เหล็ก (III) คลอไรด์: โครงสร้างคุณสมบัติการผลิตการใช้งาน - เคมี - 2026

เหล็กคลอไรด์ (III)เป็นสารอนินทรีประกอบด้วยองค์ประกอบของเหล็ก (Fe) และคลอรีน (Cl) สูตรทางเคมีของมันคือ FeCl 3 เป็นผลึกของแข็งที่มีสีตั้งแต่สีส้มจนถึงสีน้ำตาลดำ

FeCl ₃ละลายได้ง่ายในน้ำกลายเป็นสารละลายในน้ำที่เป็นกรดซึ่งการเพิ่ม pH ทำให้เป็นด่างมากขึ้นอาจทำให้เกิดเฟอร์ริกออกไซด์เป็นของแข็งได้

เหล็ก (III) คลอไรด์หรือของแข็งFeCl ₃เฟอร์ริกคลอไรด์ ЕгорОсин / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) ที่มา: Wikimedia Commons

เหล็ก (III) คลอไรด์ใช้ในการชำระอนุภาคที่ก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำจากขยะเทศบาลหรืออุตสาหกรรม ว่ากันว่ามันช่วยกำจัดปรสิตบางชนิดและทำหน้าที่หยุดการสูญเสียเลือดจากบาดแผลในสัตว์และเพื่อการรักษาของพวกมัน

ใช้ในการสกัดทองแดง (II) จากแร่คอปเปอร์ซัลไฟด์ นอกจากนี้ยังใช้ในปฏิกิริยาทางเคมีและการวิเคราะห์ต่างๆในห้องปฏิบัติการทางชีววิทยาและเคมี ตัวอย่างเช่นใช้ตรวจหาสารประกอบเช่นฟีนอลในน้ำมันที่สกัดจากพืช ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ในการฟอกหนังและในการถ่ายภาพ

เนื่องจาก FeCl _{3 เป็น}สารประกอบกรดจึงมีฤทธิ์กัดกร่อนผิวหนังและเยื่อเมือก ควรหลีกเลี่ยงการหายใจเอาฝุ่นของสารประกอบนี้ ไม่ควรกำจัดทิ้งในสิ่งแวดล้อม

โครงสร้าง

เหล็ก (III) คลอไรด์หรือ FeCl ₃คลอเป็นสารประกอบไอออนิกและถูกสร้างขึ้นจากหนึ่งในเฟ³⁺ไอออนเฟอริกและสาม Cl ^-คลอไรด์ไอออน เหล็กอยู่ในสถานะออกซิเดชั่นที่ +3 และคลอรีนแต่ละตัวมี -1 วาเลนซ์

เหล็ก (III) คลอไรด์หรือเฟอร์ริกคลอไรด์ ผู้แต่ง: Marilú Stea

ศัพท์เฉพาะ

• เหล็ก (III) คลอไรด์
• เฟอร์ริกคลอไรด์
• ไตรคลอไรด์เหล็ก
• เหล็ก muriate

คุณสมบัติ

สภาพร่างกาย

ของแข็งผลึกสีส้มถึงน้ำตาลดำ

เฟอร์ริกคลอไรด์ FeCl ₃รัส (ไม่มีน้ำ) Leiem / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) ที่มา: Wikimedia Commons

น้ำหนักโมเลกุล

Anhydrous FeCl ₃ = 162.2 g / mol

จุดหลอมเหลว

Anhydrous FeCl ₃ = 304 ºC

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

จุดเดือด

Anhydrous FeCl ₃ = ประมาณ 316 ºC

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

ความหนาแน่น

Anhydrous FeCl ₃ = 2.90 g / cm ³ที่ 25 ° C

การละลาย

ละลายน้ำได้มาก: 74.4 g / 100 g น้ำที่ 0 ° C; 535.7 กรัม / น้ำ 100 กรัมที่ 100 ° C ละลายได้ดีในอะซิโตนเอทานอลอีเทอร์และเมทานอล ละลายได้อย่างอ่อนในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วเช่นเบนซีนและเฮกเซน

พีเอช

สารละลายที่เป็นน้ำมีความเป็นกรดมาก สารละลาย 0.1 โมลของ FeCl ₃ต่อน้ำหนึ่งลิตรมีค่า pH 2.0

