- بناء
- التسمية
- الخصائص
- الحالة الفيزيائية
- الوزن الجزيئي الغرامي
- نقطة الانصهار
- نقطة الغليان
- الوزن النوعي
- الذوبان
- خصائص أخرى
- الحصول
- التطبيقات
- في تلوين الأقمشة
- في معالجة مياه الصرف الصحي
- في الدراسات الكيميائية
- في الدراسات البيوكيميائية
- المراجع
و كلوريد الحديدية هو الصلبة غير العضوية التي شكلتها الرابطة كاتيون الحديد 2+ واثنين من الأنيونات كلوريد الكلورين -. صيغته الكيميائية هي FeCl 2. يميل إلى امتصاص الماء من البيئة. أحد هيدراته هو FeCl 2 • 4H 2 O رباعي هيدرات ، وهو مادة صلبة مخضرة.
وتجدر الإشارة إلى أنه شديد الذوبان في الماء ويميل إلى الأكسدة بسهولة في وجود الهواء ، مكونًا كلوريد الحديديك FeCl 3. نظرًا لأنه قابل للأكسدة بسهولة وبالتالي فهو قادر على العمل كعامل اختزال ، فإنه يستخدم على نطاق واسع في مختبرات الأبحاث الكيميائية والبيولوجية.
كلوريد الحديدوز رباعي هيدرات FeCl 2 • 4H 2 O صلب. كرافن. المصدر: ويكيميديا كومنز.
لكلوريد الحديدوز استخدامات عديدة ، من بينها أنه يساعد العوامل الأخرى في أكسدة الحمأة الناتجة عن معالجة مياه الصرف الصحي أو مياه الصرف الصحي. كما أنه يستخدم في عملية طلاء المعادن بالحديد وله بعض الاستخدامات في صناعة الأدوية.
كما تم تجربة استخدام FeCl 2 في استخلاص المعادن القيمة من المحفزات المستهلكة الموجودة في أنابيب عادم المركبات التي تعمل بالبنزين أو الديزل.
يتم استخدامه في صناعة النسيج لتثبيت الألوان في بعض أنواع الأقمشة.
بناء
ويتكون كلوريد الحديدية تتكون من الحديدية والحديد 2+ أيون واثنين من الكلورين - أيونات الكلوريد ويربطها به الرابطة الأيونية.
كلوريد الحديدوز FeCl 2 حيث يتم ملاحظة الأيونات التي يتكون منها. Epop. المصدر: ويكيميديا كومنز.
يحتوي الأيونات الحديدية Fe 2+ على الهيكل الإلكتروني التالي:
1s 2 ، 2s 2 2p 6 ، 3s 2 3p 6 3d 6 ، 4s 0
حيث يمكن ملاحظة أنه فقد إلكترونين من غلاف 4s.
هذا التكوين ليس مستقرًا للغاية ، ولهذا السبب يميل إلى التأكسد ، أي أنه يفقد إلكترونًا آخر ، هذه المرة من الطبقة ثلاثية الأبعاد ، مكونًا أيون Fe 3+.
من جانبه ، يحتوي أيون كلوريد Cl - على الهيكل الإلكتروني التالي:
1s 2 ، 2s 2 2p 6 ، 3s 2 3p 6
حيث يمكنك أن ترى أنه اكتسب إلكترونًا إضافيًا في غلاف 3p ، مما أكمله. هذا التكوين مستقر للغاية لأن جميع الطبقات الإلكترونية كاملة.
التسمية
- كلوريد الحديدوز
- كلوريد الحديد (II)
- ثنائي كلوريد الحديد
- رباعي هيدرات كلوريد الحديدوز: FeCl 2 • 4H 2 O
الخصائص
الحالة الفيزيائية
عديم اللون إلى أخضر شاحب ، بلورات صلبة.
الوزن الجزيئي الغرامي
126.75 جم / مول
نقطة الانصهار
674 درجة مئوية
نقطة الغليان
1023 درجة مئوية
الوزن النوعي
3.16 عند 25 درجة مئوية / 4 درجة مئوية
الذوبان
شديد الذوبان في الماء: 62.5 جم / 100 مل عند 20 درجة مئوية. قابل للذوبان في الكحول والأسيتون. قليل الذوبان في البنزين. عمليا غير قابل للذوبان في الأثير.
خصائص أخرى
FeCl 2 اللامائي استرطابي للغاية. يمتص الماء بسهولة من البيئة ، مكونًا مجموعة متنوعة من الهيدرات ، وخاصة رباعي هيدرات ، حيث يوجد لكل جزيء FeCl 2 4 جزيئات H 2 O مرتبطة به (FeCl 2 • 4H 2 O).
في وجود الهواء ، يتأكسد ببطء إلى FeCl 3. هذا يعني أن أيون Fe 2+ يتأكسد بسهولة إلى أيون Fe 3+.
