Chimie - préparation complète à une évaluation externe indépendante. Chlorure ferrique

Chlorure ferrique- sel moyen de fer ferrique et d'acide chlorhydrique. En apparence, cette matière première chimique est une masse cristalline molle de couleur rouille-brunâtre-noir. Son point d'ébullition est de 319°C, son point de fusion est de 309°C. Le chlorure ferrique est formé en chauffant du fer avec du chlore. Il peut également être obtenu comme sous-produit dans la production de chlorure de titane TiCl4 et de chlorure d'aluminium AlCl3. Une autre façon d'obtenir du chlorure ferrique est la chloration à chaud ou l'oxydation d'une solution de FeCl2 suivie de l'évaporation de la solution de FeCl3.

Le champ d'application du chlorure ferrique est assez large. Il est utilisé comme coagulant pour la purification de l'eau, comme catalyseur en synthèse organique, comme mordant dans le processus de teinture des tissus, ainsi que pour la préparation de pigments de fer et d'autres sels de fer. Une solution de chlorure ferrique est également utilisée pour graver les cartes de circuits imprimés.

Le chlorure ferrique est devenu très répandu comme coagulant dans le traitement des eaux usées industrielles et municipales. Comparé à d'autres coagulants, notamment le sulfate d'aluminium, ce produit chimique présente un avantage important - chlorure ferrique doté d'un taux élevé de dépôt de diverses impuretés. À la suite de l'hydrolyse, le chlorure ferrique forme de l'hydroxyde de fer légèrement soluble. Au cours de sa formation, diverses impuretés organiques et inorganiques sont capturées, formant des flocons lâches qui s'éliminent facilement des eaux usées traitées. De tels flocons, d'une densité de 1 001 à 1 100 g/l et d'une taille de 0,5 à 3,0 millimètres, ont une surface assez grande avec une excellente activité de sorption. Au cours de leur formation, des substances en suspension (gros micro-organismes, cellules planctoniques, limons, restes végétaux), des particules colloïdales, ainsi qu'une partie des ions polluants associés à la surface de ces particules sont incluses dans la structure. Avec l'aide de ce produit, le processus de sédimentation des boues se déroule beaucoup plus rapidement et plus profondément. Un autre avantage du chlorure ferrique est son effet bénéfique sur la décomposition biochimique des boues. Pour un traitement des eaux usées de haute qualité, 30 g de chlorure ferrique sont nécessaires par mètre cube. La purification de l'eau avec du chlorure ferrique réduit la teneur en impuretés solubles à 25 pour cent et en impuretés insolubles à 95 pour cent. Lors du traitement des eaux usées industrielles et municipales, les composés toxiques et les micro-organismes sont détruits par l'hypochlorite de sodium.

En raison de ses propriétés acides prononcées, le chlorure ferrique est utilisé comme catalyseur dans les procédés de synthèse organique, dans la production de résines résistantes à la chaleur et dans l'oxydation du bitume de pétrole. Le chlorure ferrique est un agent de chloration énergétique, il est donc utilisé pour l'extraction sélective de certains composants du minerai. En particulier, cette charge chimique est nécessaire dans les hydrocarbures aromatiques pour les réactions de substitution électrophile. L'utilisation de solutions aqueuses de chlorure ferrique est également bien connue. Possédant des propriétés de gravure assez douces, ils sont utilisés dans l'industrie électronique et la fabrication d'instruments pour graver des cartes de circuits imprimés, des pièces métalliques et des feuilles de cuivre. En vigueur chlorure ferrique et dans le bâtiment. Il est utilisé comme additif au ciment Portland pour accélérer le processus de prise. L'ajout de chlorure ferrique augmente considérablement la résistance du béton. Ce produit est également utilisé dans d'autres domaines de la vie humaine, notamment :
avec son aide, les eaux naturelles des systèmes de traitement de l'eau sont clarifiées ;
l'huile est éliminée des eaux usées des usines d'huile et de graisse ;
il est utilisé dans la purification des eaux usées des entreprises de cuir et de fourrure à partir de composés de chrome ;
pour adoucir l'eau potable;
ainsi qu'en synthèse organochlorée

La solution de chlorure de fer (III) peut être préparée en laboratoire ou à la maison. Vous aurez besoin de vaisselle non métallique résistante à la chaleur et de vaisselle propre, chaude ou distillée). Après dissolution et décantation, on obtient un liquide brun foncé. Il existe un certain nombre de caractéristiques liées à la préparation d'une solution de chlorure ferrique que vous devez connaître avant de commencer à travailler avec.

