SZAKASZ II. SZERVETLEN KÉMIA

8. Fémelemek és vegyületeik. Fémek

8.5. Ferum

A vas(III)-klorid oldat elkészíthető laboratóriumban vagy otthon. Szüksége lesz hőálló, nem fémből készült edényekre és tiszta meleg vagy desztillált edényekre). Feloldódás és ülepedés után sötétbarna folyadékot kapunk. A vas(III)-klorid-oldat elkészítésének számos jellemzője van, amelyeket érdemes megismerni, mielőtt elkezdené dolgozni vele.

Vasklorid

A vegyipar által előállított vízmentes vas-klorid - FeCl 3 - sötét kristályok Barna piros, lila, sötétzöld árnyalatokkal. Moláris tömeg- 162,21 g/mol. Az anyag 307,5 ​​°C-on megolvad, és 500 °C-on bomlásnak indul. A vízmentes só mintáját 100 g vízben feloldjuk:

• 74,4 g (0 °C);
• 99 g (25 °C);
• 315 g (50 °C);
• 536 g (100 °C).

Vízmentes (III) - nagyon higroszkópos anyag, gyorsan magához vonzza a nedvességet környezet. Levegőben vízzel kölcsönhatásba lép, FeCl 3 + 6H 2 O hexahidrát sárga kristályokká alakul A vízmentes vas-klorid tömeghányada a vásárolt anyagban kereskedelmi hálózat, eléri a 95%-ot. Kis mennyiségű vas-klorid FeCl 2 és oldhatatlan szennyeződések találhatók benne. Kereskedelmi név: vas-klorid. Az anyag tűz- és robbanásbiztos, de oldata korrozív hatást fejt ki a fémtárgyakra.

Vas(III)-klorid-hexahidrát

Az ipar a vízmentes mellett kristályos hidrátot is gyárt, amelyben tömeghányad vas-klorid (III) 60%. Az anyag sárgásbarna kristályos massza vagy azonos árnyalatú laza darabok. Fontos megkülönböztető vonás két- és háromértékű vasionok - szín. A Fe 2+ oxidációs állapotát zöldes árnyalat jellemzi, a hexahidrát kristályos vas-klorid kékes-zöld anyag. A Fe 3+ -ionok oxidációs állapotában a szín a sárgától a barnáig terjed. Mert minőségi meghatározás A vas-klorid oldatot a következő reagensek befolyásolják:

• NaOH (barna Fe(OH) 3 csapadék jelenik meg);
• K 4 (kék KFe csapadék jelenik meg);
• KCNS, NaCNS (vörös vas-tiocianát Fe(CNS) 3 képződik).

Hogyan kell hígítani a vas-kloridot

A vas(III)-klorid barna vagy vörös oldat formájában megtalálható a boltokban, laboratóriumban elkészítve vagy otthon. Utóbbi esetben mindenképpen hőálló, nem fémből készült edényekre lesz szükséged (üveg, műanyag, kerámia). A só feloldásához vizet lehet venni a csapból. Biztonságosabb - főtt vagy desztillált. Egy edénybe 50-70 °C-ra felmelegített vizet teszünk, majd kis adagokban öntjük az anyagot. A vas-klorid és a víz aránya 1:3. Ha kristályos hidrátból készítünk oldatot, akkor kevesebb vízre lesz szükség, mert azt a kristályos hidrát tartalmazza (40 tömeg%). Az anyagot apránként adagoljuk az oldathoz, egy-egy adag kb. 5-10 g.. A hidratációs reakció heves jellege miatt nem ajánlott a teljes mintát egyszerre önteni. Ne használjon fém edényeket (kanalat, spatulát). A sónak teljesen fel kell oldódnia meleg vízben, amihez a kristályokat jól össze kell keverni a folyadékkal. A folyamatot sósav (a kristályok tömegének 1/10-e) hozzáadásával gyorsítják. Több órás ülepedés után üledék jelenhet meg az alján a mintában lévő vas-hidroxid jelenléte és a reakció során vas-hidroxid képződése miatt. Az elkészített sötétbarna oldatot szűrni kell, és szorosan lezárt műanyag edényben mérsékelt hőmérsékleten, közvetlen napfénytől védve kell tárolni.

