العلومالكيمياءالكيمياء غير العضوية

كلوريد الحديد الثلاثي – FeCl3

في الكيمياء إن مركب كلوريد الحديديك (كلوريد الحديد الثلاثي) وفي الإنجليزية (Ferric chloride) أو (Iron(III) chloride)، هو عبارة عن أحد المركبات غير العضوية يمتلك الصيغة الكيميائية التالية ( FeCl3)، وهو عبارة عن مادة صلبة برتقالية إلى بنية سوداء، وهو قليل الذوبان في الماء، كما أنه غير قابل للاحتراق، وعندما يكون رطب فإنه يسبب تآكل الألومنيوم ومعظم المعادن الأخرى، تلتقط وتزيل المواد الصلبة المسكوبة قبل إضافة الماء، ويتم استخدامه لمعالجة مياه الصرف الصحي والنفايات الصناعية، كما ويستخدم من أجل تنقية المياه وكعامل حفر لنقش لوحات الدوائر وفي تصنيع المواد الكيميائية الأخرى.

 

كلوريد الحديد الثلاثي

 

  • إن محلول كلوريد الحديديك يظهر كمحلول مائي عديم اللون إلى بني فاتح يمتلك رائحة حمض الهيدروكلوريك الباهتة. شديدة التآكل لمعظم المعادن وربما يؤدي لتآكل الأنسجة، وهو غير قابل للاحتراق، ويستخدم في معالجة مياه الصرف الصحي وتنقية المياه.

 

  • إن ثلاثي كلوريد الحديد هو كيان تنسيق الحديد، وله دور كحمض لويس، ويتم تحضيره بشكل عام من كلوريد الحديدوز (كلوريد الحديد الثنائي) من خلال الكلوريد أو حمض النيتريك، كما ويتم استعماله من أجل صنع العديد من مركبات الحديديك الأخرى وكعامل كلور للفضة والنحاس وبعض المركبات العضوية، وينتج عن معالجة محلول (+Fe3 ) مع أيون سداسي فريتات مركب (4−[Fe (CN6)])، راسب أزرق غامق يسمى الأزرق البروسي، وهذا الصباغ له لون خفيف ضارب إلى الحمرة ويستخدم في الدهانات والمينا واللك.

 

  • إن الاستخدام الأساسي لمركب كلوريد الحديديك هو من خلال إزالة الشوائب في الماء ومعالجة مياه الصرف الصحي، وكلوريد الحديديك هو أيضًا أحد المواد الكيميائية القليلة لمعالجة المياه التي يمكنها عزل الروائح، إلى جانب الاستخدام في تطبيقات المياه الصناعية، وفي المعالجة المسبقة لمياه البحر قبل تحلية المياه فإنه يمثل إجمالي معالجة المياه أكثر من ثلاثة أرباع إجمالي الطلب العالمي، وتُستخدم أحجام أصغر من كلوريد الحديديك عالي الجودة كعامل مساعد في التفاعلات الكيميائية وكأداة في إنتاج الإلكترونيات الدقيقة (لوحات الدوائر المطبوعة [PCBs]).

 

  • في شكله الخام إن كلوريد الحديديك هو بلورة استرطابية، ولونه يعتمد على زاوية الرؤية، في الضوء المنعكس تبدو البلورات خضراء داكنة، عن طريق الضوء المنقول تظهر أرجوانية حمراء، وكلوريد الحديديك قابل للذوبان بسهولة في السوائل ذات الخصائص المانحة مثل الكحول والكيتونات والإيثرات والنتريل والأمينات وثاني أكسيد الكبريت السائل ولكنه قابل للذوبان بشكل ضئيل في المذيبات غير القطبية مثل البنزين والهكسان وفقًا لموسوعة أولمان للكيمياء الصناعية.

 

  • إن مركب كلوريد الحديدي الثالثي عبارة عن مركب ضار وشديد التآكل وحامضي، والمادة اللامائية منه هي عبارة عن عامل تجفيف قوي، وعلى الرغم من ندرة حالات التسمم عند البشر إلا أن تناوله من الممكن أن يؤدي إلى الأمراض ووفيات خطيرة، والاستخدام الأكثر شيوعًا لكلوريد الحديديك هو في المحلول، وعندما يذوب فإنه يشكل محلول مائي بني فاتح برائحة حامض الهيدروكلوريك الخافتة.

 

كلوريد الحديد واستخداماته في مختلف البلدان

 

  • في المناطق الصناعية (الولايات المتحدة وأوروبا الغربية واليابان) تعد أسواق كلوريد الحديديك ناضجة نسبيًا، وعلى الرغم من الاعتراف به كعامل ندف وعزل فعال للغاية للتحكم في الحمأة والرائحة فإن الاستبدال من المنتجات المنافسة سيؤدي إلى طلب ثابت نسبيًا، أما في آسيا والشرق الأوسط لقد أدى التوسع الاقتصادي والسكاني إلى زيادة الطلب على إدارة المياه ولا يزال كلوريد الحديديك يشهد نموًا أعلى من المتوسط، وبالنسبة للبلدان في أوروبا الوسطى والشرقية والتي قد أكملت في الغالب امتثالها للوائح الاتحاد الأوروبي منذ انضمامها إلى الاتحاد الأوروبي من المرجح أن يكون النمو أبطأ.