Chlorure ferrique

Les cristaux de chlorure ferrique anhydre, produit par l'industrie chimique - FeCl 3 - sont de couleur brun foncé avec des nuances de rouge, violet et vert foncé. Masse molaire - 162,21 g/mol. La substance fond à une température de 307,5 ​​°C et commence à se décomposer à 500 °C. Un échantillon de sel anhydre est dissous dans 100 g d'eau :

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

L'anhydre (III) est une substance très hygroscopique qui attire rapidement l'humidité de l'environnement. Dans l'air, il interagit avec l'eau en se transformant en cristaux jaunes d'hexahydrate FeCl 3 + 6H 2 O. La fraction massique de chlorure ferrique anhydre dans la substance achetée dans le réseau de vente au détail atteint 95 %. Il y a une petite quantité de chlorure ferrique FeCl 2 et des impuretés insolubles. Nom commercial : Chlorure ferrique. La substance est ignifuge et antidéflagrante, mais sa solution a un effet corrosif sur les objets métalliques.

Chlorure de fer(III) hexahydraté

En plus de l'anhydre, l'industrie produit de l'hydrate cristallin, dans lequel la fraction massique de chlorure ferrique (III) est de 60 %. La substance est une masse cristalline jaune-brun ou des morceaux lâches de la même teinte. Une caractéristique distinctive importante des ions fer divalents et trivalents est la couleur. L'état d'oxydation de Fe 2+ est caractérisé par une teinte verdâtre, le chlorure ferrique cristallin hexahydraté est une substance vert bleuâtre. À l'état d'oxydation des ions Fe 3+, la couleur va du jaune au brun. Pour une détermination qualitative, la solution de chlorure ferrique est traitée avec les réactifs suivants :

• NaOH (un précipité brun de Fe(OH) 3 apparaît) ;
• K 4 (un précipité bleu de KFe apparaît) ;
• KCNS, NaCNS (du thiocyanate de fer rouge Fe(CNS) 3 est formé).

Comment diluer le chlorure ferrique

Le chlorure de fer (III) sous forme de solution brune ou rouge peut être trouvé en magasin, préparé en laboratoire ou à la maison. Dans ce dernier cas, vous aurez certainement besoin de plats non métalliques résistants à la chaleur (verre, plastique, céramique). L'eau pour dissoudre le sel peut être prélevée du robinet. Plus sûr - bouilli ou distillé. De l'eau chauffée à 50-70 °C est placée dans un récipient, puis la substance est versée par petites portions. Les proportions de chlorure ferrique et d'eau sont de 1:3. Si vous préparez une solution à partir d'hydrate cristallin, vous aurez besoin de moins d'eau, car elle est contenue dans l'hydrate cristallin (40 % en poids). Ajoutez la substance à la solution petit à petit, chaque portion pèse environ 5 à 10 g. Il n'est pas recommandé de verser la totalité de l'échantillon d'un coup en raison de la nature violente de la réaction d'hydratation. N'utilisez pas d'ustensiles métalliques (cuillères, spatules). Le sel doit se dissoudre complètement dans l'eau tiède, pour laquelle les cristaux doivent être bien mélangés au liquide. Le processus est accéléré par l'ajout d'acide chlorhydrique (1/10 de la masse des cristaux). Après plusieurs heures de décantation, un sédiment peut apparaître au fond en raison de la présence d'hydroxyde de fer dans l'échantillon et de la formation d'hydroxyde de fer lors de la réaction. La solution brun foncé préparée doit être filtrée et conservée dans un récipient en plastique bien fermé à des températures modérées et à l'abri de la lumière directe du soleil.

