塩化第一鉄のカチオンのFe接合することにより形成された無機固体である2+二塩化物アニオンClで- 。その化学式はFeCl 2です。環境から水分を吸収する傾向があります。その水和物の1つは、緑がかった固体であるFeCl 2• 4H 2 O 四水和物です。
これは水に非常に溶けやすく、空気の存在下で容易に酸化して塩化第二鉄FeCl 3を形成する傾向があることに注意する必要があります。容易に酸化され、還元剤として機能するため、化学および生物学の研究室で広く使用されています。
塩化第一鉄四水和物FeCl 2• 4H 2 O固体。クレイヴン。出典:ウィキメディア・コモンズ。
塩化第一鉄にはいくつかの用途がありますが、その中でも下水または下水処理に由来するスラッジの酸化において他の薬剤を助けるのに際立っています。それはまた鉄のコーティングの金属のプロセスで使用され、製薬業界でいくつかの用途があります。
FeCl 2の使用は、ガソリン車やディーゼル車の排気管にある使用済み触媒から有価金属を回収する際にも実験されています。
繊維業界では、一部のタイプの生地の色を修正するために使用されます。
構造
塩化第一鉄は、鉄Feから構成され2+イオン二のCl -塩化物イオンをイオン結合によって連結します。
それを構成するイオンが観察される塩化第一鉄FeCl 2。エポップ。出典:ウィキメディア・コモンズ。
第一鉄イオンFe 2+の電子構造は次のとおりです。
1S 2、2S 2 2P 6、3S 2 3P 6 3D 6、4S 0
4sシェルから2つの電子を失ったことがわかります。
この構成はあまり安定しておらず、このため、酸化する、つまり、今度は3d層から別の電子を失い、Fe 3+イオンを形成する傾向があります。
その一部については、塩化物イオンClが-以下の電子構造を有します。
1S 2、2S 2 2P 6、3S 2の3p 6
3pシェルで余分な電子を取得して完了したことがわかります。すべての電子層が完成しているため、この構成は非常に安定しています。
命名法
-塩化第一鉄
-塩化鉄(II)
-二塩化鉄
-塩化第一鉄四水和物:FeCl 2• 4H 2 O
プロパティ
体調
無色から淡い緑色の固体、結晶。
分子量
126.75 g / mol
融点
674ºC
沸点
1023ºC
比重
25ºC/ 4ºCで3.16
溶解度
水に非常に溶けやすい:20°Cで62.5 g / 100 mL。アルコール、アセトンに可溶。ベンゼンにわずかに溶ける。エーテルに実質的に不溶。
その他の特性
無水FeCl 2は非常に吸湿性です。それは容易にするためのFeClた水和物の様々な、特に水和物、の形成、環境から水を吸収する2 4つのHあり分子2つの O 分子がそれに結合し(のFeCl 2• 4H 2 O)。
空気が存在すると、ゆっくりと酸化してFeCl 3になります。これは、Fe 2+イオンが容易に酸化されてFe 3+イオンになることを意味します。
空気の存在下で加熱すると、塩化第二鉄FeCl 3と酸化第二鉄Fe 2 O 3が急速に形成されます。
FeCl 2は金属や布地に対して腐食性があります。
入手
これは、過剰の鉄金属Feを塩酸HClの水溶液で高温で処理することによって得られます。
Fe 0 + 2 HCl→FeCl 2 + 2 H +
ただし、この方法では水の存在により、塩化第一鉄四水和物FeCl 2• 4H 2 Oが得られます。
無水にする(結晶に水を含まない)ために、溶媒テトラヒドロフラン(THF)中で5℃の温度で鉄粉と無水HCl(水を含まない)の反応を実行することを選択した研究者もいます。
このようにして、化合物FeCl 2• 1,5THFが得られます。これは、真空下または窒素雰囲気下(水の存在を避けるため)で80〜85℃に加熱すると、無水FeCl 2を生成します。
用途
塩化第一鉄は、一般にその還元能力に基づいて、つまり容易に酸化できるというさまざまな用途があります。それは表面にそれらを固定するのに役立つので、例えば塗料やコーティングに使用されます。