Vas-klorid alkalmazása az iparban és a közművekben. Háztartási használat

A vassókat számos területen használják. A háromértékű fém-kloridot víz, fémek és festékek kezelésére használják. Az anyagot ipari szerves szintézisben használják (katalizátor, oxidálószer). A Fe 3+ ion koagulációs tulajdonságait különösen nagyra értékelik a települési és ipari szennyvizek kezelésében. A vas-klorid hatására a szennyeződések kis oldhatatlan részecskéi összetapadnak és kicsapódnak. Ezenkívül az oldható szennyeződések egy része meg van kötve, amelyeket eltávolítanak szennyvíztisztító telepek. A kristályos hidrátot és a vízmentes sót, a FeCl 3-at fémnyomólemezek maratási folyamataiban használják. Anyagot adnak a betonhoz, hogy megerősítsék annak szilárdságát.

Kémiai jelenségek táblák maratása során. Biztonsági intézkedések

Népszerű Vegyi anyag nyomtatott áramköri lapok maratásához - vas(III)-klorid. Az erre a célra szolgáló oldatot 0,150 kg sóból és 0,200 liter meleg vízből készítik. Fe 3+ és Cl - ionokat tartalmaz, és hidrolízis során barna vegyület képződik - vas-hidroxid. Az eljárás a következő sémát követi: FeCl 3 + 3HOH↔ Fe(OH) 3 + 3Cl - + 3H +. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy a táblát reakció melléktermékei szennyezik, ami megnehezíti a további maratást. A só maga nem illékony anyag, de amikor vízzel kölcsönhatásba lép, maró hatású gőzöket bocsát ki. A munkát friss levegőn vagy jól szellőző helyiségben kell végezni. Az oldat bőrrel és nyálkahártyával való érintkezése irritációt és bőrgyulladást okozhat. Személyi védőfelszerelést (szemüveg, kesztyű) kell használni. Ha maró oldattal érintkezik, bő vízzel öblítse le a bőrt.

Figyelem!Én magam nem próbáltam ezt a módszert, csak olvastam róla valami könyvben!

A vas-klorid előállításához be kell venni Vas fűrészport vagy vékony lemezeket, és töltse fel őket sósav (HCl) oldattal.

A fűrészport nyitott tartályban néhány napig hagyjuk. Néhány nap múlva az oldat zöldre vált.

Ezt követően a kapott oldatot lecsepegtetjük, és egy idő után készen áll a „munkára”!

P.S. 2007. július 13-án levelet kaptunk a tisztelt Vlagyimir Szirovtól, amelyben a következőket írta:

Évtizedek óta keringenek a vas(III)-klorid házi készítésének lehetőségéről szóló történetek a rádióamatőr szakirodalomban. Van valami ilyesmi ezen az oldalon (lásd fent).

Az ismeretlen szerző őszintén azt mondja: "Én magam nem próbáltam ki ezt a módszert." De úgy tűnik, azok közül, akik valaha is írtak erről, SENKI sem próbálta ki ezt a módszert!!! A szerény szolgád pedig a 90-es években kipróbálta, és az eredmények olyanok, hogy jobb, ha meg sem próbálod.

A vas lehet három- vagy kétértékű. Klórral kombinálva két képletet kapunk - „vas klór kettő” és „ferrum klór három”. Az első zöld kristályok, a második sárgásbarna. Réz nyomtatott áramköri lapok maratására csak a vas-klorid alkalmas, a „ferrum chlorine two” nem működik – ezt kísérletileg állapították meg. Vagy legalábbis nem működik jól. A leírt kézműves módszerrel (vasreszelék sósavval való feltöltése) pedig a kémia egyes törvényei szerint az eredmény pontosan „ferrum klór kettő”. Néhány részletesebb kiadványban a ez a témaúgy tűnik, ezt a tényt figyelembe veszik - valami ilyesmit írnak: „ha zöldes
megoldás – hagyjuk állni szabadban, így sárgásbarna lesz." Kísérletileg tesztelve - nem működik! Hetekig-hónapokig állt... A kétértékű vas egy jelentéktelen része háromértékűvé oxidálódik, de semmi több.

