लोहा हाइड्रोक्साइड (तृतीय) एक अकार्बनिक यौगिक जिसका सूत्र सख्ती से फे (OH) है 3, जिसमें फे का अनुपात 3 + और ओह - 1: 3। हालांकि, लोहे की रसायन विज्ञान काफी जटिल हो सकती है; इसलिए यह ठोस केवल उल्लिखित आयनों से बना नहीं है।
वास्तव में, Fe (OH) 3 में आयनों O 2- होता है; इसलिए, यह एक मोनोहाइड्रेट युक्त लौह हाइड्रॉक्साइड ऑक्साइड है: FeOOH · H 2 O. यदि इस अंतिम यौगिक के लिए परमाणुओं की संख्या को जोड़ा जाता है, तो यह सत्यापित किया जाएगा कि यह Fe (OH) 3 के साथ मेल खाता है । दोनों सूत्र इस धातु हाइड्रॉक्साइड को संदर्भित करने के लिए मान्य हैं।
एक मेंढक तालाब में आयरन (III) हाइड्रॉक्साइड। स्रोत: क्लिंट बुद्ध (https://www.flickr.com/photos//13016864125)
रसायन विज्ञान प्रयोगशालाओं में शिक्षण या अनुसंधान में, Fe (OH) 3 को नारंगी-भूरे रंग के अवक्षेप के रूप में देखा जाता है; ऊपर की छवि में तलछट के समान। जब यह रस्टी और जिलेटिनस रेत गर्म होता है, तो यह अतिरिक्त पानी छोड़ता है, जिससे उसका नारंगी-पीला रंग (पीला रंगद्रव्य 42) हो जाता है।
यह पीला वर्णक 42 Fe 3+ के साथ समन्वित पानी की अतिरिक्त उपस्थिति के बिना एक ही FeOOH · H 2 O है । जब यह निर्जलित हो जाता है, तो इसे FeOOH में बदल दिया जाता है, जो अलग-अलग बहुरूपियों (गोइथाइट, एकैग्नेनाइट, लेपिडोक्रोसाइट, फेरॉक्सिहिता, अन्य) के रूप में मौजूद हो सकता है।
दूसरी ओर खनिज बर्नलाइट, एक आधार संरचना Fe (OH) 3 · nH 2 हे के साथ हरे क्रिस्टल को प्रदर्शित करता है; इस हाइड्रॉक्साइड का खनिज स्रोत।
लोहे की संरचना (III) हाइड्रॉक्साइड
लोहे के आक्साइड और हाइड्रॉक्साइड की क्रिस्टल संरचनाएं थोड़ी जटिल हैं। लेकिन, एक सरल दृष्टिकोण से, इसे ऑक्टाहेड्रल इकाइयों FeO 6 के क्रमबद्ध दोहराव के रूप में माना जा सकता है । इस प्रकार, ये लौह-ऑक्सीजन ऑक्टाहेड्रा अपने कोनों (Fe-O-Fe), या उनके चेहरों के माध्यम से, सभी प्रकार के बहुलक श्रृंखलाओं की स्थापना करते हैं।
यदि इस तरह की श्रृंखला अंतरिक्ष में आदेशित दिखती है, तो ठोस को क्रिस्टलीय कहा जाता है; अन्यथा यह अनाकार है। यह कारक, जिस तरह से ऑक्टाहेड्रोन में शामिल हो जाते हैं, क्रिस्टल की ऊर्जा स्थिरता को निर्धारित करते हैं और इसलिए, इसके रंग।
उदाहरण के लिए, बर्नलाइट के ऑर्थोरोम्बिक क्रिस्टल, Fe (OH) 3 · nH 2 O, इस तथ्य के कारण एक हरा रंग है कि उनके FeO 6 ऑक्टाहेड्रा केवल उनके कोनों के माध्यम से एकजुट होते हैं; अन्य लौह हाइड्रॉक्साइडों के विपरीत, जो हाइड्रेशन की डिग्री के आधार पर लाल, पीले या भूरे रंग के दिखाई देते हैं।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि FeO 6 के ऑक्सीजेंस ओएच - या ओ 2- से आते हैं; सटीक विवरण क्रिस्टलोग्राफिक विश्लेषण के परिणामों से मेल खाता है। यद्यपि इस तरह से संबोधित नहीं किया जाता है, फ़े-ओ बांड की प्रकृति एक निश्चित सहसंयोजक चरित्र के साथ आयनिक है; जो अन्य संक्रमण धातुओं के लिए सिल्वर के साथ और भी अधिक सहसंयोजक बन जाता है।
गुण
यद्यपि Fe (OH) 3 एक ठोस है जिसे आसानी से पहचाना जाता है जब लोहे के लवण को एक क्षारीय माध्यम में जोड़ा जाता है, लेकिन इसके गुण पूरी तरह से स्पष्ट नहीं हैं।
हालांकि, यह ज्ञात है कि यह पीने के पानी के organoleptic गुणों (स्वाद और रंग, विशेष रूप से) को संशोधित करने के लिए जिम्मेदार है; जो पानी में बहुत अघुलनशील है (K sp = 2.79 · 10 -39); और यह भी कि इसका दाढ़ द्रव्यमान और घनत्व 106.867 g / mol और 4.25 g / mL है।