Application du chlorure ferrique dans l'industrie et les services publics. Usage domestique

Les sels de fer sont utilisés dans de nombreux domaines. Le chlorure métallique trivalent est utilisé pour traiter l’eau, les métaux et les peintures. La substance est utilisée en synthèse organique industrielle (catalyseur, comburant). Les propriétés coagulantes de l'ion Fe 3+ sont particulièrement appréciées dans le traitement des eaux usées municipales et industrielles. Sous l'influence du chlorure ferrique, de petites particules d'impuretés insolubles se collent et précipitent. En outre, certains contaminants solubles sont liés et éliminés dans les stations d'épuration des eaux usées. L'hydrate cristallin et le sel anhydre FeCl 3 sont utilisés dans les processus de gravure des plaques d'impression métalliques. Une substance est ajoutée au béton pour renforcer sa résistance.

Phénomènes chimiques lors de la gravure des planches. Mesures de sécurité

Un produit chimique populaire pour la gravure des cartes de circuits imprimés est le chlorure ferrique. Une solution à ces fins est préparée à partir de 0,150 kg de sel et 0,200 litre d'eau tiède. Il contient des ions Fe 3+ et Cl -, et lors de l'hydrolyse, un composé brun se forme - l'hydroxyde ferrique. Le procédé suit le schéma suivant : FeCl 3 + 3HOH↔ Fe(OH) 3 + 3Cl - + 3H +. L'inconvénient de cette méthode est que la carte est contaminée par des sous-produits de réaction, ce qui rend la gravure plus difficile. Le sel lui-même est une substance non volatile, mais lorsqu'il interagit avec l'eau, il libère des fumées caustiques. Les travaux doivent être effectués à l'air frais ou dans une pièce bien ventilée. Le contact de la solution avec la peau et les muqueuses entraîne une irritation et peut provoquer une dermatite. Un équipement de protection individuelle (lunettes, gants) doit être utilisé. Si vous entrez en contact avec une solution caustique, rincez votre peau abondamment à l'eau.

FeCl 3 Mol. V. 162.21

FeCl 3 6H 2 O Mol. V. 270.30

Propriétés

Préparation anhydre - croûtes cristallines brun noir ou gros cristaux lamellaires d'un système hexagonal, rouge grenat en lumière transmise et vert avec un éclat métallique en lumière réfléchie. PL. 2,898 g/cm3. À 309 °C, le médicament fond en un liquide rouge mobile, bouillant à 319 °C avec décomposition partielle. Cependant, déjà à 100 °C, FeCl 3 se volatilise sensiblement. Dans l’air, il attire avidement l’humidité et la brouille. Très soluble dans l'eau (47,9% à 20 °C, avec dégagement de chaleur important), hautement soluble dans l'alcool éthylique, la glycérine, l'éther diéthylique et l'acétone, légèrement soluble dans le benzène. Une solution de FeCl 3 dans certains solvants organiques est réduite en FeCl 2 à la lumière et le solvant est oxydé ou chloré, par exemple, FeCl 3 et l'alcool éthylique forment FeCl 2 et l'acétaldéhyde.

L'hydrate cristallin FeCl 3 ·6H 2 O est une masse cristalline rouge-brun, humide au toucher, plutôt molle. À partir de solutions aqueuses, il cristallise parfois en agrégats hémisphériques d'une structure cristalline rayonnante. Dans l'air humide, il se dissout rapidement. T. pl. 37 °C ; se volatilise déjà à 100 °C. Au-dessus de 250 °C, il se décompose en Fe 2 O 3, FeCl 3, Cl 2 et HCl. Le médicament est très soluble dans l'eau, soluble dans l'alcool éthylique, la glycérine et l'éther diéthylique.

Préparation de FeCl 3 anhydre

70 g de fil de fer pas trop fin, séché à 110°C et refroidi au dessiccateur, sont placés dans le tube 4 en verre réfractaire (Fig. 20) (il est encore préférable d'utiliser des copeaux de fer Armco). Ce tube est relié à l'aide d'un bouchon en caoutchouc à un pot 5 à col large d'une contenance de 1 litre. L'autre extrémité du tube 4 est reliée à un système de séchage du chlore, composé d'une machine à laver 1 avec conc. H 2 SO 4 et tubes 3 avec P 2 O 5 ; le flacon 2 est un flacon de sécurité au cas où le tube 4 serait bouché par du FeCl 3 sublimateur. l'air est chassé du dispositif avec le chlore et le tube 4 est chauffé avec la flamme d'un brûleur, maintenant le débit de chlore tel que seules les bulles de gaz rares traversent le ballon d'absorption 8 avec la solution de NaOH.

