फेरस क्लोराइड (FECL2): संरचना, उपयोग, गुण - रसायन विज्ञान - 2025

लौह क्लोराइड एक अकार्बनिक ठोस एक कटियन फे से संबंध का गठन है ^{2 +} और दो क्लोराइड anions क्लोरीन ^- । इसका रासायनिक सूत्र FeCl _{2 है} । यह पर्यावरण से पानी को अवशोषित करने के लिए जाता है। इसका एक हाइड्रेट्स FeCl _{2 •} 4H ₂ O टेट्राहाइड्रेट है, जो एक हरे रंग का ठोस है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह पानी में बहुत घुलनशील है और हवा की उपस्थिति में आसानी से ऑक्सीकरण करने के लिए जाता है, जिससे फेरिक क्लोराइड एफएक्स ₃ बनता है । क्योंकि यह आसानी से ऑक्सीकरण योग्य है और इसलिए एक कम करने वाले एजेंट के रूप में कार्य करने में सक्षम है, इसका व्यापक रूप से रासायनिक और जैविक अनुसंधान प्रयोगशालाओं में उपयोग किया जाता है।

फेरस क्लोराइड टेट्राहाइड्रेट FeCl _{2 •} 4H ₂ O ठोस। Craven। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

फेरस क्लोराइड के कई उपयोग हैं, जिनमें से यह सीवेज या मलजल उपचार से प्राप्त कीचड़ के ऑक्सीकरण में अन्य एजेंटों की मदद करने के लिए बाहर खड़ा है। इसका उपयोग लौह कोटिंग धातुओं की प्रक्रिया में भी किया जाता है और दवा उद्योग में इसके कुछ उपयोग हैं।

FeCl ₂ का उपयोग गैसोलीन या डीजल चालित वाहनों के निकास पाइप में पाए गए उत्प्रेरक से मूल्यवान धातुओं को पुनर्प्राप्त करने के लिए भी किया गया है ।

इसका उपयोग कपड़ा उद्योग में कुछ प्रकार के कपड़े में रंगों को ठीक करने के लिए किया जाता है।

संरचना

फेरस क्लोराइड एक फेरस Fe ²⁺ आयन और दो Cl ^- क्लोराइड आयनों से बना होता है जो आयनिक बंधों से जुड़ा होता है।

फेरस क्लोराइड FeCl ₂ जहां इसे बनाने वाले आयन देखे जाते हैं। Epop। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

लौह आयन Fe ²⁺ में निम्नलिखित इलेक्ट्रॉनिक संरचना है:

1s ², 2s ² 2p ⁶, 3s ² 3p ⁶ 3 डी ⁶, 4 जी ⁰

जहाँ यह देखा जा सकता है कि यह 4s शेल से दो इलेक्ट्रॉनों को खो दिया है।

यह कॉन्फ़िगरेशन बहुत स्थिर नहीं है, और इस कारण से यह ऑक्सीकरण करने के लिए जाता है, अर्थात्, 3 डी परत से इस बार, Fe ³⁺ आयन का निर्माण होता है ।

इसके भाग के लिए, क्लोराइड आयन Cl ^- में निम्नलिखित इलेक्ट्रॉनिक संरचना है:

1s ², 2s ² 2p ⁶, 3s ² 3p ⁶

जहाँ आप देख सकते हैं कि इसने 3p शेल में एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन हासिल किया, उसे पूरा किया। यह कॉन्फ़िगरेशन बहुत स्थिर है क्योंकि सभी इलेक्ट्रॉनिक परतें पूरी हैं।

शब्दावली

- लौह क्लोराइड

- आयरन (II) क्लोराइड

- आयरन डाईक्लोराइड

- लौह क्लोराइड टेट्राहाइड्रेट: FeCl _{2 •} 4H ₂ O

गुण

भौतिक अवस्था

हरे रंग की ठोस, क्रिस्टल के लिए बेरंग।

आणविक वजन

126.75 ग्राम / मोल

गलनांक

674 º सी

क्वथनांक

1023 º सी

निश्चित वजन

3.16 पर 25 ºC / 4 atC

घुलनशीलता

पानी में बहुत घुलनशील: 20.5C पर 62.5 ग्राम / 100 एमएल। शराब, एसीटोन में घुलनशील। बेंजीन में थोड़ा घुलनशील। ईथर में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील।

अन्य गुण

निर्जल FeCl ₂ बहुत हीड्रोस्कोपिक है। यह आसानी से पर्यावरण से पानी को अवशोषित करता है, विभिन्न प्रकार के हाइड्रेट बनाता है, विशेष रूप से टेट्राहाइड्रेट, जिसमें प्रत्येक FeCl ₂ अणु के लिए इसमें 4 H ₂ O अणु जुड़े होते हैं (FeCl _{2 •} 4H ₂ O)।

