Eisenchlorid

Eisenchlorid, Eisenchlorid auch genannt wird, ist ein im industriellen Maßstab Rohstoff chemische Verbindung mit der Formel FeCl3. Die Farbe der Eisenchlorid-Kristalle hängt von der Betrachtungswinkel: durch reflektiertes Licht die Kristalle erscheinen dunkelgrün, aber im Durchlicht sie purpurrot erscheinen. Wasserfreies Eisenchlorid ist zerfließende, bilden hydrierten Chlorwassernebel in feuchter Luft. Es wird selten in seiner natürlichen Form, Mineral molysite, vor allem aus einigen Fumarolen bekannt beobachtet.

Wenn in Wasser gelöst, Eisenchlorid hydrolysiert und gibt Wärme in einer exothermen Reaktion. Die resultierende braune, saure und korrosive Lösung wird als Flockungsmittel bei der Abwasserbehandlung und Trinkwassergewinnung verwendet wird und als Ätzmittel für Kupfer basierenden Metallen in Leiterplatten. Wasserfreiem Eisenchlorid ist eine ziemlich starke Lewis-Säure, und als Katalysator in der organischen Synthese verwendet wird.

Nomenklatur

Der Deskriptor hydratisiert oder wasserfrei eingesetzt, wenn es um Eisenchlorid, um zwischen den beiden gemeinsamen Formen. Hexahydrat wird üblicherweise als vereinfachte Bruttoformel FeCl3⋅6H2O angegeben. Es kann auch als trans Cl⋅2H2O und dem systematischen Namen tetraaquadichloroiron chloriddihydrat, die deutlicher stellt seine Struktur gegeben.

Struktur und Eigenschaften

Wasserfreies Eisenchlorid übernimmt das BiI3 Struktur, die oktaedrische Fe verfügt Zentren durch Zwei-Koordinaten-Chlorid-Liganden miteinander verbunden sind. Eisenchlorid-Hexahydrat aus trans- kationische Komplexe und Chlorid-Anionen, wobei die verbleibenden zwei H2O Moleküle in der monoklinen Kristallstruktur eingebettet.

Eisenchlorid hat einen relativ niedrigen Schmelzpunkt und siedet bei etwa 315 ° C. Der Dampf aus dem Dimer Fe2Cl6 die zunehmend dissoziiert in den monomeren FeCl3 bei höherer Temperatur, in Konkurrenz mit den reversiblen Zersetzung zu Eisenchlorid und Chlorgas zu ergeben.

Zubereitung

Wasserfreies Eisenchlorid kann durch Vereinigung der Elemente hergestellt werden:

Lösungen von Eisenchlorid industriell beide aus Eisen und aus Erz, in einem geschlossenen Kreisprozess.

  • Auflösen von reinem Eisen in einer Lösung von Eisenchlorid
  • Lösen von Eisenerz in Chlorwasserstoffsäure
  • Oxidation von Eisenchlorid mit Chlor
  • Oxidation von Eisenchlorid mit Sauerstoff
  • Umsetzen Eisen mit Salzsäure, dann mit Wasserstoffperoxid. Das Wasserstoffperoxid wird der Katalysator bei der Umwandlung von Eisenchlorid zu Ferrichlorid

Wie viele andere hydratisierte Metallchloride können hydratisierte Eisenchlorid zu dem wasserfreien Salz durch Refluxieren mit Thionylchlorid umgewandelt werden. Umwandlung des Hydrat zu wasserfreiem Eisenchlorid wird nicht durch Erwärmen, wie HCl und Eisen Oxychloride produziert.

Reaktionen

Eisenchlorid hydrolysiert, um eine saure Lösung zu ergeben. Wenn mit Eisenoxid bei 350 ° C erhitzt, Eisenchlorid gibt Eisenoxychlorid, einen geschichteten festen und Einlagerungswirt.

Es ist eine mäßig starke Lewis-Säure unter Bildung Addukten mit Lewis-Basen, wie Triphenylphosphinoxid, zB FeCl32 wobei Ph = Phenyl. Es reagiert auch mit anderen Chloridsalzen, um den gelben Tetraeder FeCl4 Ionen geben. Salze FeCl4 in Salzsäure in Diethylether extrahiert wird.

Alkalimetallalkoxide reagieren, um die Metallalkoxid-Komplexe unterschiedlicher Komplexität zu geben. Die Verbindungen können dimere oder trimere sein. In der Festphase eine Vielzahl von mehrkernigen Komplexen sind für die Nenn stöchiometrischen Reaktion zwischen FeCl3 und Natriumethoxid beschrieben:

Oxalate reagieren schnell mit wässrigen Eisenchlorid zu geben. Andere Carboxylatsalze Komplexe bilden, z.B. Citrat und Tartrat.

Oxidation

Eisenchlorid ist ein mildes Oxidationsmittel, beispielsweise oxidieren Kupferchlorid Kupferchlorid ist.

