फेरिक क्लोराइड समाधान CAS 7705-08-0

फेरिक क्लोराइड घोल, जिसे आयरन (III) क्लोराइड या FeCl3 के रूप में भी जाना जाता है, एक रासायनिक यौगिक है जो जलीय घोल के रूप में मौजूद होता है, जिसका उपयोग मुख्य रूप से विभिन्न औद्योगिक और प्रयोगशाला अनुप्रयोगों में किया जाता है। यह पीले से भूरे-लाल रंग का तरल है, जो इसकी सघनता और अशुद्धियों की उपस्थिति पर निर्भर करता है, इसमें तीखी गंध होती है। यह घोल पानी में अत्यधिक घुलनशील है, जिसके परिणामस्वरूप फेरिक आयन (Fe3+) और क्लोराइड आयन (Cl-) का पृथक्करण होता है।

यह बहुमुखी यौगिक मजबूत ऑक्सीकरण गुण प्रदर्शित करता है, जो इसे जल उपचार प्रक्रियाओं में एक प्रभावी फ्लोकुलेंट और कौयगुलांट बनाता है, जहां यह जल निकायों से निलंबित कणों, कोलाइड और कार्बनिक पदार्थों को हटाने में सहायता करता है। उद्योग में, इसका उपयोग तांबे-आधारित सामग्रियों की नक्काशी, रंगाई प्रक्रियाओं में एक मार्डेंट के रूप में और अन्य लौह-आधारित रसायनों के उत्पादन में किया जाता है।

इसके अतिरिक्त,फेरिक क्लोराइड समाधानकार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन से हाइड्रोकार्बन के संश्लेषण के लिए फिशर-ट्रॉप्स प्रक्रिया सहित कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करता है। यह रंगद्रव्य, विशेष रूप से पेंट और कोटिंग्स में उपयोग किए जाने वाले लौह ऑक्साइड की तैयारी में भी भूमिका निभाता है।

चिकित्सा अनुसंधान में, एंटीऑक्सिडेंट तंत्र और ऑक्सीडेटिव क्षति के प्रभावों का अध्ययन करने के लिए कोशिकाओं में ऑक्सीडेटिव तनाव उत्पन्न करने के लिए फेरिक क्लोराइड का उपयोग किया गया है। हालाँकि, इसकी संक्षारक प्रकृति के कारण, त्वचा और आंखों के संपर्क से बचने के साथ-साथ इसके धुएं के साँस लेने से बचने के लिए उचित हैंडलिंग सावधानियां आवश्यक हैं।

फेरिक क्लोराइड एक अत्यधिक बहुमुखी यौगिक है जिसका जल उपचार, रंगाई और छपाई, धातु विज्ञान, खनन, रासायनिक उद्योग, इलेक्ट्रॉनिक्स, निर्माण और यहां तक ​​कि चिकित्सा में कई अनुप्रयोग हैं। इसके अद्वितीय गुण इसे कई औद्योगिक प्रक्रियाओं और उत्पादों में एक आवश्यक घटक बनाते हैं।

जल उपचार और अपशिष्ट जल शुद्धिकरण

• जल शोधन: फेरिक क्लोराइड का उपयोग पानी से निलंबित ठोस पदार्थों, कोलाइड्स और कार्बनिक पदार्थों को हटाने के लिए जल उपचार प्रक्रियाओं में एक कौयगुलांट या फ्लोकुलेंट के रूप में किया जाता है। इसका उच्च धनात्मक आवेश नकारात्मक रूप से आवेशित कणों को प्रभावी ढंग से निष्क्रिय कर देता है, जिसके परिणामस्वरूप बड़े, आसानी से व्यवस्थित होने वाले झुंड बनते हैं।

 

• व्यर्थ पानी का उपचार: अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों में, इसका उपयोग औद्योगिक और नगरपालिका अपशिष्ट जल धाराओं से दूषित पदार्थों, भारी धातुओं और फास्फोरस को हटाने के लिए किया जाता है।