คุณสมบัติทางเคมี

เมื่อ FeCl ₃ละลายในน้ำจะไฮโดรไลเซส นั่นคือจะแยกเป็นของเฟ³⁺และ 3 Cl ^-ไอออน เฟ³⁺รูปแบบไอออนเฮกซ่าเหล็ก³⁺แต่รวมนี้กับ OH ^-ไอออนจากน้ำขึ้นรูปสายพันธุ์ผสมและปล่อย H ⁺โปรตอน

ด้วยเหตุนี้สารละลายจึงเป็นกรด ถ้า pH เพิ่มขึ้นสิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะก่อตัวเป็นเจลและสุดท้ายก็เป็นตะกอนหรือของแข็งของเฟอริกออกไซด์ที่ให้ความชุ่มชื้นในรูปแบบ Fe ₂ O _{3 •} nH ₂ O

ผลึกคลอไรด์ของเหล็ก (III) ดูดความชื้นกล่าวคือดูดซับน้ำจากสิ่งแวดล้อม เมื่อเปียกจะมีฤทธิ์กัดกร่อนอลูมิเนียมและโลหะหลายชนิด

สารละลาย FeCl ₃สามารถเป็นกรดและกัดกร่อนได้มากเนื่องจากมี HCl Kanesskong / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0) ที่มา: Wikimedia Commons

สารละลาย FeCl _{3 ใน}น้ำมีความเป็นกรดสูงและมีฤทธิ์กัดกร่อนโลหะส่วนใหญ่ มีกลิ่นจาง ๆ ของกรดไฮโดรคลอริก HCl เมื่อได้รับความร้อนจนสลายตัว FeCl ₃จะปล่อยก๊าซ HCl ที่เป็นพิษสูง

การได้รับ

เหล็ก (III) คลอไรด์ผลิตโดยคลอรีนโดยตรงของเหล็กโดยทำปฏิกิริยาคลอรีนแห้ง (Cl ₂ ) กับเศษเหล็ก (Fe) ที่ 500-700 ° C

ปฏิกิริยาจะดำเนินการในเครื่องปฏิกรณ์ที่ทนกรด ขั้นตอนแรกคือการหลอมส่วนผสมของเหล็ก (III) คลอไรด์ (FeCl ₃ ) และโพแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) ที่ 600 ° C

FeCl ₃ต้องเตรียมในภาชนะที่ทนกรดสูงเช่นสแตนเลส ผู้แต่ง: Johannes Plenio ที่มา: Pixabay

จากนั้นเศษเหล็ก (Fe) จะละลายในส่วนผสมที่หลอมละลายดังกล่าวซึ่งเหล็กจะทำปฏิกิริยากับ FeCl ₃และกลายเป็นเฟอร์รัสคลอไรด์ (FeCl ₂ )

Fe + 2 FeCl ₃ → 3 FeCl ₂

จากนั้น FeCl ₂จะทำปฏิกิริยากับคลอรีน Cl ₂สร้าง FeCl ₃ซึ่งจะระเหิด (เปลี่ยนจากของแข็งเป็นก๊าซโดยตรง) และถูกรวบรวมไว้ในห้องควบแน่นพิเศษ

2 FeCl ₂ + Cl ₂ → 2 FeCl ₃

เหล็กซัลเฟต Feso ₄นอกจากนี้ยังสามารถมีปฏิกิริยาตอบสนองด้วยคลอรีน Cl 2

FeCl _{3 •} 6H ₂ O เฮกซะไฮเดรตได้จากการระเหยของสารละลาย Fe ³⁺และ Cl ^-ไอออนในห้องอบไอน้ำ

มีอยู่ในธรรมชาติ

เฟอร์ริกคลอไรด์หรือเหล็ก (III) คลอไรด์พบในธรรมชาติในรูปของแร่โมลิไซท์ซึ่งพบในลาวาจากภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่น ในบรรดาภูเขาไฟที่สามารถพบได้คือภูเขาไฟวิสุเวียส

FeCl ₃เป็นส่วนหนึ่งของแร่โมลิไซต์ซึ่งพบได้ในภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่น ผู้แต่ง: Skeeze ที่มา: Pixabay

