کلرو فریک

کلرید آهن (کلروفریک) یکی از ترکیب های معدنی مورد استفاده در صنایع مختلف از جمله تصفیه آب و فاضلاب می باشد که از واکنش آهن و کلر در حرارت تولید میشود. فرمول شیمیایی این ترکیب معدنی FeCl3 می باشد و به صورت پودر و مایع و جامد در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد.

کلرید آهن (کلروفریک) چیست؟

کلروفریک یا کلرید آهن با نام شیمیایی FeCl3 یکی از مواد منعقد کننده بسیار قوی می باشد که دارای خاصیت اسیدی بوده و قدرت خورندگی بسیار بالایی دارد. این ترکیبات در صنایع مختلفی از جمله استخراج فلزات، داروسازی، رنگرزی، کاغذ سازی، حذف آرسنیک و همچنین تصفیه آب و فاضلاب مورد استفاده قرار میگیرد. کلرید آهن با نام های مختلفی شناخته شده می باشد که از جمله آنها می توان به کلراید آهن، iron chloride، ferric chloride، تری کلرید آهن، فروکلراید، پر کلرید آهن، کلرید پودری آهن و همچنین کلروفریک مایع شناخته شده است.

انواع کلرید آهن

کلروفریک را می توان بر اساس شکل ظاهری به گروه های مختلفی تقسیم بندی نمود که عبارتند از:

کلرید آهن پودر

مهم ترین ویژگی در کلروفریک پودری، عدم وجود آب در آن و قدرت جذب رطوبت بسیار بالای آن اشاره نمود. رنگ این ترکیبات معدنی شیمیایی در حالت پودری قهوه ای بوده و در صورت جذب رطوبت به نارنجی تبدیل میشوند.

کلروفریک مایع

نوع دیگری از این کلروفریک به صورت محلول و مایع بوده و رنگ آنها قهوه ای سیر می باشد. میزان غلظت کلرید آهن در این محلول حدود 37 تا 43 درجه جرمی می باشد و بوی اسیدی زننده ای داشته و غیر قابل اشتعال می باشد. همچنین لازم به ذکر است که در غلظت های بسیار بالا، این ترکیبات دارای شش ملوکول آب بوده و فرمول شیمیایی آنها به صورت (FeCl3.6H2O) می باشد. به پر کلرید آهن با غلظت بالا به دلیل اینکه از شش ملوکول آب تشکیل شده است اصطلاحا کریستال 6 آبه گفته شده و زرد رنگ می باشند.

نحوه تولید کلروفریک

در فرآیند تولید کلروفریک از کلر خشک و آهن استفاده میشود و برای انجام واکنش بین این دو نیاز به حرارت بسیار بالا و حدود 600 درجه سانتی گراد می باشد. کلر و آهن با هم واکنش نشان داده و به دلیل حرارت بالا، به مرور آهن اکسید شده و به آهن کلرید تبدیل می گردد. در نهایت آهن کلرید II در واکنش با کلر موجود در محیط به آهن کلرید III تبدیل می گردد.

علاوه بر روش بالا، همچنین می توان این ترکیب را از واکنش هیدروکلریک اسید با آهن نیز تهیه نمود. در این صورت آهن در واکنش با هیدروکلریک اکسید شده و سپس با کلر واکنش انجام داده و به کلروفریک تبدیل می گردد. همان طور که اشاره شد، در اثر این واکنش ها و با توجه به میزان حرارت دهی و شرایطی محیطی در نهایت ترکیب به صورت پودری، کریستالی و مایع بدست خواهد آمد.

ویژگی های فیزیکی و شیمیایی کلرید آهن (کلروفریک)

قبل از خرید کلرید آهن لازم است از ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن اطلاع کافی داشته باشید تا متناسب با هدف بتوانید نوع مناسبی از آنها را انتخاب نمایید. به صورت خلاصه می توان ویژگی های فیزیکی و شیمیایی کلروفریک را به صورت زیر بیان نمود:

• کلروفریک دارای خاصیت اسیدی بالایی بوده و بوی تند و زننده ای از آن به مشام میرسد. با توجه به قدرت اسیدی بالا و خورندگی زیاد در استفاده از آن باید اصول ایمنی رعایت شود.
• فریک کلراید خشک که حالت پودری دارد، در دمای صفر درجه سانتی گراد در آب حل شده و در 306 درجه سانتی گراد به نقطه جوش خواهد رسید.
• فریک کلراید کریستال یا 6 آبه در دمای 20 درجه سانتی گراد در آب حل شده و در دمای 37 درجه سانتی گراد به نقطه جوش میرسد.
• میزان حلالیت fecl3 در آب به درجه دمایی آن بستگی دارد. به طوریکه در 100 سی سی آب با دمای صفر درجه سانتی گراد درجه حلالیت آنها 74.4 گرم می باشد. این مقدار برای آب در نقطه جوش به 537.7 گرم افزایش پیدا میکند.
• خاصیت منعقد کننده بالای FeCl3 بسیار بالا بوده و به همین دلیل در تصفیه فاضلاب از آن استفاده میشود.

خطرات کلرید آهن

از مهم ترین خطرات کلرید آهن می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• استفاده از این مواد بدون دستکش منجر به سوختگی شدید پوست میشود.
• تماس این مواد با چشم به شدت مضر بوده و سوزش و کاهش بینایی و حتی نابینایی را به همراه دارد. بلافاصله پس از تماس با چشم باید چند دقیقه آن را شستشو دهید.
• ورود کلرید آهن به سیستم گوارشی خطرناک و مضر است. در صورت ورود این موارد به معده و سیستم گوارشی مسمومیت شدید ایجاد میشود و بلافاصله باید به مراکز درمانی مراجعه شود.

کاربرد کلرید آهن (کلروفریک) در تصفیه آب و فاضلاب

با توجه به اینکه در تصفیه فاضلاب های صنعتی و بهداشتی نگرانی های زیادی بابت وجود ذرات کوچک معلق که از فیلترها عبور می کنند وجود دارد، به همین دلیل کاربرد مواد منعقدکننده در تصفیه آب و فاضلاب زیاد می باشد. از جمله مواد منعقدکننده مورد استفاده در این حوزه می توان به کلرید آهن اشاره نمود. این ترکیبات پس از ورود به آب با یون هیدروکسید وارد واکنش میشوند. در اثر رخداد این واکنش، هیدورکسید آهن III که منعقد کننده قوی می باشد تشکیل می گردد. در نهایت این ترکیب باعث میشود تا ذرات کلوئیدی و معلق در پساب ها به هم متصل شده و به مرور در کف حوضچه تصفیه ته نشین گردند. با استفاده از این کلرید فریک می توان حجم بسیار زیادی از گل و لای موجود در مخازن تصفیه آب را نیز ته نشین نمود و منجر به افزایش کیفیت آب خروجی از تصفیه خانه شد.