Es reagiert auch mit Eisen zu Eisenchlorid zu bilden:

Reduktionsmittel, wie Hydrazin zu konvertieren Eisenchlorid, um Komplexe von Eisen.

Verwendungen

Industriell

In der industriellen Anwendung wird Eisenchlorid in der Abwasserbehandlung und Trinkwassergewinnung verwendet wird. In dieser Anwendung FeCl3 in leicht basischen Wasser reagiert mit dem Hydroxid-Ion, eine Flocke von Eisenhydroxid, genauer als FeO formulierten Form, das suspendierten Materialien entfernen können.

Es wird auch als Auslaugmittel in der Hydrochlorid bei der Herstellung von Si aus FeSi verwendet, zum Beispiel.

Eine weitere wichtige Anwendung des Eisenchlorid Ätzen von Kupfer in zweistufigen Redox-Reaktion zu Kupferchlorid und Kupferchlorid bei der Herstellung von Leiterplatten.

Eisenchlorid als Katalysator für die Umsetzung von Ethylen mit Chlor verwendet wird, bildet Ethylendichlorid, ein wichtiger chemischer Grundstoff, der vor allem für die industrielle Herstellung von Vinylchlorid, dem Monomer für die Herstellung von PVC verwendet wird.

Laborgeräte

Im Labor wird üblicherweise Eisenchlorid als Lewis-Säure zum Katalysieren Reaktionen wie Chlorierung von Aromaten und Friedel-Crafts-Reaktion von Aromaten eingesetzt. Es ist weniger leistungsfähig als Aluminiumchlorid, aber in einigen Fällen ist dies Milde zu höheren Ausbeuten, beispielsweise bei der Alkylierung von Benzol:

Die Eisenchloridtest ist ein kolorimetrischer Test für traditionelle Phenole, die eine 1% Eisenchloridlösung, die mit Natriumhydroxid neutralisiert wurde, bis ein leichter Niederschlag von FeO gebildet nutzt. Die Mischung wird vor der Verwendung filtriert. Die organische Substanz wird in Wasser, Methanol oder Ethanol gelöst, dann wird das neutralisierte Eisenchloridlösung zugegeben eine vorübergehende oder dauerhafte Färbung zeigt die Anwesenheit von einem Phenol oder Enol.

Diese Reaktion wird in der Trinder Punkttest, der verwendet wird, um das Vorhandensein von Salicylaten, insbesondere Salicylsäure, die eine phenolische OH-Gruppe enthält anzuzeigen ausgebeutet.

Andere Verwendungen

  • In wasserfreier Form eingesetzt als Trockenmittel in bestimmten Reaktionen.
  • Verwendet, um das Vorhandensein von Phenolverbindungen in der organischen Synthese erkennen, zB: Untersuchen Reinheit synthetisiert Aspirin.
  • In Wasser- und Abwasserbehandlung verwendet werden, um ausgefällt Phosphat als Eisenphosphat.
  • Wird von amerikanischen Sammlern, die Termine von Buffalo Nickels, die so stark abgenutzt sind, dass das Datum nicht mehr sichtbar zu identifizieren.
  • Wird von Messerhandwerker und Schwertschmiede, um Klingen zu färben, um eine Kontrastwirkung auf das Metall zu geben und Metallschichtung oder Mängel anzuzeigen.
  • Verwendet, um die Widmanstätten-Struktur in Eisenmeteoriten zu ätzen.
  • Notwendig für das Ätzen der Photogravurplatten zum Drucken von Foto- und Kunstbildern im Tief- und zum Ätzen von Tiefdruckzylinder in der Druckindustrie verwendet.
  • Verwendet werden, um Leiterplatten zu machen.
  • In der tierärztlichen Praxis zur Behandlung von Raubbau der eines Tieres Krallen, insbesondere wenn die Raubbau führt zu Blutungen.
  • Reagiert mit Cyclopentadienylmagnesium Bromid in einer Zubereitung von Ferrocen, einem Metall-Sandwich-Komplexes.
  • Manchmal in einer Technik des Raku verwendet ware Brennen, das Eisen Färben eines Töpferstück Schattierungen von Rosa, Braun und Orange.
  • Verwendet, um die Loch- und Spaltkorrosionsbeständigkeit von rostfreien Stählen und anderen Legierungen zu testen.
  • In Verbindung mit NaI in Acetonitril verwendet, um mild zu reduzieren organischen Aziden zu primären Aminen.
  • Eingesetzt in einem Tier-Thrombosemodell.

Sicherheit

Eisenchlorid ist giftig, stark ätzend und sauer. Die wasserfreie Material ist ein leistungsfähiges Entwässerungsmittel.

Obwohl Berichte über Vergiftungen beim Menschen sind selten, kann die Einnahme von Eisenchlorid in schweren Morbidität und Mortalität führen. Brachte Etikettierung und Lagerung führen zu versehentliches Verschlucken oder Fehldiagnosen. Frühe Diagnose ist wichtig, insbesondere bei schwer vergifteten Patienten.

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