Le FeCl 3 résultant est sublimé dans le pot 5. Immédiatement après la fin de la réaction, le pot 5 est déconnecté et immédiatement fermé avec un bouchon moulu pré-préparé.

Rendement ~200 g (presque 100 %). Pour la purification finale, FeCl 3 peut être soumis à une sublimation répétée dans un courant de chlore, mais même sans cela, la préparation convient tout à fait à la plupart des usages.

Préparation d'hydrate cristallin FeCl 3 6H 2 O

Tout d'abord, une solution de FeCl 2 est préparée en dissolvant du fer métallique dans de l'acide chlorhydrique, puis en l'oxydant avec du chlore :

Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 b

2FeCl 2 + Cl 2 = 2FeCl 3

Les travaux doivent être effectués sous traction.

Dans une fiole conique de 1 litre contenant 740 ml d'acide chlorhydrique à 25 % (qualité analytique), ajouter 120 g de limaille de fer pur par petites portions ( inflammable - hydrogène!). Lorsque la période de réaction rapide est terminée, la solution est chauffée à 80-90 °C, filtrée et la solution de FeCl 2 résultante (environ 700 ml) est chlorée dans l'appareil illustré à la Fig. 21.

La solution de FeCl2 provenant du flacon à pression 1 est introduite dans l'absorbeur 3 à un débit de 5 ml/min. L'absorbeur est une colonne de 100 cm de haut et 4 cm de diamètre, remplie de chutes de tubes de verre d'un diamètre de 6 à 8 mm et d'une longueur de 3 cm. Le chlore est introduit dans la colonne par le bas à raison de 6 l/ min. Pour le lavage, le gaz est d'abord aspiré à travers le ballon 2 avec de l'eau. L'excès de chlore est éliminé dans le courant d'air via une bouteille Tishchenko 4.

La solution chlorée s'écoule de la colonne à travers un siphon dans le récepteur 5. Le processus doit être réglé pour que l'oxydation soit complète (l'échantillon liquide ne doit pas donner de précipité bleu avec la solution de K 3 Fe (CN) 6).

La solution du récepteur 5 est transférée dans une tasse en porcelaine et évaporée à 90-95 °C exactement à pl. 1,659 (à 25 °C). Le non-respect de cette condition entraînera soit que la solution ne cristallise pas, soit qu'un autre hydrate cristallin métastable soit libéré. La solution restante est refroidie à 4 °C, en remuant de temps en temps. Les cristaux libérés sont aspirés à l'aide d'un entonnoir Buchner et transférés dans un pot muni d'un bouchon rodé.

Rendement 500 g (66% de fer). Le médicament obtenu correspond généralement à un réactif de qualité analytique, mais il est parfois possible d'obtenir le médicament X. h.

Le chlorure ferrique (chlorure ferrique, chlorure ferrique, FeCl 3) est un réactif chimique qui contient de l'acide chlorhydrique et du fer ferrique. Le chlorure ferrique se présente sous la forme d'une forme cristalline molle de couleur violette, verte, brunâtre-rougeâtre ou brun foncé avec un éclat métallique et est hygroscopique. Lorsqu'il interagit avec l'air, il ressemble à du sable humide - il acquiert une teinte jaunâtre. Les hydrates formés sont hautement solubles dans l'eau, l'éther, l'acétone et l'alcool. La plage du point d'ébullition au point de fusion va de 319 °C à -309 °C. Une source naturelle pour la production de chlorure ferrique est la molysite (minéral). La méthode la plus simple pour obtenir ce réactif chimique consiste à chauffer le presse-étoupe avec du chlore jusqu'à une certaine température. En tant que sous-produit, il est obtenu à la suite d'une chloration à chaud ou d'une oxydation de FeCl 2 avec évaporation supplémentaire du chlorure ferrique.