 

  • وقد كان العديد من البلدان في أمريكا اللاتينية بطيئًا في الاستثمار في البنية التحتية أو اعتماد التشريعات البيئية والصحية الضرورية ولكن من المتوقع أن يتغير هذا مع تعافي الاقتصادات في المنطقة من حالات الركود الأخيرة، وفي الولايات المتحدة يميل منتجو كلوريد الحديديك إلى أن يكون لديهم نظرة إقليمية وليست وطنية وذلك لأن تكاليف النقل كبيرة، حيث يُباع أكثر من 80٪ من كلوريد الحديديك في عطاءات البلدية من أجل تطبيقات مياه الصرف الصحي البلدية وتطبيقات معالجة مياه الشرب.

 

  • كما ويباع كلوريد الحديديك في تطبيقات معالجة المياه الصناعية وتطبيقات معالجة غير المياه مثل المؤثرات الإلكترونية والتصويرية وفي معالجة أسطح المعادن، أما الاستخدام كعامل مساعد تمثل الباقي، أما في أوروبا الغربية، فإنه يتم استخدام مركب كلوريد الحديديك في الغالب كمخثر لمعالجة مياه الصرف الصحي وإنتاج مياه الشرب، كما أنها تستخدم كطريقة للمعادن القائمة على النحاس في لوحات الدوائر المطبوعة وكمقدمة لأكسيد الحديد الصناعي وإنتاج الأصباغ المتخصصة.

 

  • يدخل مركب كلوريد الحديديك في صناعة المستحضرات الصيدلانية، حيث يتم استخدامها كسلعة للأدوية الحاملة للحديد لعلاج فقر الدم، علما أن النمو في أوروبا الغربية مستقر مع جميع البلدان التي لديها منشآت مطبقة للامتثال لتشريعات الاتحاد الأوروبي لمعايير المياه النظيفة في كل من القطاعات البلدية والصناعية، وفي فترة التوقعات من المتوقع أن يشهد الاستهلاك ركودًا مع نضوج سوق معالجة المياه إلى حد كبير، وستستمر معالجة المياه لتكون أكبر استخدام نهائي لكلوريد الحديديك.

 

  • في الصين فإنه تتم معالجة المياه العادمة وإعادة تدويرها على نطاق واسع للاستخدام الصناعي وري المزرعة باستخدام مركب كلوريد الحديديك، على الرغم من انخفاض تصريف مياه الصرف الصحي في السنوات الأخيرة إلا أن تصريف مياه الصرف الصحي المحلية ينمو بسرعة، ويعد إنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور هو الاستخدام الرئيسي لكلوريد الحديديك في معظم أنحاء آسيا حيث يمثل حوالي نصف الاستهلاك، كما وستستمر الصين وآسيا الأخرى في دفع الاستهلاك العالمي الإجمالي لكلوريد الحديديك.

 

  • إن سوق كلوريد الحديديك هو سوق إقليمي في الغالب، علما أن حجم كلوريد الحديديك المتداول عالميًا ضئيل مقارنة بأحجام السوق الإجمالية، وذلك لأن المنتج يتم إنتاجه واستهلاكه في شكل محلول مائي بمحتوى نموذجي يبلغ 40٪ (FeCl3)، وسعر المنتج وكونه يتكون من 60٪ ماء يجعل النقل لمسافات أكبر غير اقتصادي، وبالإضافة إلى ذلك فإن المواد الخام – حمض الهيدروكلوريك والكلور وخردة الحديد أو حمض التخليل – متوفرة في معظم دول العالم، ولا يجب أن تكون تقنيات ومعدات الإنتاج متطورة للغاية.

 

  • إن طاقات الإنتاج العالمية تتجاوز الطلب بشكل كبير، وغالبًا ما تكون طاقات لوحة الاسم أكبر من الطلب الإقليمي مما يسمح للمنتجين بتغيير أحجام الإنتاج حسب الفرص وكدالة على توافر المنتجات الثانوية وسعر حمض الهيدروكلوريك، والأسواق في البلدان الصناعية ناضجة، في حين أن الطلب في البلدان النامية يستمر في النمو مع الطلب المتزايد على معالجة المياه واللوائح الأكثر صرامة لمعالجة مياه الصرف الصناعي، ولا توجد استخدامات جديدة لكلوريد الحديديك في الأفق ولا توجد منتجات أخرى يحتمل أن تحل محل كلوريد الحديديك في مجالات استخدامه الرئيسية.

المصدر
1. INORGANIC CHEMISTRYCATHERINE E. HOUSECROFT AND ALAN G. SHARPE, FOURTH EDITION.2. Inorganic Chemistry: Principles of Structure and Reactivity Subsequent Edition by James E. Huheey (Author), Ellen A. Keiter (Author), Richard L. Keiter (Author).3. ‘Inorganic Chemistry’ by Catherine .E. Housecroft and Alan.G. Sharpe Pearson, 5th ed. 20184. ‘Basic Inorganic Chemistry’ ‘Inorganic Chemistry’, by Miessler, Fischer, and Tarr, 5th Edition, Pearson, 2014.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى