आयरन (III) क्लोराइड: संरचना, गुण, उत्पादन, उपयोग - रसायन विज्ञान - 2025

लोहे क्लोराइड (iii) एक अकार्बनिक तत्वों लोहा (Fe) और क्लोरीन (Cl) से मिलकर यौगिक है। इसका रासायनिक सूत्र FeCl _{3 है} । यह एक क्रिस्टलीय ठोस होता है जिसका रंग नारंगी से काले भूरे रंग का हो सकता है।

FeCl ₃ पानी में आसानी से घुल जाता है, जिससे अम्लीय जलीय घोल बनता है जिसमें पीएच बढ़ जाता है, जिससे वे अधिक क्षारीय हो जाते हैं, फेरिक ऑक्साइड का एक ठोस रूप ले सकते हैं।

लौह (III) क्लोराइड या ठोस FeCl ₃ फेरिक क्लोराइड । Егор Осин / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

लोहे (III) क्लोराइड का उपयोग नगरपालिका या औद्योगिक कचरे से जल-प्रदूषणकारी कणों को निपटाने के लिए किया जाता है। यह कहा जाता है कि यह कुछ परजीवियों को हटाने की अनुमति देता है और जानवरों में घावों और उनके उपचार के लिए रक्त की हानि को रोकने के लिए कार्य करता है।

इसका उपयोग कॉपर सल्फाइड अयस्कों से तांबा (II) निकालने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग विभिन्न रासायनिक प्रतिक्रियाओं और जैविक और रासायनिक प्रयोगशालाओं में विश्लेषण के लिए भी किया जाता है। उदाहरण के लिए, इसका उपयोग पौधों से निकाले गए तेलों में फिनोल जैसे यौगिकों का पता लगाने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में, चमड़े की टेनिंग में और फोटोग्राफी में किया जाता है।

क्योंकि FeCl ₃ एक एसिड यौगिक है, यह त्वचा और श्लेष्म झिल्ली के लिए संक्षारक है। इस यौगिक की धूल से सांस लेने से बचना चाहिए। इसे पर्यावरण में निपटाया नहीं जाना चाहिए।

संरचना

लौह (III) क्लोराइड या FeCl ₃ फेरिक क्लोराइड एक आयनिक यौगिक है और एक Fe ³⁺ फेरिक आयन और तीन Cl ^- क्लोराइड आयनों से बना है । आयरन अपने ऑक्सीकरण अवस्था +3 में है और प्रत्येक क्लोरीन में -1 वैलेंस है।

आयरन (III) क्लोराइड या फेरिक क्लोराइड। लेखक: मारिलुआ स्टी

शब्दावली

• आयरन (III) क्लोराइड
• फ़ेरिक क्लोराइड
• आयरन ट्राइक्लोराइड
• लोहे की मटियारी

गुण

भौतिक अवस्था

नारंगी भूरे रंग के क्रिस्टलीय ठोस को काला करने के लिए।

फेरिक क्लोराइड FeCl ₃ निर्जल (पानी के बिना)। Leiem / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

आणविक वजन

निर्जल FeCl ₃ = 162.2 ग्राम / मोल

गलनांक

निर्जल FeCl ₃ = 304 3C

हेक्साहाइड्रेट FeCl _{3 •} 6H ₂ O = 37 ° C

क्वथनांक

निर्जल FeCl ₃ = लगभग 316 3C

FeCl _{3 •} 6H ₂ हे हेक्साहाइड्रेट = 280-285 ° C

घनत्व

25 डिग्री सेल्सियस पर निर्जल FeCl ₃ = 2.90 ग्राम / सेमी ³

घुलनशीलता

पानी में बहुत घुलनशील: 0 डिग्री सेल्सियस पर 74.4 ग्राम / 100 ग्राम पानी; 535.7 ग्राम / 100 ग्राम पानी 100 डिग्री सेल्सियस पर। एसीटोन, इथेनॉल, ईथर और मेथनॉल में बहुत घुलनशील। बेंजीन और हेक्सेन जैसे गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में कमजोर घुलनशील।

पीएच

इसके जलीय घोल बहुत अम्लीय होते हैं। 0.1 मिली के FeCl ₃ प्रति लीटर पानी के घोल का पीएच 2.0 है।