การประยุกต์ใช้งาน

ในการบำบัดน้ำเสีย

เฟอร์ริกคลอไรด์ใช้ในการบำบัดน้ำเสียในเขตเทศบาลหรือในโรงงานอุตสาหกรรมโดยการตกตะกอนทางเคมี

มันทำหน้าที่เป็นตัวตกตะกอนที่ชอบการรวมตัวของอนุภาคหลาย ๆ ตัวซึ่งกันและกันด้วยวิธีนี้กลุ่ม บริษัท หรืออนุภาคขนาดใหญ่จะก่อตัวขึ้นซึ่งมีแนวโน้มที่จะตกตะกอนหรือตะกอน (ลงไปตามน้ำหนักของตัวมันเองที่ด้านล่างของน้ำที่กำลังบำบัด)

FeCl ₃ใช้เพื่อแยกวัสดุที่ไม่ต้องการออกจากน้ำเสียโดยชุมชนหรืออุตสาหกรรม ผู้แต่ง: 后园卓. ที่มา: Pixabay

ด้วยวิธีนี้การแยกของแข็งออกจากน้ำจึงเป็นที่นิยมและปราศจากวัสดุที่ไม่ต้องการ

การรักษาประเภทนี้สามารถอำนวยความสะดวกในการกำจัดปรสิตเช่นโปรโตซัวซึ่งเป็นจุลินทรีย์ที่เกิดจากเซลล์เดียวเช่นอะมีบาที่ก่อให้เกิดโรค

ด้วยเหตุนี้ FeCl ₃จึงใช้ในการทำให้น้ำบริสุทธิ์

ในขั้นตอนการรักษาทางสัตวแพทย์

เหล็ก (III) คลอไรด์ใช้ในการรักษาบาดแผลของสัตว์

ทำหน้าที่เป็นยาสมานแผลเฉพาะที่ (สามารถดึงเนื้อเยื่อและทำหน้าที่ต้านการอักเสบและรักษา) และห้ามเลือด (หยุดเลือดออกหรือการสูญเสียเลือด)

ใช้เป็นผงเพื่อหยุดการสูญเสียเลือดหรือเมื่อวัวมีเขาถูกตัดออก นอกจากนี้ยังใช้ในรูปแบบของสารละลายเพื่อห้ามเลือดเมื่อมีการตัดก้ามหรือหูดออก

FeCl ₃ใช้ในผงที่ใช้กับเขาวัวที่ถูกตัดเพื่อป้องกันการติดเชื้อ ผู้แต่ง: JacLou DL. ที่มา: Pixabay

นอกจากนี้ยังใช้ในการรักษา pharyngitis (การอักเสบของคอหอย) หรือ stomatitis (การอักเสบของเยื่อบุช่องปาก) และเพื่อเพิ่มฮีโมโกลบินในเลือดในนกบางชนิด

ในการสกัดโลหะ

เหล็ก (III) คลอไรด์หรือเฟอร์ริกคลอไรด์ FeCl ₃ใช้ในการสกัดทองแดง (II) จากแร่ทองแดงที่มีคอปเปอร์ซัลไฟด์

เป็นวิธีการออกซิเดชั่นที่เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อยก๊าซพิษซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO ₂ ) เนื่องจากมีการสร้างกำมะถัน (S) ขึ้นมาแทน สารละลายผลิตด้วย FeCl ₂ , FeCl ₃ , CuCl ₂และคลอไรด์โลหะอื่น ๆ ที่มีความเข้มข้นสูง

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

เป็นน้ำยาในห้องปฏิบัติการทางเคมีและชีวภาพ

ในหลาย ๆ การใช้งานในทางเคมีมันทำหน้าที่บ่งบอกถึงการมีอยู่ของหมู่ฟีนอลิก –OH (นั่นคือกลุ่ม –OH ที่ติดกับวงแหวนเบนซีน)

สารประกอบที่จะวิเคราะห์ละลายในเอทานอลและไม่กี่หยดของ FeCl ₃วิธีการแก้ปัญหาที่มีการเพิ่ม เมื่อสารประกอบมีหมู่ -OH ติดอยู่กับวงแหวนเบนซีน (นั่นคือฟีนอล) จะเกิดสีเขียวอมฟ้า