Megpróbáltam felmelegíteni az oldatot, párologtatni, szárítani, zöldes kristályokat hagyni a levegőben.... További oxidáció oxigén, majd klór átengedésével az oldaton.... Minden haszontalan! Majdnem megmérgeztem magam és mérgeztem a körülöttem lévőket, de gyakorlatilag számottevő eredményt, érezhető „ferrum klór hármas” hozamot sosem kaptam!

Felhívjuk figyelmét, hogy itt mérgekkel van dolgunk! A sósav hamu-klór gáz vizes oldata. „Elgázosodik”, azaz „hamu-klór” párolog el belőle. Ez a gáz a légzőszervek (orr, száj, légcső és hörgők, tüdő) nyálkahártyáján vízzel egyesülve azonos sósavvá alakul! A klór, amit sikerült elegendő mennyiségben beszereznem, tulajdonképpen egy speciális méreg. Érdemes elgondolkodni azon, hogy az egészség értékesebb! Jelenleg bármelyikben nagyváros nem probléma, ha vas(III)-kloridot veszünk valahol a rádiópiacon, és nem kell aggódni az elkészítése miatt. Mint kiderült, az iparban a klóros (nem kloridos!) vasat egészen más módon állítják elő - a vasat klóratmoszférában elégetik. Magától értetődik, hogy ez a módszer otthon aligha kivitelezhető.

Még ha van kész vas-kloridod is, azt tanácsolom, hogy légy óvatos - mérgezd meg hol léghuzat alatt, hol erkélyen, hol garázsban... Hogy ne csak a saját egészségedet védd, hanem azt is, közvetlen háztartásából. Nem beszélve az ólomról, ami az ón-ólom forrasztóanyag része. Nagyon kis mennyiségű gőz
Az ólom a szervezetbe kerülve idővel krónikus mérgezést, különféle betegségeket, így a fogszuvasodást is okoz... A gyártás során nem véletlenül vannak nagyon szigorú előírások az elszívó szellőztetés beépítésére. De otthon, a mindennapi életben a rádióamatőrök ezt nagyon gyakran figyelmen kívül hagyják, de hiába. Valójában ez az ólom bőven elég
Egy kis. De a következmények nem jönnek azonnal... És a kloridokban is kevés a jó...

A kiadvány szerzője tehát (idézve valakit) azt írja: „egy idő után a megoldás zöldre vált”. Ez vas(II)-klorid lesz, és nem az, amit meg kellene szereznie. És ami azt illeti, hogy „egy idő után” még munkakész lesz.... Jaj. Ha nem hiszi nekem, próbálja meg Ön is ellenőrizni! És csak akkor tudsz receptet írni, amikor az
tapasztalattal személyesen igazolva. Nem érdemes mások szavaiból írni.

FeCl 3 Mol. V. 162,21

FeCl 3 6H 2 O Mol. V. 270,30

Vízmentes készítmény - fekete-barna kristályos kéreg vagy hatszögletű rendszerű nagy lemezes kristályok, gránátvörös az áteresztő fényben és zöld, fémes fényű visszavert fényben. Pl. 2,898 g/cm3. 309 °C-on a gyógyszer mozgékony vörös folyadékká olvad, 319 °C-on forr, részleges bomlás közben. A FeCl 3 azonban már 100 °C-on észrevehetően elpárolog. A levegőben mohón vonzza a nedvességet és elmosódik. Vízben nagyon jól oldódik (20 °C-on 47,9%, jelentős hőleadás), jól oldódik etilalkohol, glicerin, dietil-éter és aceton, benzolban gyengén oldódik. A FeCl 3 egyes szerves oldószerekben készült oldatát fény hatására FeCl 2 -dá redukálják, és az oldószert oxidálják vagy klórozzák, például a FeCl 3 és az etil-alkohol FeCl 2 -t és acetaldehidet képez.

A FeCl 3 ·6H 2 O kristályhidrát vörösesbarna, nedves tapintású, meglehetősen lágy kristályos massza. Tól től vizes oldatok néha sugárzó-kristályos szerkezetű félgömb alakú aggregátumokban kristályosodik. Nedves levegőn gyorsan feloldódik. T. pl. 37 °C; már 100 °C-on elpárolog. 250 °C felett Fe 2 O 3 -ra, FeCl 3 -ra, Cl 2 -re és HCl-ra bomlik. A gyógyszer nagyon jól oldódik vízben, oldódik etil-alkoholban, glicerinben és dietil-éterben.