إذا تم تسخينه في وجود الهواء ، فإنه يتشكل بسرعة كلوريد الحديديك FeCl 3 وأكسيد الحديديك Fe 2 O 3.
FeCl 2 مادة أكالة للمعادن والأقمشة.
الحصول
يتم الحصول عليها عن طريق معالجة فائض الحديد المعدني بمحلول مائي من حمض الهيدروكلوريك حمض الهيدروكلوريك في درجات حرارة عالية.
Fe 0 + 2 HCl → FeCl 2 + 2 H +
ومع ذلك ، نظرًا لوجود الماء بهذه الطريقة ، يتم الحصول على رباعي هيدرات كلوريد الحديدوز FeCl 2 • 4H 2 O.
للحصول عليه لا مائي (بدون ماء مدمج في البلورات) اختار بعض الباحثين إجراء تفاعل مسحوق الحديد مع حمض الهيدروكلوريك اللامائي (بدون ماء) في المذيب رباعي الهيدروفلوران (THF) عند درجة حرارة 5 درجات مئوية.
بهذه الطريقة ، يتم الحصول على مركب FeCl 2 • 1،5THF ، والذي عند تسخينه إلى 80-85 درجة مئوية تحت التفريغ أو في جو من النيتروجين (لتجنب وجود الماء) ينتج FeCl 2 اللامائي.
التطبيقات
لكلوريد الحديدوز استخدامات مختلفة ، يعتمد بشكل عام على قدرته المختزلة ، أي أنه يمكن أن يتأكسد بسهولة. يتم استخدامه على سبيل المثال في الدهانات والطلاء ، حيث يساعد على تثبيتها على السطح.
الحديد من المغذيات الدقيقة الأساسية لصحة الإنسان وبعض صحة الحيوان. يشارك في تخليق البروتين ، في التنفس ، وفي تكاثر الخلايا.
لهذا السبب ، يتم استخدام FeCl 2 في المستحضرات الصيدلانية. يتم امتصاص أيون Fe 2+ على هذا النحو بشكل أفضل من أيون Fe 3+ في الأمعاء.
يتم استخدامه لتصنيع FeCl 3. يتم استخدامه في علم المعادن ، في حمامات طلاء الحديد ، لتوفير رواسب مطيلة أكثر.
فيما يلي الاستخدامات المميزة الأخرى.
في تلوين الأقمشة
يتم استخدام FeCl 2 كمادة أو مثبت صبغ في بعض أنواع الأقمشة. يتفاعل اللاصق كيميائيًا ويرتبط في وقت واحد مع الصبغة والنسيج ، مكونًا مركبًا غير قابل للذوبان عليه.
بهذه الطريقة ، تظل الصبغة مثبتة على القماش ويزداد لونها.
يسمح كلوريد الحديدوز FeCl 2 بتثبيت الألوان على الأقمشة. جينا بينا. المصدر: ويكيميديا كومنز.
في معالجة مياه الصرف الصحي
يستخدم FeCl 2 في محطات معالجة مياه الصرف الصحي أو مياه الصرف الصحي (مياه الصرف الصحي).
في هذا التطبيق ، يشارك كلوريد الحديدوز في أكسدة الحمأة ، من خلال عملية تسمى أكسدة فينتون. تتسبب هذه الأكسدة في تمزق كتل الطين وتسمح بإطلاق الماء المرتبط بها بشدة.
قسم من محطة معالجة مياه الصرف الصحي حيث يمكن ملاحظة الحمأة. في بعض الأحيان يتم معالجة ذلك بكلوريد الحديدوز FeCl 2 بحيث يمكن فصله بسهولة عن الماء. تعمل Evelyn Simak / Sewage شمال Dickleburgh. المصدر: ويكيميديا كومنز.
يمكن بعد ذلك تجفيف الحمأة والتخلص منها بطريقة صديقة للبيئة. يساعد استخدام كلوريد الحديدوز في تقليل تكاليف العملية.
كما تم اقتراحه مؤخرًا لاستخدامه لتقليل تكوين غاز كبريتيد الهيدروجين أو كبريتيد الهيدروجين في مياه الصرف الصحي المذكورة.
وبهذه الطريقة سيتم تقليل التآكل الناتج عن هذا الغاز والروائح الكريهة.
في الدراسات الكيميائية
نظرًا لخصائصه المختزلة (عكس المؤكسد) ، يستخدم FeCl 2 على نطاق واسع في العديد من التحقيقات في مختبرات الكيمياء والفيزياء والهندسة
استخدم بعض العلماء أبخرة كلوريد الحديدوز لاستخراج المعادن الثمينة مثل البلاتين والبلاديوم والروديوم من المحفزات المستهلكة في البنزين أو المركبات التي تعمل بالديزل.
تستخدم هذه العوامل الحفازة لإزالة الغازات الضارة بالإنسان والبيئة. تقع في أنبوب عادم السيارات والشاحنات التي تعمل بالبنزين أو الديزل.