การทดสอบนี้ช่วยในการวิเคราะห์การมีอยู่ของฟีนอลในสารสกัดจากพืช

FeCl ₃ต่อหน้าฟีนอลให้สีเขียวอมฟ้า ผู้แต่ง: Ewa Urban ที่มา: Pixabay

นอกจากนี้ยังใช้ในการทดสอบเพื่อตรวจสอบฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระของน้ำมันบางชนิดที่สกัดจากผัก

การใช้งานอีกประการหนึ่งคือช่วยให้สามารถเตรียมสารประกอบทางเคมีอื่น ๆ ได้ นอกจากนี้ยังสามารถทำหน้าที่เป็นตัวออกซิไดซ์คลอรีน (ให้คลอรีน) และกลั่นตัว (เพื่อรวมโมเลกุลตั้งแต่สองโมเลกุลขึ้นไปเข้าด้วยกัน)

นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาหรือตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีอินทรีย์

ในการใช้งานต่างๆ

เฟอร์ริกคลอไรด์ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์แบบพิมพ์ เนื่องจากการให้สีของรูปแบบไฮเดรตต่างๆจึงทำหน้าที่เป็นเม็ดสีและใช้ในการฟอกหนัง

FeCl ₃ใช้ในการฟอกหนัง ผู้แต่ง: Pexels ที่มา: Pixabay

เป็นยาฆ่าเชื้อ ใช้ในการรักษาโรคผิวหนังและยังใช้ในการถ่ายภาพ

ความเสี่ยง

ฝุ่น FeCl ₃ระคายเคืองต่อตาจมูกและปาก หากหายใจเข้าไปอาจทำให้ไอหรือหายใจลำบาก เป็นสารประกอบที่มีฤทธิ์กัดกร่อนดังนั้นการสัมผัสกับผิวหนังและดวงตาหรือเยื่อเมือกเป็นเวลานานอาจทำให้เกิดรอยแดงและไหม้ได้

ไม่ติดไฟ แต่เมื่อได้รับความร้อนถึงอุณหภูมิสูงจะก่อให้เกิดก๊าซไฮโดรเจนคลอไรด์ HCl ซึ่งเป็นพิษและมีฤทธิ์กัดกร่อนสูง

FeCl ₃เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำและบนบก ถ้ามันถูกกำจัดออกสู่สิ่งแวดล้อมโดยบังเอิญความเป็นกรดจะต้องถูกทำให้เป็นกลางด้วยสารประกอบพื้นฐาน

อ้างอิง

1. หอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติสหรัฐอเมริกา (2019) เฟอร์ริกคลอไรด์. กู้คืนจาก pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. เคิร์ก - โอ ธ เมอร์ (1994). สารานุกรมเทคโนโลยีเคมี. เล่ม 19. พิมพ์ครั้งที่สี่. John Wiley & Sons
3. สารานุกรมเคมีอุตสาหกรรมของ Ullmann (1990) ฉบับที่ห้า เล่ม A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
4. งามเมนีบีและคณะ (2013) ฟลาโวนอยด์และสารประกอบที่เกี่ยวข้องจากพืชสมุนไพรของแอฟริกา คุณลักษณะของฟลาโวนอยด์ในสารสกัดจากพืช การทดสอบเฟอร์ริกคลอไรด์ ในการวิจัยพืชสมุนไพรในแอฟริกา. กู้คืนจาก sciencedirect.com.
5. Agyare, C. et al. (2017) Petroselinum crispum: บทวิจารณ์ ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ในเครื่องเทศและผักสมุนไพรจากแอฟริกา กู้คืนจาก sciencedirect.com.
6. Stott, R. (2003). ชะตากรรมและพฤติกรรมของปรสิตในระบบบำบัดน้ำเสีย. การตกตะกอนด้วยสารเคมี ในคู่มือจุลชีววิทยาน้ำและน้ำเสีย. กู้คืนจาก sciencedirect.com.
7. Tasker, PA และคณะ (2003) การประยุกต์ใช้เคมีประสานงาน การสกัด Cu ^IIจากสารละลายคลอไรด์ ในเคมีประสานงานที่ครอบคลุม กู้คืนจาก sciencedirect.com.
8. ฝ้ายเอฟอัลเบิร์ตและวิลคินสันจอฟฟรีย์ (1980) เคมีอนินทรีย์ขั้นสูง. พิมพ์ครั้งที่สี่. John Wiley & Sons