70 g nem túl vékony, 110 °C-on szárított és exszikkátorban lehűtött vashuzalt helyezünk a tűzálló üvegből készült 4-es csőbe (20. ábra) (még jobb Armco vasforgácsot használni). Ez a cső gumidugóval csatlakozik egy 1 literes, széles nyakú edényhez 5. A 4 cső másik vége egy klórszárító rendszerhez csatlakozik, amely az 1 mosógépből áll konc. H 2 SO 4 és 3. csövek P 2 O 5-tel; A 2. lombik biztonsági lombik arra az esetre, ha a 4. cső eltömődik a szublimáló FeCl 3-mal. a levegőt klórral kiszorítják a készülékből, és a 4 csövet égőlánggal felmelegítik, fenntartva a klóráramlást úgy, hogy a NaOH-oldattal együtt csak ritkagáz-buborékok haladjanak át a 8 abszorpciós lombikon.

A kapott FeCl 3 -ot az 5. edénybe szublimáljuk. Közvetlenül a reakció befejeződése után az 5. edényt leválasztjuk, és azonnal lezárjuk egy előre elkészített földdugóval.

Kitermelés ~200 g (majdnem 100%). A végső tisztításhoz a FeCl3-t klóráramban ismételt szublimációnak vethetjük alá, de a készítmény e nélkül is a legtöbb célra alkalmas.

Először egy FeCl 2 oldatot készítenek úgy, hogy a fémvasat sósavban feloldják, majd klórral oxidálják:

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 b

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3

Egy 1 literes Erlenmeyer-lombikba, amely 740 ml 25%-os (analitikai tisztaságú) sósavat tartalmaz, kis részletekben adjon hozzá 120 g tiszta vasreszeléket ( gyúlékony - hidrogén!). A gyors reakcióidő letelte után az oldatot 80-90 °C-ra melegítjük, szűrjük, és a kapott FeCl 2-oldatot (kb. 700 ml) klórozzuk az 1. ábrán látható berendezésben. 21.

Az 1. nyomású palackból 5 ml/perc sebességgel FeCl 2 oldatot táplálunk a 3. abszorberbe. Az abszorber egy 100 cm magas és 4 cm átmérőjű oszlop, amely 6-8 mm átmérőjű, 3 cm hosszúságú üvegcső törmelékkel van feltöltve, alulról klórt vezetünk az oszlopba 6 l/ sebességgel. min. Mosáshoz a gázt először a 2. lombikon keresztül szívják át vízzel. A felesleges klórt egy Tishchenko 4 palackon keresztül távolítják el a huzatba.

A klórozott oldat az oszlopból egy szifonon keresztül az 5. gyűjtőbe áramlik. A folyamatot úgy kell beállítani, hogy az oxidáció teljes legyen (a folyadékminta ne adjon kék csapadékot a K 3 Fe (CN) 6 oldattal).

Az 5. tartályból származó oldatot porcelán csészébe töltjük, és 90-95 °C-on pontosan pl. 1,659 (25 °C-on). Ennek a feltételnek a be nem tartása azt a tényt eredményezi, hogy vagy az oldat nem kristályosodik ki, vagy egy másik, metastabil kristályos hidrát szabadul fel. A maradék oldatot 4 °C-ra hűtjük, alkalmanként megkeverve. A felszabaduló kristályokat Buchner-tölcsér segítségével leszívják, és egy dörzsdugós üvegbe töltik.

Hozam: 500 g (66% vas). A kapott gyógyszer általában analitikai minőségű reagensnek felel meg, de néha lehetséges az X gyógyszer is. h.

A vas-klorid (vas-klorid, vas-triklorid, FeCl 3) egy kémiai reagens, amely sósavés vasvas. A vas(III)-klorid lágy kristályos formája, ibolya, zöld, barnás-vörös vagy sötétbarna színű, fémes fényű, és higroszkópos. Levegővel való kölcsönhatás során nedves homokra hasonlít - sárgás árnyalatot kap. A képződött hidrátok jól oldódnak vízben, éterben, acetonban és alkoholban. A forrásponttól az olvadáspontig terjedő tartomány 319°C és -309°C között van. Természetes forrás A vas-klorid előállításához molysite (ásványi anyag). A kémiai reagens előállításának legegyszerűbb módja a mirigy klórral történő felmelegítése egy bizonyos hőmérsékletre. Melléktermékként a FeCl 2 forró klórozása vagy oxidációja és vas(III)-klorid további elpárologtatása eredményeként keletkezik.

