JUODOJO CHLORIDO (FECL2) STRUKTŪRA: PANAUDOJIMAS, SAVYBĖS - CHEMIJA - 2025

Iš juodųjų chloridas yra neorganinis susidariusi kieta medžiaga klijuojant katijoną, Fe ²⁺ ir du chlorido anijonų Cl ^- . Jo cheminė formulė yra FeCl ₂ . Jis linkęs absorbuoti vandenį iš aplinkos. Vienas iš jo hidratų yra FeCl _{2 •} 4H ₂ O tetrahidratas, kuris yra žalsvai kietas produktas.

Atminkite, kad jis labai gerai tirpsta vandenyje ir linkęs lengvai oksiduotis esant orui, sudarydamas geležies chloridą FeCl ₃ . Kadangi jis yra lengvai oksiduojamas ir todėl gali veikti kaip reduktorius, jis plačiai naudojamas cheminių ir biologinių tyrimų laboratorijose.

Spalvotųjų chloridas tetrahidrato FECL _{2 •} 4H ₂ O kieta medžiaga. Craven. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Juodąjį chloridą galima naudoti keliais būdais, iš kurių jis išsiskiria padėdamas kitiems agentams oksiduoti dumblą, gautą iš nuotekų ar nuotekų valymo. Jis taip pat naudojamas metalų geležies dengimo procese ir turi tam tikrų reikmių farmacijos pramonėje.

FeCl ₂ panaudojimas taip pat buvo eksperimentuojamas išgaunant vertingus metalus iš panaudotų katalizatorių, esančių benzino ar dyzelinių transporto priemonių išmetimo vamzdžiuose.

Jis naudojamas tekstilės pramonėje dažams tvirtinti kai kurių rūšių audiniuose.

Struktūra

Juodąjį chloridą sudaro geležies Fe ²⁺ jonai ir du Cl ^- chlorido jonai, sujungti joninėmis jungtimis.

Juodojo metalo chloridas FeCl _2, kur stebimi jį sudarantys jonai. Epop. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Juodųjų juodųjų jonų Fe ²⁺ elektroninė struktūra yra tokia:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ 3d ⁶ , 4s ⁰

kur matyti, kad jis prarado du elektronus iš 4s apvalkalo.

Ši konfigūracija nėra labai stabili, ir dėl šios priežasties ji yra linkusi oksiduotis, tai yra prarasti kitą elektroną, šį kartą iš 3d sluoksnio, sudarydama Fe ³⁺ joną .

Savo ruožtu chlorido jonas Cl ^- turi tokią elektroninę struktūrą:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶

kur galite pamatyti, kad jis įgijo papildomą elektroną 3p apvalkalu, jį užpildydamas. Ši konfigūracija yra labai stabili, nes visi elektroniniai sluoksniai yra baigti.

Nomenklatūra

- geležies chloridas

- geležies (II) chloridas

- geležies dichloridas

- geležies chlorido tetrahidratas: FeCl _{2 •} 4H ₂ O

Savybės

Fizinė būklė

Bespalviai arba gelsvai žali kieti kristalai.

Molekulinė masė

126,75 g / mol

Lydymosi temperatūra

674 ºC

Virimo taškas

1023 ºC

Savitasis svoris

3.16 esant 25 ºC / 4 ºC temperatūrai

Tirpumas

Labai gerai tirpsta vandenyje: 62,5 g / 100 ml 20 ° C temperatūroje. Tirpsta alkoholyje, acetone. Silpnai tirpsta benzene. Praktiškai netirpsta eteryje.

Kitos savybės

Bevandenis FeCl ₂ yra labai higroskopiškas. Jis lengvai absorbuoja vandenį iš aplinkos, sudarydamas įvairius hidratus, ypač tetrahidratą, kuriame kiekvienoje FeCl ₂ molekulėje yra 4 H ₂ O molekulės (FeCl _{2 •} 4H ₂ O).

Esant orui, jis lėtai oksiduojasi iki FeCl ₃ . Tai reiškia, kad Fe ²⁺ jonas lengvai oksiduojasi į Fe ³⁺ joną .

Kai jis kaitinamas esant orui, greitai susidaro geležies chloridas FeCl ₃ ir geležies oksidas Fe ₂ O ₃ .

FeCl ₂ yra ėsdinantis metalus ir audinius.

Gavimas

Jis gaunamas apdorojant geležies metalo Fe perteklių vandenilio druskos rūgšties HCl tirpalu aukštoje temperatūroje.

