三氯化鐵的物化性質和制備方法

時間：2023-03-24 19:38:05來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

三氯化鐵的物化性質和制備方法

[db:作者] / 2022-12-27 00:00

[物化性質]三氯化鐵，分子式為FeCl3，相對分子質量為162.21，屬于六方晶體系。外觀為黑棕色帶綠色光澤結晶體(液體為紅棕色)。密度2.898g/cm3，熔點282℃，沸點315℃(分解)。400℃的蒸氣含Fe2Cl6分子，750℃的蒸氣含FeCl3分子。極易吸潮，可生成2水合物、2.5水合物、3.5水合物、6水合物。三氯化鐵水溶液稀釋時，能水解生成棕色絮狀氫氧化鐵沉淀。易溶于水、乙醇、丙酮、乙醚和異丙醚，可溶于液體的三氧化硫、乙胺、苯胺，不溶于甘油、三氯化磷和氯化亞錫，微溶于二硫化碳。水溶液呈酸性。不含游離氯的三氯化鐵略有臭味，但不刺鼻。含有游離氯的三氯化鐵則有刺激性惡臭，主要用作飲水和廢水的處理劑，染料工業的氧化劑和媒染劑，有機合成的催化劑和氧化劑。

[制備方法] 通常，固體產品采用廢鐵屑氯化法、低共熔混合物反應法和四氯化鈦副產法，液體產品多用鐵屑鹽酸法和一步氯化法。

(1)廢鐵屑氯化法

以廢鐵屑和氯氣為原料，工藝流程如圖2-5所示，在一立式反應爐內反應，生成的三氯化鐵蒸氣和尾氣由爐的頂部排出，進入捕集器，經冷凝即得成品。反應尾氣中有少量未反應的氯氣和三氯化鐵，用氯化亞鐵溶液吸收氯氣，可得液體三氯化鐵。反應式如下。

2Fe+3Cl2→2FeCl3

圖2-5 廢鐵屑氯化法生產三氯化鐵工藝流程

此法得到的是無水產品。

(2) 低共熔混合物反應法

在一個帶有耐酸襯里的反應器中，令鐵屑和干燥氯氣在三氯化鐵與氯化鉀或氯化鈉的低共熔混合物(例如70% FeCl3和30% KCl)內進行反應。首先，鐵屑溶解于共熔物(600℃)中，并被三氯化鐵還原成二氯化鐵，后者再與氯氣反應生成三氯化鐵，升華后被收集在冷凝室中，該法可制得純度較高的三氯化鐵。

(3)鹽酸氯化法

將鹽酸和鐵屑反應，生成的二氯化鐵溶液再用氯氣氯化。反應過程如下式所示:

Fe+2HCl→FeCl2+H2

2FeCl2+Cl2→2FeCl3

(4) 一步氯化法

將氯氣直接通入浸泡鐵屑的水中，一步合成液體FeCl3，反應式為：

Cl2+H2O→HCIO+HCI

Fe+2HCl→FeCl2+H2

2HClO+H2→Cl2+H2O

2FeCl2+Cl2→2FeCl3

(5)美國專利 4066748 介紹了一種以酸洗浴的FeCl2為原料制備三氯化鐵的方法，其主要步驟有：首先濃縮酸洗浴廢水，使得氯化亞鐵濃度至少達到34.25%(質量百分比)，此濃縮液中仍含有大量的游離酸，中和濃縮液，采用逆流連續進行兩次氯化。此法得到的溶液，1L中至少含有40%的氯化鐵(以重量計)，而氯化亞鐵的含量不超過0.1%。

(6)中國專利 200510200706.3“硫酸渣吸收含氯廢氣制備三氯化鐵”中介紹了一種硫酸渣吸收含氯廢氣制備三氯化鐵的工藝，以含鐵量30%～60%的硫酸渣和含氯廢氣為原料，在吸收塔中反，應而得。此工藝將硫酸渣的綜合回收和含氯廢氣治理合二為一，達到了“以廢治廢、綜合治理、變廢為寶”的目的，且省去了傳統三氯化鐵生產的氯化、氧化工序，節約資源，并解決了鹽酸的來源問題。含氯廢氣的吸收率達90%以上，可實現達標排放，實現了無污染的清潔生產。工藝流程如圖2-6所示。

圖2-6 硫酸渣吸收含氯廢氣制備三氯化鐵流程

具體制備方法如下：

取硫酸渣(含鐵60%，過60目)與若干水配成硫酸渣礦漿，由噴射裝置進入吸收塔，含氯廢氣(100L/h，含氯化氫和氯氣量為356mg/m3)從反應塔下部進入，在吸收塔內與硫酸渣礦漿逆流接觸，85℃時循環吸收4h，煙氣中的Cl2和HCl與硫酸渣反應，將Cl2和HCl除去，得到的由三氯化鐵、硫酸渣和水組成的混合物從吸收塔流出，經過濾可實現水溶性的三氯化鐵與渣的分離，得到水溶性的三氯化鐵，然后對三氯化鐵溶液進行凈化和去除重金屬，再進行過濾得到比較純凈的三氯化鐵溶液，經蒸發濃縮可得到固體三氯化鐵，尾氣可直接排放。

百檢網就是一家權威的食品檢測機構，提供各種檢測需求服務，有任何疑問歡迎電聯或者在線咨詢客服。

上一篇：三氯化鋁技術指標及應用

下一篇：聚丙烯酰胺(PAM)制備方法——反相乳液聚合（一）