रासायनिक गुण

जब FeCl ₃ को पानी में घोल दिया जाता है, तो यह हाइड्रोलाइज हो जाता है; ^{अर्थात्}, यह अपने Fe ³⁺ और 3 Cl ^- आयनों में अलग हो जाता है । फे ³⁺ रूपों हेक्सा-लौह आयन ³⁺ लेकिन ओह के साथ जोड़ ^- आयनों पानी से मिश्रित प्रजाति के गठन और एच रिहा ⁺ प्रोटॉन ।

इस कारण उनके समाधान अम्लीय हैं। यदि पीएच में वृद्धि हुई है, तो ये प्रजातियां एक जेल बनाती हैं और अंत में हाइड्रेटेड फेरिक ऑक्साइड Fe ₂ O _{3 •} nH ₂ O रूपों का एक अवक्षेप या ठोस बनती हैं ।

आयरन (III) क्लोराइड क्रिस्टल हाइग्रोस्कोपिक होते हैं, यानी वे पर्यावरण से पानी को अवशोषित करते हैं। गीला होने पर यह एल्यूमीनियम और कई धातुओं के लिए संक्षारक होता है।

FeCl ₃ समाधान बहुत अम्लीय और संक्षारक हो सकते हैं, क्योंकि इनमें HCl होता है। Kanesskong / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

जलीय FeCl ₃ समाधान अधिकांश धातुओं के लिए अत्यधिक अम्लीय और संक्षारक हैं। उन्हें हाइड्रोक्लोरिक एसिड एचसीएल की एक बेहोश गंध है। जब अपघटन के लिए गर्म किया जाता है, तो FeCl ₃ अत्यधिक जहरीली HCl गैसों का उत्सर्जन करता है।

प्राप्त

आयरन (III) क्लोराइड का उत्पादन क्लोरीन आयरन (Fe) के साथ सूखे क्लोरीन (Cl ₂) को 500-700 ° C पर प्रतिक्रिया करके लोहे के प्रत्यक्ष क्लोरीनीकरण द्वारा किया जाता है ।

प्रतिक्रिया एक एसिड प्रतिरोधी रिएक्टर में की जाती है। पहला कदम 600 ° C पर लोहे (III) क्लोराइड (FeCl ₃) और पोटेशियम क्लोराइड (KCl) के मिश्रण को पिघलाना है।

FeCl ₃ को अत्यधिक एसिड प्रतिरोधी कंटेनरों जैसे स्टेनलेस स्टील में तैयार किया जाना चाहिए। लेखक: जोहान्स प्लेनियो स्रोत: पिक्साबे

फिर स्क्रैप आयरन (Fe) को पिघले हुए मिश्रण में घोल दिया जाता है, जहां लोहा FeCl _{3 के} साथ प्रतिक्रिया करता है और लौह क्लोराइड (FeCl ₂) बन जाता है ।

Fe + 2 FeCl ₃ → 3 FeCl ₂

फिर FeCl ₂ क्लोरीन Cl _{2 के} साथ प्रतिक्रिया करता है जो FeCl _{3 का} निर्माण करता है जो कि सघन होता है (ठोस से सीधे गैसीय अवस्था में जाता है) और विशेष संघनन कक्षों में एकत्रित होता है।

2 FeCl ₂ + Cl ₂ → 2 FeCl ₃

फैरस सल्फेट FeSO ₄ को क्लोरीन क्ल _{2 के} साथ भी प्रतिक्रिया दी जा सकती है ।

FeCl _{3 •} 6H ₂ हे हेक्सहाइड्रेट को भाप स्नान पर Fe ³⁺ और Cl ^- आयनों के जलीय घोल के वाष्पीकरण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है ।

प्रकृति में उपस्थिति

फेरिक क्लोराइड या लोहा (III) क्लोराइड प्रकृति में खनिज मोलसाइट के रूप में पाया जाता है, जो सक्रिय ज्वालामुखियों से लावा में पाया जाता है। ज्वालामुखियों के बीच जहां यह पाया जा सकता है वह माउंट वेसुवियस है।

FeCl ₃ खनिज मोलीसाइट का हिस्सा है जो सक्रिय ज्वालामुखियों में पाया जाता है। लेखक: छींक स्रोत: पिक्साबे

अनुप्रयोग

अपशिष्ट जल उपचार में

रासायनिक अवसादन द्वारा नगरपालिका या औद्योगिक अपशिष्ट जल के उपचार के लिए फेरिक क्लोराइड का उपयोग किया जाता है।