Fe ⁰ + 2 HCl → FeCl ₂ + 2 H ⁺

Dėl to, kad šiuo metodu yra vandens, gaunamas geležies chlorido tetrahidratas FeCl _{2 •} 4H ₂ O.

Kai kurie tyrinėtojai, norėdami gauti bevandenį (be kristalų įterpdami į kristalus) 5 ºC temperatūroje, geležies miltelius reaguoja su bevandeniu HCl (be vandens) tirpiklyje tetrahidrofuranu (THF).

Tokiu būdu, junginys FECL _{2 •} 1,5THF yra gaunamas, kuri, kai kaitinamas iki 80-85 ° C temperatūroje vakuume arba azoto atmosferoje (siekiant išvengti vandens buvimą) gamina bevandenis FECL ₂ .

Programos

Juodąjį chloridą galima naudoti įvairiai, paprastai atsižvelgiant į jo redukcinį pajėgumą, ty jis gali būti lengvai oksiduojamas. Jis naudojamas, pavyzdžiui, dažams ir dangoms, nes padeda juos pritvirtinti prie paviršiaus.

Geležis yra būtinas mikroelementas žmonių ir kai kurių gyvūnų sveikatai. Jis dalyvauja baltymų sintezėje, kvėpavime ir ląstelių dauginime.

Dėl šios priežasties FeCl ₂ naudojamas farmaciniuose preparatuose. Pats Fe ²⁺ jonas yra geriau absorbuojamas nei žarnyne nei Fe ³⁺ jonas .

Jis naudojamas FeCl ₃ gamybai . Jis naudojamas metalurgijoje, geležies dengimo voniose, kad būtų labiau elastingos nuosėdos.

Čia yra kiti populiarūs naudojimo būdai.

Dažant audinius

Kai kurių rūšių audiniuose FeCl ₂ naudojamas kaip švaistiklis ar dažiklis. Mordantas reaguoja chemiškai ir tuo pačiu metu jungiasi su dažais ir audiniu, sudarydamas ant jo netirpių junginių.

Tokiu būdu dažai lieka pritvirtinti prie audinio ir jų spalva sustiprėja.

Juodasis chloridas FeCl ₂ leidžia spalvoms pritvirtinti audinius. gina pina. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Nuotekų valyme

FeCl ₂ naudojamas nuotekų ar nuotekų valymo įrenginiuose (kanalizacijos vanduo).

Šioje paraiškoje geležies chloridas dalyvauja dumblo oksidavime, naudojant procesą, vadinamą Fentono oksidacija. Ši oksidacija sukelia purvo pylimų plyšimą ir leidžia išleisti į jį stipriai surištą vandenį.

Nuotekų valymo įrenginių skyrius, kuriame galima pastebėti dumblą. Kartais tai yra apdorojama geležies chloridu FeCl ₂ , kad jį būtų lengviau atskirti nuo vandens. Evelyn Simak / Nuotekos dirba į šiaurę nuo Dickleburgh. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Tada dumblas gali būti džiovinamas ir šalinamas ekologiškai. Juodojo chlorido naudojimas padeda sumažinti proceso sąnaudas.

Neseniai taip pat buvo pasiūlyta jį naudoti siekiant sumažinti vandenilio sulfido dujų arba vandenilio sulfido susidarymą minėtuose kanalizacijos vandenyse.

Tokiu būdu būtų sumažinta šių dujų sukelta korozija ir nemalonūs kvapai.

Atliekant cheminius tyrimus

Dėl redukuojančių savybių (priešingai nei oksiduojantis), FeCl ₂ yra plačiai naudojamas atliekant įvairius tyrimus chemijos, fizikos ir inžinerijos laboratorijose.

Kai kurie mokslininkai naudojo geležies chlorido garus vertingiems metalams, tokiems kaip platina, paladis ir rodis, iš panaudotų katalizatorių, naudojamų benzinu ar dyzelinu varomose transporto priemonėse, išgauti.

Šie katalizatoriai naudojami žmonėms ir aplinkai kenksmingoms dujoms pašalinti. Jie yra automobilių ir sunkvežimių, važiuojančių benzinu ar dyzelinu, išmetimo vamzdyje.