Zones d'application

En raison de sa composition unique, le réactif chimique a trouvé de nombreuses applications dans de nombreuses industries :
- textile (lors de la teinture des tissus) ;
- chimique (dans la fabrication de pigments de fer et autres sels de fer) ;
- électronique (lorsque vous travaillez avec des circuits imprimés);
- environnemental (pour le traitement des eaux usées) ;
- alimentaire (farine améliorée pour la fabrication de produits de boulangerie) ;
- la production éditoriale (en tant que réactif en photographie) ;
- fabrication de bijoux ;
- métallurgie (pour le travail des métaux) ;
- Brasserie.

Chlorure ferrique en pharmacologie et médecine

Le chlorure ferrique est un élément essentiel au fonctionnement normal de l’organisme. Sa carence peut entraîner des maladies graves. Grâce au fer sous forme de sels, l'organisme le reconstitue rapidement et participe aux processus suivants :
- est une source supplémentaire de fer dans l'organisme (si sa teneur est faible - anémie) ;
- régule les réactions redox (lie l'oxygène), stimule l'érythropoïèse ;
- restaure la perte de sang due à des blessures ;
- lorsque l'absorption du fer diminue (pendant les périodes de croissance intensive, pendant la grossesse) ;
- pour arrêter le saignement (appliquer un coton-tige avec une solution sur la plaie).

Précautions lors du travail avec du chlorure ferrique

Compte tenu de l'effet fortement tachant au contact du chlore avec le fer, rappelez-vous : afin d'éviter le noircissement des dents, un médicament à base d'un tel réactif chimique doit être pris par voie orale uniquement par un tube. Si les selles changent, la dose unique doit être réduite, mais la fréquence d'administration doit être augmentée. Il n'est pas recommandé de prendre ce médicament en cas de dysfonctionnement gastro-intestinal. Si le chlorure ferrique entre en contact avec votre peau, lavez-vous soigneusement à l'eau et au savon. En cas de contact avec les muqueuses, cela peut provoquer des brûlures. Il est recommandé en premier secours - rinçage abondant à l'eau claire, puis traitement par un médecin.

Vous devez également vous rappeler que ce produit chimique est inflammable et explosif. Le chlorure ferrique doit être conservé dans un emballage fermé à l'abri du soleil et des appareils de chauffage.

Fabriquer du chlorure ferrique à la maison ou en laboratoire

1 façon. Placez la rouille ordinaire dans une verrerie de laboratoire ou une verrerie de laboratoire et diluez-la avec de l'acide chlorhydrique dans un rapport de 1:3. Le réactif chimique obtenu (un trait caractéristique est une couleur brun jaunâtre) est égoutté après 2-3 jours et, si nécessaire, passé à travers du papier filtre.

Méthode 2. L'acide chlorhydrique est versé dans un récipient en verre de laboratoire et du minium est ajouté par petites portions. Il est important de se rappeler que lorsque vous travaillez avec des produits chimiques caustiques, y compris l'acide chlorhydrique, des précautions de sécurité doivent être respectées. Les travaux de laboratoire doivent être effectués avec des sceaux d'examen ou des gants en nitrile, un tablier et un masque de protection.

Après les travaux de laboratoire, la pièce doit être bien ventilée, car les vapeurs de fer peuvent endommager le système respiratoire, la vision et la peau.

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Chlorure de fer(II)

Propriétés chimiques

Formule de chlorure de fer : FeCl2 .

Ce composé est un sel moyen d'acide chlorhydrique et du fer. La substance est constituée de cristaux incolores qui s’oxydent et jaunissent à l’air. Point de fusion = 677 degrés Celsius. Le produit se dissout bien dans l'eau, acétone Et alcool éthylique , insoluble dans l'éther diéthylique . Masse molaire de la substance = 126,7 grammes par mole.

Le chlorure ferrique 2 a tendance à cristalliser à partir de solutions aqueuses. De plus, la substance sous forme sèche, lorsqu'elle est chauffée en présence d'air, s'oxyde facilement en chlorure ferrique 3 , qui a des propriétés chimiques légèrement différentes.

Préparation du chlorure ferrique

Le composé peut être préparé en dissolvant du fer métallique dans acide hydrochlorique , par exemple, lors de la modification d'un produit en acier. De plus, dans des conditions de laboratoire, la substance peut être synthétisée à partir de chlorure trivalent , en y ajoutant oxyde de soufre et de l'eau ou Iodure de potassium.