यह एक-दूसरे के साथ कई कणों के मिलन के पक्षधर के रूप में काम करता है, इस तरह से कॉग्लोमेरेट्स या बड़े कण बनते हैं जो कि प्रवाहित होते हैं या तलछट करते हैं (अपने स्वयं के वजन से नीचे जा रहे पानी के तल तक जाते हैं)।

FeCl ₃ का उपयोग समुदायों या उद्योगों द्वारा अपशिष्ट पदार्थों से अवांछनीय सामग्रियों को अलग करने के लिए किया जाता है। लेखक: 园: 园 स्रोत: पिक्साबे

इस तरह, पानी से ठोस पदार्थों का पृथक्करण इष्ट है और यह अवांछित पदार्थों से मुक्त है।

इस तरह के उपचार से प्रोटोजोआ जैसे परजीवी को हटाने की सुविधा मिल सकती है, जो एक कोशिका द्वारा निर्मित सूक्ष्मजीव हैं, जैसे अमीबा, जो बीमारी का कारण बनते हैं।

इस कारण से, FeCl ₃ का उपयोग पानी को शुद्ध करने के लिए भी किया जाता है।

पशु चिकित्सा उपचारात्मक प्रक्रियाओं में

आयरन (III) क्लोराइड का उपयोग जानवरों के घावों को ठीक करने के लिए किया जाता है।

यह एक स्थानीय कसैले के रूप में कार्य करता है (यह ऊतकों को पीछे हटा सकता है और एक विरोधी भड़काऊ और उपचार के रूप में कार्य करता है) और हेमोस्टैटिक (यह रक्तस्राव या रक्त की हानि को रोकता है)।

इसका उपयोग चूर्ण में खून की कमी को रोकने के लिए किया जाता है या जब मवेशियों के सींग काट दिए जाते हैं। इसका उपयोग खून को रोकने के लिए एक उपाय के रूप में भी किया जाता है जब पंजे कट जाते हैं या मौसा हटा दिया जाता है।

FeCl ₃ का उपयोग संक्रमण को रोकने के लिए गायों के कटे हुए सींगों पर लगाए जाने वाले पाउडर में किया जाता है। लेखक: जैकलौ डीएल स्रोत: पिक्साबे

इसका उपयोग ग्रसनीशोथ (ग्रसनी की सूजन) या स्टामाटाइटिस (मौखिक श्लेष्मा की सूजन) के इलाज के लिए और कुछ पक्षियों में रक्त में हीमोग्लोबिन बढ़ाने के लिए भी किया जाता है।

धातुओं के निष्कर्षण में

आयरन (III) क्लोराइड या फेरिक क्लोराइड FeCl ₃ का उपयोग तांबा (II) तांबा अयस्क से किया जाता है जिसमें तांबा सल्फाइड होता है।

यह एक ऑक्सीडेटिव विधि है जो विषाक्त गैस सल्फर डाइऑक्साइड (एसओ ₂) की रिहाई से बचने के लिए उपयुक्त है, क्योंकि इस सल्फर (एस) के बजाय उत्पन्न होता है। समाधान FeCl ₂, FeCl ₃, CuCl ₂ और अन्य धातु क्लोराइड की उच्च सांद्रता के साथ निर्मित होते हैं ।

4 FeCl ₃ + Cu ₂ S Fe 4 FeCl ₂ + 2 CuCl ₂ + S Cu

एक रासायनिक और जैविक प्रयोगशाला अभिकर्मक के रूप में

रसायन विज्ञान में इसके कई उपयोगों के बीच, यह फेनोलिक -OH समूह की उपस्थिति को इंगित करता है (यानी, बेंजीन रिंग से जुड़ा -OH समूह)।

विश्लेषण किए जाने वाले यौगिक को इथेनॉल में भंग कर दिया जाता है और FeCl ₃ समाधान की कुछ बूंदों को जोड़ा जाता है । जब यौगिक में एक -OH समूह होता है जो एक बेंजीन रिंग से जुड़ा होता है (अर्थात, यह एक फिनोल होता है), एक नीला-हरा रंग बनता है।

यह परीक्षण पौधों के अर्क में फिनोल की उपस्थिति का विश्लेषण करने की अनुमति देता है।

फिनोल की उपस्थिति में FeCl ₃ एक नीले-हरे रंग का रंग देता है। लेखक: ईवा अर्बन स्रोत: पिक्साबे

सब्जियों से निकाले जाने वाले कुछ तेलों की एंटीऑक्सिडेंट गतिविधि को निर्धारित करने के लिए परीक्षणों में भी इसका उपयोग किया जाता है।