鉄は人間や動物の健康に欠かせない微量栄養素です。それは、タンパク質合成、呼吸、および細胞の増殖に関与しています。
このため、医薬品にはFeCl 2が使用されています。Fe 2+イオン自体は、腸内のFe 3+イオンよりも吸収されます。
FeCl 3の製造に使用されます。冶金、鉄のコーティング浴で使用され、より延性のある堆積物を提供します。
ここに他の注目の用途があります。
生地の着色に
FeCl 2は、一部のタイプのファブリックで媒染剤または染料固定剤として使用されます。媒染剤は化学的に反応し、染料と布地に同時に結合し、その上に不溶性化合物を形成します。
このようにして、染料は布地に固定されたままで、その色が強くなります。
塩化第一鉄FeCl 2は、布地に色を定着させます。ジーナピナ。出典:ウィキメディア・コモンズ。
廃水処理で
FeCl 2は下水または廃水処理プラント(下水)で使用されます。
このアプリケーションでは、塩化第一鉄は、フェントン酸化と呼ばれるプロセスを通じて、スラッジの酸化に参加します。この酸化は泥フロックの破裂を引き起こし、それに強く結合している水の放出を可能にします。
汚泥が観察できる下水処理場の区画。時々これを塩化第一鉄FeCl 2で処理して、水からより簡単に分離できるようにします。Evelyn Simak /下水はディックバラの北で働いています。出典:ウィキメディア・コモンズ。
汚泥は乾燥して環境にやさしい方法で処分できます。塩化第一鉄を使用すると、プロセスのコストを削減できます。
最近、それを使用して前記下水における硫化水素ガスまたは硫化水素の形成を低減することが提案された。
このようにして、このガスによって引き起こされる腐食および不快な臭いも低減されます。
化学研究では
FeCl 2は、その還元特性(酸化剤の反対)のため、化学、物理学、工学実験室のさまざまな調査で広く使用されています。
特定の科学者は、塩化第一鉄の蒸気を使用して、ガソリン車やディーゼル車の使用済み触媒からプラチナ、パラジウム、ロジウムなどの貴重な金属を抽出しました。
これらの触媒は、人や環境に有害なガスを除去するために使用されます。彼らはガソリンやディーゼルで走る車やトラックの排気管にあります。
有害ガスを環境にやさしいガスに変換するために触媒が配置されている、よりボリュームのあるセクションが観察される車両の排気管。英語版ウィキペディアのAhanix1989。出典:ウィキメディア・コモンズ。
一定の時間が経過すると、車両の触媒コンバーターが摩耗してその効果が失われ、交換する必要があります。使用済みの触媒は廃棄され、含まれている有価金属の回収に努めています。
FeCl 2で回収される微量の有価金属が配置されている触媒のセラミックグリッド。Global-Katリサイクル。出典:ウィキメディア・コモンズ。
研究者によると、塩化第一鉄からの鉄で、これらの金属は磁性合金を形成しました。
合金は磁石で抽出され、その後、貴重な金属が既知の方法で回収されます。
生化学的研究では
人間や一部の動物では重要な微量栄養素であるFe 2+カチオンを持っているため、FeCl 2は生化学的および医学的研究で使用されています。
特定の研究では、塩化第一鉄が冷たいアルゴンプラズマの殺菌効果を向上させることが示されています。
コールドプラズマは、医療用表面および器具の滅菌に使用される技術です。これは、環境の湿度からのヒドロキシルラジカルOH・の形成に基づいています。これらのラジカルは微生物の細胞壁と反応し、その死を引き起こします。
この調査では、FeCl 2は冷たいプラズマの効果を改善し、他の消毒方法に耐性のある真菌の排除を加速しました。
一部の科学者は、FeCl 2を使用すると、サトウキビのバガスから出発してグルコースを得る反応の収率を高めることができることを発見しました。
この場合、Fe 2+は人間の健康に不可欠な微量元素であるため、製品中の微量の存在は人間に影響を与えません。
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