हवा की उपस्थिति में, यह धीरे-धीरे FeCl _{3 में} ऑक्सीकरण करता है । इसका मतलब यह है कि Fe ²⁺ आयन Fe ³⁺ आयन तक आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है ।

यदि हवा की उपस्थिति में गरम किया जाता है, तो यह तेजी से फेरिक क्लोराइड FeCl ₃ और फेरिक ऑक्साइड Fe ₂ O ₃ बनाता है ।

FeCl ₂ धातुओं और कपड़ों के लिए संक्षारक है।

प्राप्त

यह उच्च तापमान पर हाइड्रोक्लोरिक एसिड एचसीएल के एक जलीय घोल के साथ लौह धातु Fe की अधिकता का इलाज करके प्राप्त किया जाता है।

Fe ⁰ + 2 HCl → FeCl ₂ + 2 H ⁺

हालांकि, इस विधि द्वारा पानी की उपस्थिति के कारण, फेरस क्लोराइड टेट्राहाइड्रेट FeCl _{2 •} 4H ₂ O प्राप्त होता है।

इसे निर्जल (क्रिस्टल में शामिल पानी के बिना) प्राप्त करने के लिए, कुछ शोधकर्ताओं ने 5 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर विलायक टेट्राहाइड्रोफुरान (THF) में निर्जल एचसीएल (पानी के बिना) के साथ लोहे के पाउडर की प्रतिक्रिया को करने के लिए चुना है।

इस तरह, यौगिक FeCl _{2 •} 1,5THF प्राप्त किया जाता है, जो जब वैक्यूम के तहत 80-85 underC तक गर्म होता है या नाइट्रोजन वातावरण में (पानी की उपस्थिति से बचने के लिए) निर्जल FeCl _{2 का} उत्पादन करता है ।

अनुप्रयोग

फेरस क्लोराइड के विभिन्न उपयोग हैं, आम तौर पर इसकी कम करने की क्षमता के आधार पर, अर्थात इसे आसानी से ऑक्सीकरण किया जा सकता है। इसका उपयोग पेंट और कोटिंग्स में उदाहरण के लिए किया जाता है, क्योंकि यह सतह पर उन्हें ठीक करने में मदद करता है।

आयरन मानव और कुछ जानवरों के स्वास्थ्य के लिए एक आवश्यक सूक्ष्म पोषक तत्व है। यह प्रोटीन संश्लेषण, श्वसन में और कोशिकाओं के गुणन में शामिल है।

इस कारण से, दवा तैयारियों में FeCl ₂ का उपयोग किया जाता है। आंत में Fe ³⁺ आयन की तुलना में Fe ²⁺ आयन बेहतर अवशोषित होते हैं।

इसका उपयोग FeCl ₃ के निर्माण के लिए किया जाता है । इसका उपयोग धातु विज्ञान में, लोहे के कोटिंग स्नान में, अधिक नमनीय जमा प्रदान करने के लिए किया जाता है।

यहाँ अन्य फ़ीचर्ड उपयोग हैं।

कपड़ों के रंग में

FeCl ₂ का उपयोग कुछ प्रकार के कपड़े में एक mordant या डाई लगानेवाला के रूप में किया जाता है। मॉर्डन रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करता है और डाई और कपड़े को एक साथ बांधता है, जिससे उस पर अघुलनशील यौगिक बनता है।

इस तरह, कपड़े के लिए डाई तय हो जाती है और उसका रंग तेज हो जाता है।

फैरस क्लोराइड FeCl ₂ रंगों को कपड़ों पर तय करने की अनुमति देता है। जीना पीना स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

अपशिष्ट जल उपचार में

FeCl ₂ का उपयोग सीवेज या अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों (सीवर पानी) में किया जाता है।

इस आवेदन में, फेरन क्लोराइड फेंटन ऑक्सीकरण नामक एक प्रक्रिया के माध्यम से कीचड़ के ऑक्सीकरण में भाग लेता है। यह ऑक्सीकरण मिट्टी के गुच्छे के टूटने का कारण बनता है और पानी को छोड़ने की अनुमति देता है जो इसके लिए दृढ़ता से बाध्य है।

सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट का सेक्शन जहां कीचड़ देखा जा सकता है। कभी-कभी यह फेरस क्लोराइड FeCl _{2 के} साथ व्यवहार किया जाता है ताकि इसे पानी से अधिक आसानी से अलग किया जा सके। एवलिन सिमक / सीवेज डिकलेबर्ग के उत्तर में काम करता है। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