रंगाई और छपाई

• फेरिक क्लोराइड रंगाई प्रक्रियाओं में ऑक्सीकरण एजेंट और मोर्डेंट के रूप में कार्य करता है, विशेष रूप से इंडिगो जैसे प्राकृतिक रंगों के लिए। यह कपड़ों पर रंगों को ठीक करने, रंग की स्थिरता और स्थायित्व को बढ़ाने में मदद करता है।

 

• मुद्रण में, इसका उपयोग मुद्रित सर्किट बोर्डों और अन्य सटीक अनुप्रयोगों के लिए नक़्क़ाशी एजेंट के रूप में किया जा सकता है।

धातुकर्म और खनन

• क्लोरीनीकरण एजेंट के रूप में, फेरिक क्लोराइड का उपयोग उनके अयस्कों से धातुओं के निष्कर्षण में किया जाता है, विशेष रूप से सोने, चांदी और अन्य कीमती धातुओं की लीचिंग में।

 

• इसका उपयोग अघुलनशील क्लोराइड के निर्माण के माध्यम से तांबे और अन्य धातुओं के शुद्धिकरण में भी किया जाता है।

रसायन उद्योग

• लौह-आधारित उत्प्रेरक, रंगद्रव्य और अन्य लौह लवण सहित विभिन्न रसायनों के उत्पादन में फेरिक क्लोराइड एक महत्वपूर्ण कच्चा माल है।

 

• इसका उपयोग कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण और प्रयोगशाला सेटिंग्स में एक अभिकर्मक के रूप में किया जाता है।

इलेक्ट्रानिक्स

• इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में, फेरिक क्लोराइड का उपयोग माइक्रो सर्किट, मुद्रित सर्किट बोर्ड और अन्य सटीक इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लिए एक नक़्क़ाशी के रूप में किया जाता है।

 

• तांबे और अन्य धातुओं को घोलने की इसकी क्षमता इसे जटिल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण में एक प्रभावी उपकरण बनाती है।

निर्माण

• फेरिक क्लोराइड का उपयोग कभी-कभी कंक्रीट और सीमेंटयुक्त सामग्रियों में उनकी ताकत और स्थायित्व में सुधार के लिए एक योजक के रूप में किया जाता है।

 

• इसे निर्माण परियोजनाओं में धातुओं के लिए जंग हटाने वाले और सतह उपचार एजेंट के रूप में भी नियोजित किया जा सकता है।

चिकित्सा एवं स्वास्थ्य

• हालांकि सीधे चिकित्सा उपचार में उपयोग नहीं किया जाता है, फेरिक क्लोराइड और इसके डेरिवेटिव कुछ फार्मास्यूटिकल्स के संश्लेषण में या दवा निर्माण प्रक्रियाओं में मध्यवर्ती के रूप में भूमिका निभा सकते हैं।

 

• प्रयोगशाला सेटिंग्स में, इसका उपयोग विभिन्न विश्लेषणात्मक और नैदानिक ​​​​परीक्षणों के लिए किया जाता है।

अन्य अनुप्रयोग

• फेरिक क्लोराइड का उपयोग उर्वरकों के उत्पादन में भी किया जाता है, विशेष रूप से लौह युक्त उर्वरकों के उत्पादन में, मिट्टी के पोषक तत्वों के स्तर को पूरा करने के लिए।

 

• यह कुछ खाद्य प्रसंस्करण अनुप्रयोगों में पाया जा सकता है, जहां यह खाद्य योज्य के रूप में या कुछ पेय पदार्थों के स्पष्टीकरण में कार्य करता है।

1. लौह बुरादा क्लोरीनीकरण विधि:

