživina u lidí a některých zvířat, FeCl_dva používá se ve studiích biochemie a medicíny.

Některé studie ukázaly, že chlorid železitý zlepšuje fungicidní účinnost studené argonové plazmy..

Studená plazma je technologie používaná ke sterilizaci lékařských povrchů a nástrojů. Je založen na tvorbě hydroxylových radikálů OH · z vlhkosti prostředí. Tyto radikály reagují s buněčnou stěnou mikroorganismu a způsobují jeho smrt.

V tomto šetření FeCl_dva zlepšil účinek studené plazmy a urychlil eliminaci houby rezistentní vůči jiným dezinfekčním metodám.

Někteří vědci zjistili, že použití FeCl_dva umožňuje zvýšit výtěžek reakcí k získání glukózy počínaje bagasou z cukrové třtiny.

V tomto případě je Fe^dva+ je nezbytným mikroelementem pro lidské zdraví, jeho přítomnost ve stopách ve výrobku by na člověka neměla vliv.

Reference

1. Fukuda, S. a kol. (2019). Chlorid železnatý a síran železnatý zlepšují fungicidní účinnost studené atmosférické argonové plazmy na melanizované Aureobasidium pullulans. J Biosci Bioeng, 2019, 128 (1): 28-32. Obnoveno z ncbi.clm.nih.gov.
2. Ismal, O.E. a Yildirim, L. (2019). Kovová mořidla a biologická mořidla. In The Impact and Perspects of Green Chemistry for Textile Technology. Kapitola 3, str. 57-82. Obnoveno ze sciencedirect.com.
3. Zhang, W. a kol. (2019). Kokatalýza chloridu hořečnatého a chloridu železnatého na produkci xylo-oligosacharidů a glukózy z bagasy z cukrové třtiny. Bioresour Technol 2019, 291: 121839. Obnoveno z ncbi.nlm.nih.gov.
4. Zhou, X. a kol. (2015). Role původního železa při zlepšování odvodnění kalů pomocí peroxidace. Vědecké zprávy 5: 7516. Obnoveno z ncbi.nlm.nih.gov.
5. Rathnayake, D. a kol. (2019). Regulace sirovodíku v kanalizaci katalyzováním reakce s kyslíkem. Science of the Total Environment 689 (2019) 1192-1200. Obnoveno z ncbi.nlm.nih.gov.
6. Taninouchi, Y. a Okabe, T.H. (2018). Obnova kovů skupiny platiny z použitých katalyzátorů pomocí zpracování parami chloridem železitým. Metall a Materi Trans B (2018) 49: 1781. Obnoveno z odkazu.springer.com.
7. NÁS. Národní lékařská knihovna. (2019). Chlorid železnatý. Obnoveno z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. Aresta, M. a kol. (1977). Oxidace železa (0) chlorovodíkem v tetrahydrofuranu: jednoduchá cesta k bezvodému chloridu železnatému. Anorganic Chemistry, sv. 16, č. 7, 1977. Obnoveno z pubs.acs.org.
9. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chemie. Čtvrté vydání. John Wiley & Sons.