IJzerchloride

IJzer(III)chloride is de anorganische verbinding met de formule (FeCl3). Ook wel ferrichloride genoemd, het is een veel voorkomende verbinding van ijzer in de oxidatietoestand +3. De watervrije verbinding is een kristallijne vaste stof met een smeltpunt van 307,6 ° C. De kleur hangt af van de kijkhoek: door gereflecteerd licht lijken de kristallen donkergroen, maar door doorvallend licht lijken ze paarsrood.

Structuur en eigenschappen

-Watervrij

Watervrij ijzer(III)chloride heeft de BiI3-structuur, met octaëdrische Fe (III) -centra onderling verbonden door chloorliganden met twee coördinaten.

IJzer(III)chloride heeft een relatief laag smeltpunt en kookt rond de 315 ° C. De damp bestaat uit het dimeer Fe2Cl6 (aluminiumchloride) dat in toenemende mate dissocieert in het monomere FeCl3 (met D3h-puntgroep moleculaire symmetrie) bij hogere temperatuur, in concurrentie met de omkeerbare ontleding om ijzer(II)chloride en chloorgas te geven.

-Hydraten

Naast het watervrije materiaal vormt ferrichloride vier hydraten. Alle vormen van ijzer(III)chloride bevatten twee of meer chloriden als liganden en drie hydraten bevatten FeCl4 -.

hexahydraat: FeCl3.6H2O heeft de structuurformule trans- [Fe (H2O) 4Cl2] Cl.2H2O

FeCl3.2.5H2O heeft de structuurformule cis- [Fe (H2O) 4Cl2] [FeCl4] .H2O.

dihydraat: FeCl3.2H2O heeft de structuurformule trans- [Fe (H2O) 4Cl2] [FeCl4].

FeCl3.3.5H2O heeft de structuurformule cis- [FeCl2 (H2O) 4] [FeCl4] .3H2O.

-Waterige oplossing
Waterige oplossingen van ferrichloride zijn karakteristiek geel, in tegenstelling tot de lichtroze oplossingen van [Fe (H2O) 6] 3+. Volgens spectroscopische metingen zijn de belangrijkste soorten in waterige oplossingen van ferrichloride het octaëdrische complex [FeCl2 (H2O) 4] + (stereochemie niet gespecificeerd) en de tetraëder [FeCl4] -.

Toepassingen

-Industrieel

IJzer(III)chloride wordt gebruikt bij de behandeling van afvalwater en bij de productie van drinkwater als stollingsmiddel en vlokmiddel. In deze applicatie reageert in licht basisch water IJzerchloride met het hydroxide-ion om een ​​vlok van ijzer(III)hydroxide te vormen, of nauwkeuriger geformuleerd als FeO (OH) -, die zwevende materialen kan verwijderen.

Het wordt ook gebruikt als uitloogmiddel in de hydrometallurgie van chloride, bijvoorbeeld bij de productie van Si uit FeSi (Silgrain-proces).

Een andere belangrijke toepassing van ijzer(III)chloride is het etsen van koper in een tweestaps redoxreactie op koper(I)chloride en vervolgens op koper(II)chloride bij de productie van printplaten

IJzer(III)chloride wordt gebruikt als katalysator voor de reactie van ethyleen met chloor en vormt ethyleendichloride (1,2-dichloorethaan), een belangrijke chemische stof die voornamelijk wordt gebruikt voor de industriële productie van vinylchloride, het monomeer voor het maken van PVC .

-Laboratoriumgebruik

In het laboratorium wordt ijzer(III)chloride vaak gebruikt als Lewiszuur voor het katalyseren van reacties zoals chlorering van aromatische verbindingen en Friedel-Crafts-reactie van aromaten. Het is minder krachtig dan aluminiumchloride, maar in sommige gevallen is deze zachtheid leidt tot hogere opbrengsten, bijvoorbeeld bij de alkylering van benzeen

De ferrichloridetest is een traditionele colorimetrische test voor fenolen, waarbij gebruik wordt gemaakt van een 1% ijzer(III)chloride-oplossing die is geneutraliseerd met natriumhydroxide tot een licht neerslag van FeO (OH) ontstaat. Het mengsel wordt voor gebruik gefilterd. De organische stof wordt opgelost in water, methanol of ethanol en vervolgens wordt de geneutraliseerde ijzer(III)chloride-oplossing toegevoegd - een voorbijgaande of permanente verkleuring (meestal paars, groen of blauw) duidt op de aanwezigheid van een fenol of enol.

Deze reactie wordt benut in de Trinder-spot-test, die wordt gebruikt om de aanwezigheid van salicylaten aan te duiden, met name salicylzuur, dat een fenolische OH-groep bevat.

Deze test kan worden gebruikt om de aanwezigheid van gamma-hydroxyboterzuur en gamma-butyrolacton op te sporen, waardoor het roodbruin wordt.

Andere gebruiken

-Watervrij gebruikt als droogreagens bij bepaalde reacties.
-Gebruikt om de aanwezigheid van fenolverbindingen in organische synthese te detecteren; het onderzoeken van bijvoorbeeld de zuiverheid van gesynthetiseerd aspirine.
-Gebruikt in water- en afvalwaterbehandeling om fosfaat neer te slaan als ijzer (III) fosfaat.
-Gebruikt in afvalwaterbehandeling voor geurbestrijding.
-Gebruikt door Amerikaanse muntenverzamelaars om de datums te identificeren van Buffalostuivers die zo erg versleten zijn dat de datum niet langer zichtbaar is.
Gebruikt door bladesmeden en ambachtslieden bij patroonlassen om het metaal te etsen, waardoor het een contrasterend effect krijgt, om metaallagen of imperfecties te bekijken.
-Wordt gebruikt om het widmanstatten-patroon in ijzermeteorieten te etsen.
-Noodzakelijk voor het etsen van diepdrukplaten voor het afdrukken van fotografische en beeldende beelden in diepdruk en voor het etsen van diepdrukcilinders die worden gebruikt in de grafische industrie.
-Gebruikt om printplaten (PCB's) te maken door koper te etsen.
-Gebruikt om aluminium coating van spiegels te verwijderen.
-Gebruikt om ingewikkelde medische apparaten te etsen.
-Gebruikt in de dierenartspraktijk om overcroping van de klauwen van een dier te behandelen, vooral wanneer de overcropping resulteert in bloeding.
-Reageert met cyclopentadienylmagnesiumbromide in één preparaat van ferroceen, een metaal-sandwich-complex.
-Soms gebruikt in een techniek van het bakken van Raku-ware, waarbij het ijzer een stuk aardewerk kleurt in de kleuren roze, bruin en oranje.
-Wordt gebruikt om de putcorrosie en spleetcorrosieweerstand van roestvrij staal en andere legeringen te testen.
-Gebruikt in combinatie met NaI in acetonitril om organische aziden op milde wijze te verminderen tot primaire amines.
-Gebruikt in een dierentrombosemodel.
-Gebruikt in energieopslagsystemen.
-Historisch gezien werd het gebruikt om direct positieve blauwdrukken te maken.
-Een onderdeel van de gemodificeerde Carnoy-oplossing die wordt gebruikt voor chirurgische behandeling van keratocystische odontogene tumor (KOT).