फिर कीचड़ को पर्यावरण के अनुकूल तरीके से सुखाया और निपटाया जा सकता है। फेरस क्लोराइड का उपयोग प्रक्रिया की लागत को कम करने में मदद करता है।

उक्त सीवेज जल में हाइड्रोजन सल्फाइड गैस या हाइड्रोजन सल्फाइड के निर्माण को कम करने के लिए इसका उपयोग करने का प्रस्ताव भी हाल ही में दिया गया है।

इस तरह, इस गैस और अप्रिय गंधों द्वारा उत्पादित जंग को कम किया जाएगा।

रासायनिक अध्ययन में

इसके कम करने वाले गुणों (ऑक्सीकरण के विपरीत) के कारण, FeCl ₂ का उपयोग रसायन विज्ञान, भौतिकी और इंजीनियरिंग प्रयोगशालाओं में विभिन्न जांच में किया जाता है।

कुछ वैज्ञानिकों ने प्लैटिनम, पैलेडियम और रोडियम जैसे मूल्यवान धातुओं को गैसोलीन या डीजल-चालित वाहनों में खर्च किए गए उत्प्रेरक से निकालने के लिए फेरस क्लोराइड वाष्प का उपयोग किया।

ये उत्प्रेरक उन गैसों को हटाने के लिए उपयोग किए जाते हैं जो मनुष्यों और पर्यावरण के लिए हानिकारक हैं। वे कारों और ट्रकों के निकास पाइप में स्थित हैं जो गैसोलीन या डीजल पर चलते हैं।

एक वाहन का निकास पाइप जहां एक अधिक ज्वालामुखी खंड मनाया जाता है, जो कि जहां हानिकारक गैसों को पर्यावरण के साथ अनुकूल गैसों में परिवर्तित करने के लिए उत्प्रेरक स्थित है। अंग्रेजी विकिपीडिया पर Ahanix1989 स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

एक निश्चित समय के बाद, वाहन का कैटेलिटिक कनवर्टर खराब हो जाता है और प्रभावशीलता खो देता है और इसे बदल देना चाहिए। खर्च किए गए उत्प्रेरक को छोड़ दिया जाता है और इसमें शामिल मूल्यवान धातुओं को पुनर्प्राप्त करने का प्रयास किया जाता है।

उत्प्रेरक की सिरेमिक ग्रिड जहां FeCl _{2 के} साथ मूल्यवान धातुओं के निशान बरामद किए _{जाते हैं} । ग्लोबल-कैट रीसाइक्लिंग। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

शोधकर्ताओं के अनुसार, फेरस क्लोराइड से लोहे के साथ, इन धातुओं ने चुंबकीय मिश्र धातुओं का गठन किया।

मिश्र धातुओं को मैग्नेट और फिर ज्ञात विधियों द्वारा बरामद की गई मूल्यवान धातुओं से निकाला जा सकता है।

जैव रासायनिक अध्ययन में

क्योंकि इसमें Fe ²⁺ काशन है, जो मनुष्यों और कुछ जानवरों में एक महत्वपूर्ण सूक्ष्म पोषक तत्व है, FeCl ₂ का उपयोग जैव रासायनिक और चिकित्सा अध्ययनों में किया जाता है।

कुछ अध्ययनों से पता चला है कि फेरस क्लोराइड ठंड आर्गन प्लाज्मा की कवकनाशी प्रभावकारिता में सुधार करता है।

शीत प्लाज्मा एक तकनीक है जिसका उपयोग चिकित्सा सतहों और उपकरणों के नसबंदी के लिए किया जाता है। यह पर्यावरण की आर्द्रता से हाइड्रॉक्सिल रेडिकल ओएच · के निर्माण पर आधारित है। ये कट्टरपंथी सूक्ष्मजीव की कोशिका भित्ति के साथ प्रतिक्रिया करते हैं और इसकी मृत्यु का कारण बनते हैं।

इस जांच में, FeCl ₂ ने कोल्ड प्लाज्मा के प्रभाव में सुधार किया और अन्य कीटाणुशोधन विधियों के लिए प्रतिरोधी एक कवक के उन्मूलन में तेजी लाई।

कुछ वैज्ञानिकों ने पाया कि FeCl ₂ के उपयोग से गन्ने के बस्से से शुरू होने वाले ग्लूकोज को प्राप्त करने के लिए प्रतिक्रियाओं में पैदावार बढ़ाने की अनुमति मिलती है।

इस मामले में, चूंकि Fe ²⁺ मानव स्वास्थ्य के लिए एक आवश्यक रोगाणु है, इसलिए उत्पाद में इसके निशान मनुष्यों को प्रभावित नहीं करेंगे।

संदर्भ

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