三氯化铁

三氯化铁

氯化铁是一种共价无机化合物,化学式FeCl3。是一种共价化合物。为黑棕色结晶,也有薄片状,熔点306℃、沸点316℃ [1],易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。FeCl3从水溶液析出时带六个结晶水为FeCl3·6H2O,六水合氯化铁是橘黄色的晶体。氯化铁是一种很重要的铁盐。中文名氯化铁外文名ferric chloride别    名无水氯化铁化学式FeCl3分子量162.204CAS登录号7705-08-0EINECS登录号231-729-4熔    点306°C沸    点316°C水溶性易溶于水密    度2.90 g/cm³外    观棕黑色结晶

目录

  1. 理化性质
  2. ▪ 物理性质
  3. ▪ 化学性质
  4. 制备
  5. 用途
  1. 检验
  2. ▪ 检测方法
  3. ▪ 检验标准
  4. 安全风险
  5. ▪ 健康危害
  1. ▪ 泄漏处理
  2. ▪ 防护措施
  3. ▪ 急救措施
  4. ▪ 风险术语
  5. ▪ 安全术语

理化性质

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物理性质

氯化铁分子结构图 [2]外观与性状:黑棕色结晶,粉状也略带块状InChI=1/3ClHFe/h3*1H/q+3/p-3熔点(℃):306相对密度(水=1):2.90沸点(℃):316 [1]相对蒸气密度(空气=1):5.61溶解性:易溶于水,不溶于甘油,易溶于甲醇、乙醇、丙酮乙醚 [3]

化学性质

1.与碱反应Fe3+ +3OH=Fe(OH)3FeCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl [3]2.与还原剂反应2FeCl3+SO2+2H2O=2FeCl2+H2SO4+2HCl2FeCl3+H2S=2FeCl2+S↓+2HCl [3]3.氯化铁与烯醇类发生显色反应具有羟基与sp2杂化碳原子相连的结构( —C=C—OH)结构的化合物能与FeCl3的水溶液显示特殊的颜色:苯酚均苯三酚显紫色;邻苯二酚对苯二酚显绿色;甲苯酚显蓝色。也有些酚不显色。 [3]4.铁离子的检验FeCl3+3KSCN=Fe(SCN)3+3KCl溶液由黄色(Fe3+)变为血红色[Fe(SCN)3] [3]5.氯化铁与相对于Fe的活泼金属镁:3Mg+2FeCl3=3MgCl2+2Fe溶液由黄色变成无色。铝:Al+FeCl3=AlCl3+Fe溶液由黄色变成无色。锌:3Zn+2FeCl3=3ZnCl2+2Fe溶液由黄色变成无色。 [3](以上均为金属过量)6.氯化铁与其它金属铜:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCl2溶液由黄色变成蓝色(FeCl2的浅绿色被掩盖)。铁:Fe+2FeCl3=3FeCl2溶液由黄色变成浅绿色。注:氯化铁不能与K、Ca、Na、Ba反应。 [3]7.水解反应氯化铁是初高中范围内接触到的水溶液酸性最强的盐之一,这是由于Fe3+的强烈水解反应造成的:Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl(因为水解是可逆反应,生成的Fe(OH)3量极少,不能沉淀出来,所以不写沉淀符号)这也是蒸发氯化铁溶液只能得到氢氧化铁或碱式氯化铁的原因(如需得到氯化铁需在氯化氢氛围内蒸发,抑制水解)FeCl3·6H2O==△==Fe(OH)Cl2+HCl+5H2O (若继续加热,则会继续脱去HCl得到氢氧化铁) [4]FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl实验室可利用氯化铁的水解反应制成氢氧化铁胶体 [3]

制备

编辑固体产品采用氯化法,低共熔混合物反应法和四氯化钛副产法,液体产品采用盐酸法和一步氯化法。将含铁酸洗液或废盐酸置于反应釜装置中,同时加入铁粉或铁屑,酸与铁发生放热反应产生的热能对物料预加热,然后加入催化剂并通入氧气,再开启循环泵,使反应液循环3-5小时,待聚合反应完全;将反应液转入沉淀槽沉淀或以过滤方式对产品进行分离和富集。采用含铁酸洗液或废盐酸生产聚合氯化铁的方法降低生产成本,实现废物的资源综合利用。 [3]1.氯化法以废铁屑和氯气为原料,在一立式反应炉里反应,生成的氯化铁蒸气和尾气由炉的顶部排出,进入捕集器冷凝为固体结晶,即是成品。尾气中含有少量未反应的游离氯化铁。用氯化亚铁溶液吸收氯气,得到氯化铁溶液作为副产品。生产操作中氯化铁蒸气与空气中水分接触后强烈发热,并放出盐酸气,因此管道和设备要密封良好。整个系统在负压下操作。 [3]2.低共熔混合物反应法(熔融法)在一个带有耐酸衬里的反应器中,令铁屑和干燥氯气在氯化亚铁与氯化钾或氯化钠的低共熔混合物(例如,70%FeCl3和30%KCl)内进行反应。成氯化铁,升华被收集在冷凝室中,该法制得的氯化铁纯度高。 [3]3.氯化铁溶液的合成方法将铁屑溶于盐酸中,先生成氯化亚铁,再通往氯气氧化成氯化铁。冷却氯化铁浓溶液,便产生氯化铁的六水物结晶。 [3]4.复分解法用氧化铁与盐酸反应结晶得氯化铁成品。 [3]