इसके अनुप्रयोगों में से एक यह है कि यह अन्य रासायनिक यौगिकों की तैयारी की अनुमति देता है। यह ऑक्सीकरण, क्लोरीनीकरण एजेंट (क्लोरीन प्रदान करना) और संघनक (दो या अधिक अणुओं को एक साथ मिलाने के लिए) के रूप में भी कार्य कर सकता है।

यह जैविक रसायन प्रतिक्रियाओं के लिए उत्प्रेरक या त्वरक के रूप में भी कार्य करता है।

विभिन्न अनुप्रयोगों में

फेरिक क्लोराइड का उपयोग मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में किया जाता है। अपने विभिन्न हाइड्रेटेड रूपों के रंग के कारण, यह एक वर्णक के रूप में कार्य करता है और चमड़े के कमाना में उपयोग किया जाता है।

FeCl ₃ का उपयोग चमड़े की कमाना में किया जाता है। लेखक: Pexels स्रोत: पिक्साबे

यह कीटाणुनाशक है। इसका उपयोग त्वचा विकारों के इलाज के लिए किया जाता है और फोटोग्राफी में भी इसका उपयोग किया जाता है।

जोखिम

FeCl ₃ धूल आंखों, नाक और मुंह के लिए परेशान है। यदि साँस ली जाए तो इससे खाँसी या साँस लेने में कठिनाई हो सकती है। यह एक संक्षारक यौगिक है, इसलिए त्वचा के साथ और आंखों या श्लेष्म झिल्ली के साथ लंबे समय तक संपर्क लालिमा और जलन पैदा कर सकता है।

यह ज्वलनशील नहीं है, लेकिन उच्च तापमान पर गर्म होने पर यह हाइड्रोजन क्लोराइड एचसीएल गैस का उत्पादन करता है, जो विषाक्त और अत्यधिक संक्षारक होता है।

FeCl ₃ जलीय और स्थलीय जीवों के लिए हानिकारक है। यदि गलती से इसे पर्यावरण में निपटाया जाता है, तो इसकी अम्लता को मूल यौगिकों के साथ निष्प्रभावी किया जाना चाहिए।

संदर्भ

1. यूएस नेशनल लाइब्रेरी ऑफ मेडिसीन। (2019)। फ़ेरिक क्लोराइड। Pubchem.ncbi.nlm.nih.gov से पुनर्प्राप्त किया गया।
2. किर्क-ओथमर (1994)। रासायनिक प्रौद्योगिकी के विश्वकोश। वॉल्यूम 19. चौथा संस्करण। जॉन विले एंड संस।
3. Ullmann का विश्वकोश औद्योगिक रसायन विज्ञान। (1990)। पांचवें संस्करण। वॉल्यूम A22। VCH Verlagsgesellsellschaft mbH।
4. एनगमेनी, बी। एट अल। (2013)। अफ्रीका के औषधीय पौधों से फ्लेवोनोइड्स और संबंधित यौगिक। पादप अर्क में फ्लेवोनोइड्स की विशेषता। फेरिक क्लोराइड टेस्ट। अफ्रीका में औषधीय पादप अनुसंधान में। Scirectirect.com से पुनर्प्राप्त।
5. अग्यारे, सी। एट अल। (2017)। पेट्रोसेलिनम क्रिस्पम: एक समीक्षा। प्रतिउपचारक गतिविधि। अफ्रीका से औषधीय मसालों और सब्जियों में। Scirectirect.com से पुनर्प्राप्त।
6. स्टॉट, आर। (2003)। अपशिष्ट जल उपचार प्रणालियों में परजीवी का भाग्य और व्यवहार। रासायनिक रूप से सहायक अवसादन। हैंडबुक ऑफ़ वॉटर एंड वेस्टवाटर माइक्रोबायोलॉजी में। Scirectirect.com से पुनर्प्राप्त।
7. टास्कर, पीए एट अल। (2003)। समन्वय रसायन विज्ञान के अनुप्रयोग। क्लोराइड समाधानों से Cu ^II का निष्कर्षण । व्यापक समन्वय रसायन विज्ञान में। Scirectirect.com से पुनर्प्राप्त।
8. कॉटन, एफ अल्बर्ट और विल्किंसन, जेफ्री। (1980)। उन्नत अकार्बनिक रसायन विज्ञान। चौथा संस्करण। जॉन विले एंड संस।