क्लोरीनीकरण के लिए स्क्रैप आयरन को स्टील वर्टिकल रिएक्टर में डालें। प्रतिक्रिया भट्टी का ऊपरी भाग प्रीहीटिंग अनुभाग है, जो दुर्दम्य सामग्री से सुसज्जित है; निचला भाग वाटर-कूल्ड जैकेट वाला प्रतिक्रिया अनुभाग है। निचले प्रतिक्रिया खंड में ऊपर की ओर बहने वाली क्लोरीन गैस के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए अपशिष्ट लोहे के बुरादे (तार) को ऊपर से जोड़ा जाता है। उत्पन्न फेरिक क्लोराइड वाष्प और टेल गैस को ऊपर से छुट्टी दे दी जाती है, कंडेनसर में प्रवेश करती है और ठोस क्रिस्टल में संघनित हो जाती है, और निर्जल फेरिक क्लोराइड तैयार उत्पादों का उत्पादन करने के लिए आंदोलनकारी द्वारा कंडेनसर और ट्रैप की दीवार से खुरच जाती है।

टेल गैस में थोड़ी मात्रा में अप्रतिक्रिया मुक्त क्लोरीन और फेरिक क्लोराइड होता है, जिसे प्राप्त करने के लिए फेरस क्लोराइड समाधान द्वारा अवशोषित किया जाता हैफेरिक क्लोराइड समाधान. उत्पादन और संचालन के दौरान, चूंकि हवा में नमी के संपर्क के बाद फेरिक क्लोराइड वाष्प को दृढ़ता से गर्म किया जाता है, और हाइड्रोक्लोरिक एसिड गैस निकलती है, पाइपलाइन और उपकरण को अच्छी तरह से सील किया जाना चाहिए, और पूरे सिस्टम को नकारात्मक दबाव में संचालित किया जाना चाहिए।

2. इसे लोहे और क्लोरीन की सीधी प्रतिक्रिया से तैयार किया जा सकता है। प्रतिक्रिया ट्यूब के रूप में 28 मिमी व्यास और 1 मीटर से अधिक लंबाई वाले सुपर हार्ड ग्लास का उपयोग करें, और प्रतिक्रिया ट्यूब के साथ दो से तीन गर्दन बनाएं, ताकि उत्पाद के उर्ध्वपातन के बाद गर्दन जल जाए। जब नेकिंग का आंतरिक व्यास 10 मिमी से छोटा होता है, तो यह उत्पादों द्वारा अवरुद्ध हो सकता है। इसके अलावा, प्रतिक्रिया के दौरान पाइप में रुकावट के कारण क्लोरीन प्रवाह अवरुद्ध होने से बचने के लिए, जिसके कारण क्लोरीन इंटरफ़ेस से बाहर निकल जाएगा, एक और गैस निकास पथ स्थापित करना अधिक सुरक्षित है। यदि बड़ी मात्रा में निर्जल पदार्थ तैयार करना है, तो रिसीवर के रूप में एक चौड़े मुंह वाली बोतल का उपयोग किया जाना चाहिए, गैर गर्दन वाली छोटी कैल्शियम क्लोराइड ट्यूब को जोड़ा जाना चाहिए, और क्लोरीन को अवशोषित करने के लिए केंद्रित सोडियम हाइड्रॉक्साइड जलीय घोल का उपयोग किया जाना चाहिए। प्रतिक्रिया पाइप को पहले से सूखी हवा से भरा जाना चाहिए और पाइप में पानी निकालने के लिए गर्म किया जाना चाहिए। फिर 110 डिग्री सेल्सियस पर सुखाए गए 35.5 ग्राम शुद्ध लोहे के तार को प्रतिक्रिया ट्यूब के अंत में रखें, ट्यूब में हवा को क्लोरीन से बदलें, और फिर तेजी से एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया उत्पन्न करने के लिए इसे गैस लैंप के साथ लोहे के तार के नीचे सावधानीपूर्वक गर्म करें। इसलिए, लौ के समायोजन पर ध्यान देना चाहिए। यदि प्रतिक्रिया पूरी हो जाती है, तो उत्पाद को ट्यूब के निकटवर्ती भाग में उर्ध्वपातित करने के लिए क्लोरीन प्रवाहित करते समय लौ को आगे-पीछे घुमाएँ। उत्पाद को बार-बार परिष्कृत करें और उत्पाद को ट्यूब के अंत में एकत्र करें। ठंडा होने के बाद, क्लोरीन को पूरी तरह से सूखी हवा या नाइट्रोजन से बदलें, और फिर अंतिम उत्पाद के साथ भाग को फ्यूज करें। सीलिंग ट्यूब से अंतिम उत्पाद को सुखाने वाले ओवन में निकाला जाएगा। प्रतिक्रिया मात्रात्मक आधार पर की जाती है, लेकिन पाइप की दीवार पर उत्पादों के जुड़ाव के कारण कुछ प्रतिशत नुकसान होना अपरिहार्य है।