Transporto priemonės išmetimo vamzdis, kuriame stebimas didesnis tūris, kur yra katalizatorius, kuris paverčia kenksmingas dujas aplinkai draugiškomis dujomis. Ahanix1989 angliškoje Vikipedijoje. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Po tam tikro laiko transporto priemonės katalizinis konverteris nusidėvi ir praranda efektyvumą, todėl jį reikia pakeisti. Panaudotas katalizatorius yra išmetamas ir dedamos pastangos atgauti jame esančius vertingus metalus.

Keramikinis katalizatoriaus tinklelis, kuriame yra vertingų metalų, kuriuos reikia išgauti naudojant FeCl _2, pėdsakai . „Global-Kat“ perdirbimas. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Tyrėjų teigimu, iš geležies, susidarančios iš geležies chlorido, šie metalai sudarė magnetinius lydinius.

Lydinius buvo galima išgauti magnetais, o tada vertingus metalus išgauti naudojant žinomus metodus.

Biocheminių tyrimų metu

FeCl ₂ yra naudojamas biocheminiuose ir medicininiuose tyrimuose, nes jame yra Fe ²⁺ katijonas , kuris yra svarbus mikroelementas žmonėms ir kai kuriems gyvūnams .

Kai kurie tyrimai parodė, kad geležies chloridas pagerina šaltojo argono plazmos fungicidinį efektyvumą.

Šaltoji plazma yra technologija, naudojama medicininių paviršių ir instrumentų sterilizavimui. Jis pagrįstas hidroksilo radikalų OH · susidarymu iš aplinkos drėgmės. Šie radikalai reaguoja su mikroorganizmo ląstelės siena ir sukelia jo mirtį.

Šiame tyrime FeCl ₂ pagerino šaltos plazmos poveikį ir pagreitino grybelio, atsparaus kitiems dezinfekavimo metodams, pašalinimą.

Kai kurie mokslininkai nustatė, kad FeCl _{2 panaudojimas} leidžia padidinti gliukozės derlių, gaunant gliukozę pradedant nuo cukranendrių cukranendrių.

Šiuo atveju, kadangi Fe ^{2+ yra} svarbus žmogaus sveikatai reikalingas mikroelementas, jo buvimas produkto produktuose nedarys įtakos žmonėms.

Nuorodos

1. Fukuda, S. et al. (2019 m.). Juodasis chloridas ir juodasis sulfatas pagerina šaltos atmosferos argono plazmos fungicidinį efektyvumą melanizuotiems Aureobasidium pullulans. J Biosci Bioeng, 2019, 128 (1): 28-32. Atgautas iš ncbi.clm.nih.gov.
2. Ismal, OE ir Yildirim, L. (2019). Metaliniai ir biologiniai švaistikliai. Žaliosios chemijos poveikis tekstilės technologijoms ir jų perspektyvos. 3 skyrius, 57–82 psl. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
3. Zhang, W. et al. (2019 m.). Magnio chlorido ir geležies chlorido kokatalizė ksilo-oligosacharidams ir gliukozės gamybai iš cukranendrių išspaudų. „Bioresour Technol 2019“, 291: 121839. Atkurta iš ncbi.nlm.nih.gov.
4. Zhou, X. ir kt. (2015). Vietinės geležies vaidmuo gerinant dumblo valymą peroksidacijos būdu. Moksliniai pranešimai 5: 7516. Atkurta iš ncbi.nlm.nih.gov.
5. Rathnayake, D. ir kt. (2019 m.). Vandenilio sulfido kontrolė kanalizacijoje katalizuojant reakciją su deguonimi. Mokslas apie bendrą aplinką 689 (2019) 1192–1200. Atkurta iš ncbi.nlm.nih.gov.
6. Taninouchi, Y. ir Okabe, TH (2018). Platinos grupės metalų panaudojimas iš panaudotų katalizatorių, naudojant geležies chlorido garų apdorojimą. „Metall and Materi Trans B“ (2018) 49: 1781. Atkurta iš nuorodos.springer.com.
7. JAV nacionalinė medicinos biblioteka. (2019 m.). Geležies chloridas. Atkurta iš: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. Aresta, M. et al. (1977). Geležis (0) Oksidacija vandenilio chloridu tetrahidrofurane: paprastas būdas bevandeniam geležies (II) chloridui gauti. Neorganinė chemija, 16 tomas, Nr. 7, 1977 m. Atkurta iš pubs.acs.org.
9. Cotton, F. Albert ir Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pažangi neorganinė chemija. Ketvirtasis leidimas. Johnas Wiley ir sūnūs.