इस हाइड्रॉक्साइड (इसके डेरिवेटिव की तरह) में एक परिभाषित गलनांक या क्वथनांक नहीं हो सकता है क्योंकि गर्म होने पर यह जल वाष्प छोड़ता है, इस प्रकार इसे अपने निर्जल रूप FeOOH (इसके सभी बहुरूपियों के साथ) में परिवर्तित करता है। इसलिए, यदि हीटिंग जारी रहता है, तो FeOOH पिघल जाएगा और न कि FeOOH · H 2 O।
इसके गुणों का अधिक अच्छी तरह से अध्ययन करने के लिए, पीले रंग के रंगद्रव्य 42 को कई अध्ययनों के अधीन करना आवश्यक होगा; लेकिन यह संभावित से अधिक है कि इस प्रक्रिया में यह लाल रंग में बदल जाता है, FeOOH के गठन का संकेत देता है; या इसके विपरीत, यह जटिल जलीय Fe (OH) 6 3+ (एसिड माध्यम), या आयनों Fe (OH) 4 - (बहुत मूल माध्यम) में विलीन हो जाता है ।
अनुप्रयोग
शोषक
पिछले खंड में, यह उल्लेख किया गया था कि Fe (OH) 3 पानी में बहुत अघुलनशील है, और यहां तक कि 4.5 के करीब पीएच (यदि कोई हस्तक्षेप करने वाली रासायनिक प्रजाति नहीं है) में भी अवक्षेपित हो सकता है। अवक्षेपण द्वारा, यह पर्यावरण से कुछ अशुद्धियों को दूर कर सकता है (सह-अवक्षेपित) जो स्वास्थ्य के लिए हानिकारक हैं; उदाहरण के लिए, क्रोमियम या आर्सेनिक (Cr 3+, Cr 6+ और As 3+, As 5+) के लवण ।
फिर, यह हाइड्रॉक्साइड इन धातुओं और अन्य भारी लोगों को अवशोषित करने की अनुमति देता है, एक शोषक के रूप में कार्य करता है।
तकनीक में Fe (OH) 3 (माध्यम को परिवर्तित करना) में इतना अधिक नहीं होता है, लेकिन इसके बजाय इसे वाणिज्यिक रूप से खरीदे गए चूर्ण या अनाज का उपयोग करके सीधे दूषित पानी या मिट्टी में मिलाया जाता है।
चिकित्सीय उपयोग
लोहा मानव शरीर के लिए एक आवश्यक तत्व है। इसकी कमी से एनीमिया सबसे प्रमुख बीमारियों में से एक है। इस कारण से, इस धातु को हमारे आहार में शामिल करने के लिए विभिन्न विकल्पों को विकसित करना हमेशा शोध का विषय है ताकि संपार्श्विक प्रभाव उत्पन्न न हो।
Fe (OH) 3 पर आधारित सप्लीमेंट्स में से एक पॉलिमाल्टोज (पॉलिमाल्टोज आयरन) के साथ अपने कॉम्प्लेक्स पर आधारित है, जिसमें FeSO 4 की तुलना में भोजन के साथ बातचीत की मात्रा कम होती है; अर्थात्, अधिक लोहा शरीर में जैविक रूप से उपलब्ध है और अन्य मेट्रिसेस या ठोस पदार्थों के साथ समन्वित नहीं है।
अन्य पूरक Fe (OH) 3 के नैनोकणों से बना है जो मुख्य रूप से वसा और टारट्रेट (और अन्य कार्बनिक लवण) से मिलकर बनता है। यह FeSO 4 की तुलना में कम विषाक्त साबित हुआ, हीमोग्लोबिन बढ़ाने के अलावा, यह आंतों के म्यूकोसा में जमा नहीं होता है, और यह लाभकारी रोगाणुओं के विकास को बढ़ावा देता है।
रंग
पिगमेंट येलो 42 का उपयोग पेंट और सौंदर्य प्रसाधनों में किया जाता है, और जैसे कि संभावित स्वास्थ्य जोखिम पैदा नहीं करता है; जब तक दुर्घटना न हो जाए।
लोहे की बैटरी
यद्यपि Fe (OH) 3 का औपचारिक रूप से इस एप्लिकेशन में उपयोग नहीं किया जाता है, यह FeOOH के लिए एक शुरुआती सामग्री के रूप में काम कर सकता है; यौगिक जिसके साथ एक सस्ती और सरल लोहे की बैटरी का एक इलेक्ट्रोड निर्मित होता है, जो एक तटस्थ पीएच पर भी काम करता है।
इस बैटरी के लिए निम्न सेल अभिक्रियाएँ निम्न रासायनिक समीकरणों के साथ नीचे दी गई हैं:
½ Fe ⇋ ½ Fe 2+ + ई -
Fe III OOH + e - + 3H + + Fe 2+ + 2H 2 O
एनोड एक लोहे का इलेक्ट्रोड बन जाता है, जो एक इलेक्ट्रॉन जारी करता है जो बाद में बाहरी सर्किट से गुजरने के बाद कैथोड में प्रवेश करता है; FeOOH से बना इलेक्ट्रोड, Fe 2+ को कम करता है । इस बैटरी के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक माध्यम Fe 2+ के घुलनशील लवणों से बना है ।
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