Alkalmazási területek

Egyedülálló összetételének köszönhetően a kémiai reagens megtalálta a helyét széles körű alkalmazás sok iparágban:
- textil (szövet festésekor);
- vegyi anyagok (vas pigmentek és egyéb vassók gyártása során);
- elektronikus (nyomtatott áramköri lapokkal végzett munka esetén);
- környezetvédelmi (takarításkor Szennyvíz);
- élelmiszer (javított liszt, a gyártásban péksütemények);
- produkció kiadása (reagensként a fotózásban);
- ékszergyártás;
- kohászat (fémfeldolgozáshoz);
- sörfőzde.

Vas-klorid a farmakológiában és az orvostudományban

A vas-klorid nélkülözhetetlen eleme a szervezet normál működésének. Hiánya súlyos betegségekhez vezethet. A sók formájában lévő vasnak köszönhetően a szervezet gyorsan pótolja azt, és részt vesz a következő folyamatokban:
- további vasforrás a szervezetben (ha alacsony a tartalma - vérszegénység);
- szabályozza a redox reakciókat (megköti az oxigént), serkenti az eritropoézist;
- helyreállítja a sérülésekből származó vérveszteséget;
- ha a vas felszívódása csökken (intenzív növekedés időszakában, terhesség alatt);
- a vérzés megállítására (oldatos vattacsomót kell felvinni a sebre).

Óvintézkedések vas-kloriddal végzett munka során

Tekintettel a klórral való érintkezés erősen festő hatására vassal, ne feledje: a fogak sötétedésének elkerülése érdekében az ilyen kémiai reagenseken alapuló gyógyszert szájon át csak csövön keresztül szabad bevenni. Ha a széklet megváltozik, az egyszeri adagot csökkenteni kell, de az adagolás gyakoriságát növelni kell. Nem javasolt a gyógyszer szedése, ha gyomor-bélrendszeri zavarai vannak. Ha vas-klorid kerül a bőrére, alaposan mossa le szappannal és vízzel. Nyálkahártyával való érintkezés esetén égési sérülést okozhat. Elsősegélyként ajánlott - bőséges öblítés tiszta vízzel, majd orvosi kezelés.

Emlékeztetni kell arra is, hogy ez a vegyszer tűz- és robbanásveszélyes. A vas-kloridot zárt csomagolásban, napfénytől és fűtőberendezésektől védve kell tárolni.

Vas-klorid készítése otthon vagy laboratóriumban

1 út. Helyezze a közönséges rozsdát egy laboratóriumi üvegedénybe vagy laboratóriumi üvegedénybe, és hígítsa fel sósavval 1:3 arányban. A kapott kémiai reagens ( jellemző tulajdonság- sárgásbarna szín) 2-3 nap múlva lecsepegtetjük, és szükség esetén szűrőpapíron átengedjük.

2. módszer. A sósavat laboratóriumi üvegedénybe öntik, és kis részletekben vörös ólmot adnak hozzá. Fontos megjegyezni, hogy ha maró vegyszerekkel dolgozik, beleértve a sósavat is, be kell tartani a biztonsági óvintézkedéseket. A laboratóriumi munkát vizsgálati pecsét vagy nitril kesztyű, kötény és védőmaszk viselése mellett kell végezni.

Azután laboratóriumi munka A helyiséget jól szellőztetni kell, mert a vasgőz károsíthatja a légutakat, a látást és a bőrt.

Hol lehet vas-kloridot vásárolni Moszkvában?

Az ideális bolt, ahol vas-kloridot vásárolhat Moszkvában, a moszkvai kiskereskedelmi vegyi reagensbolt, a "Prime Chemicals Group". Webáruházunk minden típusú laboratóriumi felszerelést és műszert, laboratóriumi üvegárut, laboratóriumi üvegárut, gumiterméket, laboratóriumi üveget bemutat. Minden termék átesett a gyártó minőségellenőrzésén és megfelel az összes GOST szabványnak.