三氯化铁性质生产原理及检测方法

发布日期：2016-12-28 00:00 来源：http://www.yyyide.cn 点击：

三氯化铁性质生产原理及检测方法

名称氯化铁 Iron(Ⅲ)Cloride

别名三氯化铁、氯化高铁

分子式 FeCl₃

物化性质

水处理用氯化铁有固体和液体两种产品。

无水三氯化铁为六角形暗色片状结构。有金属光泽，在透色光下显红色，折射光下显绿

色，有时呈浅褐色至黑色。熔点304~(2，并开始升华；沸点332~C。相对密度(25~C)2．90

(2．898)。蒸气密度的测定显示，氯化铁在升至400~C时，其气相为二聚体；温度再高时便开始离解，在有过量氯存在下，于750~C时，变为单体；当无过量氯存在时，则于200^。C以上分解为氯化亚铁和氯。氯化铁易吸收水分，在湿空气中强烈吸湿的结晶则形成一系列水合物(Fe Cl₃·xH：O，。x=6、3.5、2.5、2，多数情况下为六水合物)，并吸收更多的水分而潮解。易溶于水、醇、醚、酮，微溶于二硫化碳，实际上不溶于乙酸乙酯。

结晶产品是三氯化铁的六水合物FeCl₃·6H₂0。熔点约37~t2。外观为黄褐色结晶，极易吸潮，且以[FeCl₂(H₂0)：]Cl·2H₂0的形式存在。稍有氯化氢的刺激性味道。

氯化铁的水溶液呈强酸性。若将该溶液稀释，并以碱缓慢中和，则[Fe(H₂0)₆]³⁺便脱去一个质子而生成黄色的[Fe(OH)(H₂0)₅]⁴⁺和二聚体[Fe(OH)₂(H₂0)₈]⁴⁺；若进一步中和，则生成褐色的胶态状FeO(OH)；温度升高时，便有氢氧化铁沉淀出来。

氯化铁是一种强氧化剂。许多金属(如Fe、Cu、Ni、Pt、Mn、Pb和Sn)能被氯化铁溶液溶解而生成二氯化物。镁溶解于溶液中则释放出氢。碱金属碳酸盐则被分解而放出二氧化碳。氯化铁在空气中加热时，产生氧化铁(Ⅲ)和氯。在200^.C以上，氯化铁迅速被氢还原为金属铁。氯化铁的水溶液中若通人硫化氢，便被还原成二氯化铁，同时析出单体硫。

氯化铁能与亚铁氰化钾反应，生成深蓝色普鲁土蓝：

3K₄Fe(CN)₆Cl₃→ Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓++12KCl

氯化铁的六水合物(FeCl₃·6H₂0)在水中的溶解度见表1—4。

表1—4 氯化铁六水合物在水中的溶解度／(g／100g H₂0)

温度/^。^.C	0	10	20	50	80	100
溶解度	74.4	81.9	91.8	315.1	525.8	535.7

合成方法

固体产品采用氯化法、低共熔混合物反应法和四氯化钛副产法，液体产品采用盐酸法和

一步氯化法。

(1)、氯化法

以废铁屑和氯气为原料，在一立式反应炉内反应，生成的三氯化铁蒸气和尾气由炉的顶部排出，进入捕集器冷凝为固体结晶，即是成品。尾气中含有少量未反应的游离氯和三氯化铁。用氯化亚铁溶液吸收氯气，得到三氯化铁溶液作为副产品。生产操作中，三氯化铁蒸气与空气中水分接触后强烈发热，并放出盐酸气，因此管道和设备要密封良好。整个系统在负压下操作。

反应式如下：

2Fe十3C1₂→2FeCl₃

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　工艺流程框图见图1—3。

三氯化铁溶液生产工艺流程图.png

图1—3 氯化法工艺流程图

(2)、低共熔混合物反应法(熔融法) 在一个带有耐酸衬里的反应器中，令铁屑和干燥氯气在三氯化铁与氯化钾或氯化钠的低共熔混合物(例如，70％FeCl₃和30％KCl)内进行反应。

首先，铁屑溶解于共熔物(600^。C)中，并被三氯化铁氧化成二氯化铁，后者再与氯气反应生成三氯化铁，升华后被收集在冷凝室中。该法制得的三氯化铁纯度高。

(3) 、三氯化铁溶液的合成方法将铁屑溶解于盐酸中，先生成二氯化铁，再通人氯气氧化成三氯化铁。冷却三氯化铁浓溶液，便产生三氯化铁的六水物结晶。

质量标准

　　　　　　　　　　　　　　　　　净水剂氧化铁国家标准GB4482---93 具体指标见表1—5。

表1—5 净水剂氯化铁国家标准(GB4482---93)

净水剂氯化铁国家标准.png

检测方法

　　GB 4482--93的第5．1节规定使用碘量滴定法测定水中的氯化铁含量。方法提要为：在酸性条件下，三价铁和碘化钾反应析出碘。以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定。

用途与用法

　　氯化铁大量用于水处理行业。在水处理中用作絮凝剂和沉淀剂，用于处理生活用水、工业用水、市政污水和工业废水等。

利用氯化铁处理市政污水和工业废水，其效果极佳。因为它能将污水或废水中的重金属和硫化物沉淀出来；同时，所形成的氢氧化铁矾花又能将水中难于降解的油类和聚合物等杂质吸附除去。处理后的废水中磷含量也大幅度下降。

　　氯化铁在有机化学合成中用作脂肪烃和芳香化合物的氯化剂；用作Friedel-Crafts合成反应和缩聚反应的催化剂。用于金属表面处理、银铜矿石的氯化处理以及电子印刷电路板和印刷业铜版制作。还用作织物印花辊雕版的蚀刻剂、制造其他铁盐的原料及织物染色和印花的媒染剂等。

　　氯化铁和石灰调节污泥，可提高其脱水率，从而得到适于处置或焚烧的干污泥。

安全卫生与防护

　　本品不燃，但有腐蚀性。刺激皮肤使之发红、疼痛，并使眼结膜充血、视力模糊。消化道腐蚀后，有咽痛、腹痛、腹泻、恶心现象。操作时应戴手套、安全镜。沾染时，用大量水冲洗眼睛，脱去被沾染衣服、冲洗污染部位、清洗口腔，多喝些牛奶，送医院治疗。泄漏时，扫净漏出物，再用大量水冲洗。生产设备要密封，车间通风要良好。