用途

编辑主要用于金属蚀刻,污水处理.其中蚀刻包括铜,不锈钢,铝等材料的蚀刻,对低油度的原水处理,具有效果好、价格便宜等优点,但带来水色泛黄的缺点。也用于印染滚筒刻花、电子工业线路板及荧光数字筒生产等。建筑工业用于制备混凝土,以增强混凝土的强度、抗腐蚀性和防水性。也能与氯化亚铁氯化钙氯化铝硫酸铝、盐酸等配制成泥凝土的防水剂,无机工业用作制造其他铁盐和墨水。染料工业用作印地科素染料染色时的氧化剂。印染工业用作媒染剂。冶金工业用作提取金、银的氯化侵取剂。有机工业用作催化剂、氧化剂和氯化剂。玻璃工业用作玻璃器皿热态着色剂。制皂工业用作肥皂废液回收甘油的凝聚剂。氯化铁的另外一个重要用途就是五金蚀刻,蚀刻产品如:眼镜架,钟表,电子元件,标牌铭牌。 [3]

检验

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检测方法

原子吸收法 《食品中添加剂的分析方法》,马家骧等译。比色法(EPA方法 9250)滴定法(EPA方法 9252) [3]

检验标准

GB 4482-2006

氯化铁(FeCl3)的质量分数/% ≥96.041.093.038.0
氯化亚铁(FeCl2)的质量分数/% ≤2.00.303.50.40
不容物的质量分数 ≤1.50.503.00.50
游离酸(以HCl计)的质量分数/% ≤0.400.50
砷(As)的质量分数/% ≤0.00040.0002
铅(Pb)的质量分数/% ≤0.0020.001
汞(Hg) 的质量分数/% ≤0.000020.00001
镉(Cd)的质量分数/% ≤0.00020.0001
铬[Cr(VI)]的质量分数/% ≤0.0010.0005

表格参考资料来源:分析化学 [5]

安全风险

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健康危害

侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。健康危害:吸入该品粉尘对整个呼吸道有强烈刺激腐蚀作用,损害粘膜组织,引起化学性肺炎等。对眼有强烈腐蚀性,重者可导致失明。皮肤接触可致化学性灼伤。口服灼伤口腔和消化道,出现剧烈腹痛、呕吐和虚脱。慢性影响:长期摄入有可能引起肝肾损害。毒理学资料及环境行为。急性毒性:LD50:1872mg/kg(大鼠经口)危险特性:受高热分解产生有毒的腐蚀性气体氯化氢。燃烧(分解)产物:氯化物 [6]

泄漏处理

隔离泄漏污染区,周围设警告标志,建议应急处理人员戴好防毒面具,穿化学防护服。不要直接接触泄漏物,避免扬尘,收集运至废物处理场所处置。使其溶于a.水、b.酸、或c.氧化成水溶液状态,再加硫化物发生沉淀反应,然后废弃。也可以用大量水冲洗,经稀释的洗水放入废水系统。如大量泄漏,收集回收或无害处理后废弃。 [6]

防护措施

呼吸系统防护:可能接触其粉尘时,应该佩带防尘口罩。必要时佩带防毒面具。眼睛防护:戴化学安全防护眼镜。防护服:穿工作服(防腐材料制作)。手防护:戴橡皮手套。其它:工作后,淋浴更衣。单独存放被毒物污染的衣服,洗后再用。保持良好的卫生习惯。 [6]

急救措施

皮肤接触:立即用水冲洗至少15分钟。若有灼伤,就医治疗。眼睛接触:立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。必要时进行人工呼吸。就医。食入:患者清醒时立即漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。灭火方法:雾状水、火场周围可用的灭火介质。 [6]

风险术语

R22吞食有害。R38刺激皮肤。R41对眼睛有严重伤害。 [2]

安全术语

S26不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。S39戴护目镜或面具。S36/37/39穿戴适当的防护服、手套和护目镜或面具。 [2]词条图册更多图册氯化铁的概述图(4)

化合物

A-F

▪ ▪ 氮气▪ 二氧化氮▪ 二氧化硅▪ 二氧化硫
▪ 二氧化锰▪ 二氧化碳

以上化合物按中文名拼音首字母顺序排列

G-L

M-R

S-Z

参考资料

  • 1.”Hazardous Substances Data Bank” data were obtained from the National Library of Medicine.
  • 2.氯化铁  .化学品数据库[引用日期2014-08-18]
  • 3.化学教材研究中心.化学选修4.北京:人民教育出版社,2010
  • 4.北京师范大学、华中师范大学、南京师范大学无机化学教研室.无机化学.北京:高等教育出版社,2003:772-772
  • 5.华东理工大学分析化学教研组.分析化学.北京:高等教育出版社,2009
  • 6.氯化铁  .MSDS查询网、MSDS、化学品安全技术说明书查询、危险化学品名录[引用日期2014-03-06]

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