أنبوب العادم للمركبة حيث يتم ملاحظة قسم أكبر حجمًا حيث يوجد المحفز لتحويل الغازات الضارة إلى غازات صديقة للبيئة. Ahanix1989 في ويكيبيديا الإنجليزية. المصدر: ويكيميديا كومنز.
بعد وقت معين ، يبلى المحول الحفاز للسيارة ويفقد فعاليته ويجب استبداله. يتم التخلص من المحفز المستهلك ويتم بذل الجهود لاستعادة المعادن القيمة التي يحتوي عليها.
شبكة سيراميك للعامل الحفاز حيث توجد آثار المعادن الثمينة التي يجب استعادتها باستخدام FeCl 2. جلوبال كات لإعادة التدوير. المصدر: ويكيميديا كومنز.
وفقا للباحثين ، مع الحديد من كلوريد الحديدوز ، شكلت هذه المعادن سبائك مغناطيسية.
يمكن استخلاص السبائك بالمغناطيس ومن ثم استخلاص المعادن الثمينة بالطرق المعروفة.
في الدراسات البيوكيميائية
نظرًا لاحتوائه على Fe 2+ كاتيون ، وهو عنصر غذائي دقيق مهم في البشر وبعض الحيوانات ، يتم استخدام FeCl 2 في الدراسات الكيميائية الحيوية والطبية.
أظهرت بعض الدراسات أن كلوريد الحديدوز يحسن فعالية مبيدات الفطريات لبلازما الأرجون الباردة.
البلازما الباردة هي تقنية تستخدم لتعقيم الأسطح والأدوات الطبية. يعتمد على تكوين جذور الهيدروكسيل OH من رطوبة البيئة. تتفاعل هذه الجذور مع جدار الخلية للكائن الحي وتسبب موته.
في هذا التحقيق ، قام FeCl 2 بتحسين تأثير البلازما الباردة وسرع القضاء على الفطريات المقاومة لطرق التطهير الأخرى.
وجد بعض العلماء أن استخدام FeCl 2 يسمح بزيادة العائد في التفاعلات للحصول على الجلوكوز بدءًا من تفل قصب السكر.
في هذه الحالة ، نظرًا لأن Fe 2+ عنصر دقيق أساسي لصحة الإنسان ، فإن وجوده في آثار في المنتج لن يؤثر على البشر.
المراجع
- فوكودا ، إس وآخرون. (2019). يعمل كلوريد الحديدوز وكبريتات الحديدوز على تحسين فعالية مبيدات الفطريات لبلازما الأرجون في الغلاف الجوي البارد على بلولانس Aureobasidium pullulans. J Biosci Bioeng ، 2019 ، 128 (1): 28-32. تعافى من ncbi.clm.nih.gov.
- Ismal، OE and Yildirim، L. (2019). مواد معدنية و biomordants. في تأثير وآفاق الكيمياء الخضراء لتكنولوجيا المنسوجات. الفصل 3 ، ص 57-82. تعافى من sciencedirect.com.
- تشانغ ، دبليو وآخرون. (2019). التحفيز المشترك لكلوريد المغنيسيوم وكلوريد الحديدوز لسكريات الزيلو- oligosaccharides وإنتاج الجلوكوز من قصب السكر. بيوريسور تكنول 2019 ، 291: 121839. تعافى من ncbi.nlm.nih.gov.
- تشو ، إكس وآخرون. (2015). دور الحديد الأصلي في تحسين تجفيف الحمأة من خلال الأكسدة. التقارير العلمية 5: 7516. تعافى من ncbi.nlm.nih.gov.
- راتناياكي ، د. وآخرون. (2019). التحكم في كبريتيد الهيدروجين في المجاري عن طريق تحفيز التفاعل مع الأكسجين. علم البيئة الكلية 689 (2019) 1192-1200. تعافى من ncbi.nlm.nih.gov.
- Taninouchi ، Y. and Okabe ، TH (2018). استخلاص معادن مجموعة البلاتين من المحفزات المستنفدة باستخدام معالجة بخار كلوريد الحديد. Metall and Materi Trans B (2018) 49: 1781. تعافى من link.springer.com.
- المكتبة الوطنية الأمريكية للطب. (2019). كلوريد الحديدوز. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Aresta، M. et al. (1977). أكسدة الحديد (0) بواسطة كلوريد الهيدروجين في تتراهيدروفوران: طريقة بسيطة لكلوريد الحديد اللامائي (II). كيمياء غير عضوية ، المجلد. 16 ، رقم 7 ، 1977. تم الاسترجاع من pubs.acs.org.
- قطن ، ف.ألبرت وويلكينسون ، جيفري. (1980). كيمياء غير عضوية متقدمة. طبعة رابعة. جون وايلي وأولاده.