Réactions au chlorure de fer

La substance est utilisée pour produire d'autres composés chimiques ; elle est utilisée dans les bijoux ; en médecine, les préparations à base de fer sont utilisées pour le traitement. déficience en fer .

Le médicament est généralement commercialisé sous forme de solution aqueuse pour administration orale.

effet pharmacologique

Antianémique.

Pharmacodynamique et pharmacocinétique

Grâce à ce composé, il est possible d'augmenter le niveau de fer dans l'organisme, de stimuler les processus de formation et de réguler diverses réactions redox vitales.

À la fin du traitement, les symptômes cliniques sont éliminés anémie et amélioration des paramètres de laboratoire.

Habituellement, la substance est enfermée dans du plastique matrice-tradumet , qui assure une libération lente du composant actif. Après avoir pénétré dans le tractus gastro-intestinal, le médicament commence à être absorbé dans la circulation sanguine systémique de l'intestin grêle et du duodénum. Aux processus libération est influencé par la présence d'eau, la matrice usée est excrétée du corps avec les matières fécales, le fer est absorbé et subit un métabolisme actif. Plus l’anémie est grave, meilleure est l’absorption du médicament.

Indications pour l'utilisation

Le médicament est utilisé pour la prévention et le traitement des affections liées à la carence en fer, notamment anémie . Le médicament est particulièrement demandé dans le traitement des enfants et des adolescents, des femmes enceintes et allaitantes, des végétariens et des personnes âgées.

Contre-indications

Le produit est contre-indiqué :

• lorsqu'il s'agit de la substance active ou d'éléments auxiliaires ;
• patients avec l'anémie hémolytique , hémosidérose , hémochromatose , anémie aplastique , thalassémie ;
• en cas de troubles de l'absorption du fer ( anémie au plomb, sidéro-achrestique ou anémie pernicieuse );
• pour les personnes allergiques.

Effets secondaires

Pendant le traitement par ce médicament, les événements suivants peuvent survenir :

• sensations désagréables dans le tractus gastro-intestinal, sensation de lourdeur;
• assombrissement de l'émail des dents.

Chlorure de fer, mode d'emploi (Méthode et posologie)

La solution de chlorure ferrique est prise par voie orale. Il peut être dilué avec du jus ou de l'eau. Pour éviter le noircissement des dents, il est recommandé de boire le médicament avec une paille.

À titre préventif, 2 mg par kg de poids corporel et par jour sont généralement prescrits. La posologie quotidienne est divisée en 3 à 4 doses.

Pour traitement anémie utilisez 4 à 6 mg par kg de poids corporel par jour, la fréquence d'administration est la même.

Pour les enfants de 1 à 12 ans, la posologie quotidienne peut aller jusqu'à 45 mg.

À partir de 12 ans, 45 mg ou plus de médicament par jour sont prescrits.

La durée du traitement est de 60 jours. Il est parfois conseillé de prolonger le traitement jusqu'à 3 mois.

La dose quotidienne maximale du médicament est de 200 mg.

Surdosage

En cas de surdosage, des sensations douloureuses dans la région abdominale, des vomissements, une somnolence, des nausées, une faiblesse générale et une pâleur sont observées et peuvent se développer. choc ou .

La victime doit se rincer l'estomac, effectuer un traitement symptomatique ; déféroxamine .

Interaction

Tétracyclines ralentir le processus d'absorption du médicament. En même temps, le médicament réduit l'absorption tétracyclines .

instructions spéciales

Pour réduire le risque d'effets secondaires, il est recommandé de prendre le médicament pendant ou après les repas.

Si pendant le traitement le patient développe des symptômes, il est alors nécessaire de réduire la dose unique, mais d'augmenter la fréquence d'administration.

Pendant le traitement médicamenteux, les selles peuvent devenir noires, cela est dû au fait que l'excès de fer est excrété dans les selles.

Médicaments contenant (analogues)

Correspondances de code ATX de niveau 4 :

Le chlorure ferrique est contenu dans la préparation et Sirop d'aloès avec du fer .