3. एक गोल तले वाले फ्लास्क में 20 ग्राम पाउडर फेरिक क्लोराइड हेक्साहाइड्रेट डालें और 50 एमएल ताजा आसुत थियोनिल क्लोराइड मिलाएं। यद्यपि सल्फर डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन क्लोराइड कमरे के तापमान पर तुरंत उत्पन्न होते हैं। जब झाग बनना बंद हो जाए, तो फ्लास्क पर रिफ्लक्स कंडेनसर स्थापित करें और रिफ्लक्स को 1~2 घंटे तक गर्म करें। अतिरिक्त थियोनिल क्लोराइड को वैक्यूम आसवन द्वारा हटाया जा सकता है। उत्पाद को फ्लास्क में तुरंत सोडियम हाइड्रॉक्साइड युक्त ड्रायर में स्थानांतरित करें, और थियोनिल क्लोराइड को पूरी तरह से हटाने के लिए इसे कम से कम 12 घंटे के लिए रखें। उपज की गणना मात्रात्मक रूप से की जा सकती है।

4. इसे हाइड्रोक्लोरिक एसिड को आयरन ऑक्साइड के साथ प्रतिक्रिया करके या क्लोरीन गैस को फेरस क्लोराइड घोल में प्रवाहित करके तैयार किया जा सकता है।

1.तीव्र विषाक्तता

फेरिक क्लोराइड घोलजीवित जीवों के लिए कुछ तीव्र विषाक्तता है। चूहों के लिए मौखिक LD50 (औसत घातक खुराक) 1872mg/kg है, जिसका अर्थ है कि चूहों को पदार्थ की एक निश्चित खुराक खिलाने के बाद, उनमें से आधे मर जाएंगे। यह डेटा इंगित करता है कि उच्च सांद्रता में जीवों पर इसका महत्वपूर्ण विषाक्त प्रभाव पड़ता है।

2.संक्षारक

इसमें प्रबल संक्षारकता होती है, जो इसकी विषाक्तता का एक महत्वपूर्ण पहलू है। जब पदार्थ त्वचा, आंखों आदि के सीधे संपर्क में आता है, तो यह रासायनिक जलन पैदा कर सकता है। त्वचा के लिए, संपर्क से लालिमा, सूजन, दर्द, अल्सर और यहां तक ​​कि नेक्रोसिस भी हो सकता है। आंखों के लिए, यह आंखों में गंभीर जलन और जलन पैदा कर सकता है और गंभीर मामलों में, इससे अंधापन हो सकता है।

3.स्वास्थ्य संबंधी खतरे

4.अन्य सावधानियां

• एलर्जी प्रतिक्रियाएं: इससे दाने, सांस लेने में कठिनाई आदि जैसी एलर्जी प्रतिक्रियाएं भी हो सकती हैं। एलर्जी वाले लोगों के लिए, फेरिक क्लोराइड के संपर्क से बचने पर विशेष ध्यान दिया जाना चाहिए।
• पर्यावरणीय खतरे: यदि समाधान सीधे पर्यावरण में छोड़ा जाता है, तो इससे जल निकायों और मिट्टी में प्रदूषण होगा और पारिस्थितिक पर्यावरण पर प्रतिकूल प्रभाव पड़ेगा।

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