مركب هيدروكسيد الحديد (III) Fe(OH)3

في الكيمياء إن مركب هيدروكسيد الحديد (III) هو عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي، وهو مصنوع من الحديد والهيدروجين والأكسجين،كما أنه يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (Fe(OH)3)، اعتمادًا على الترطيب والبنية البلورية وشكل الجسيمات وحجمها فإنه يختلف لون هيدروكسيد الحديد الثالث من البني الداكن إلى الأسود، وفي هذه المقالة، سنذكر المزيد عن تركيبة هيدروكسيد الحديد (III) وخصائصه وتركيبه الكيميائي واستخداماته.

هيدروكسيد الحديد (III)

• إن هيدروكسيد الحديد (III) هو مركب كيميائي يتكون من الهيدروجين والحديد والأكسجين له الصيغة الكيميائية التالية: (Fe(OH)3)، يسمى بهيدروكسيد الحديديك، يتراوح لونه من الأصفر إلى البني الداكن إلى الأسود، وذلك بناءً على درجة الترطيب، وشكل الجسيمات، والحجم، والبنية البلورية، عند تسخين هيدروكسيد الحديد (III)، يتحلل (β-FeOOH) ويعيد بلورته إلى (α-Fe2O3) (والذي يسمى الهيماتيت).

• ولأن الحديد عبارة عن معدن انتقالي فإنه يمتلك المقدرة على التنسيق مع الكثير من جزيئات الماء التي تعمل على تشكيل هيدروكسيدات متنوعة، ومع ذلك، فإن شكل أحادي الهيدرات، الذي تكون صيغته (FeO(OH)· H2O)، يعرف باسم هيدروكسيد الحديد (III) أو هيدروكسيد الحديديك، على الرغم من أنه يُعرف أيضًا باسم أكسيد الحديد المائي أو أكسيد الحديد الأصفر.

• يظهر هيدروكسيد الحديد اللامائي بصورة طبيعية في 4 أشكال متنوعة، ومن أجل التمييز بين الهيدروكسيدات فإنه يشار إليها بالأحرف اليونانية على التوالي: (ألفا α وبيتا β وغاما γ وسيجما δ)، حيث أنه يتم الحصول على كل شكل من هذه الأشكال من معدن ما، فمثلا الشكل (α) من معدن (Goethite)، وشكل (β) من (akaganeite)، وشكل (γ) من (lepidocrocite) و (δ) من (feroxihite).

• يظهر هيدروكسيد الحديديك على شكل راسب عن طريق قلونة المحاليل من أملاح الحديد (III) وفقًا للتفاعل الكيميائي التالي:

Faith ³⁺ + OH ^– → Fe (OH)₃

• يتم الحصول على هيدروكسيد الحديد (III) أيضًا من خلال تفاعل كلورو كبريتات الحديد (III) في الماء على النحو التالي:

FeSO4Cl + H2O → Fe(OH)3 + H2SW4

• يستخدم هذا التفاعل كخطوة أولية للتلبد (والترسيب اللاحق) فوق الماء غير النقي، كما يتم تنفيذ الإجراء عند درجة الحموضة 8.5 تقريبًا، ولقد تمت دراسة الرواسب الحديدية المؤكسدة المترسبة في مياه التربة (في قنوات الصرف، والينابيع) من عدة مواقع، وتم ملاحظة وجود هيدروكسيد الحديديك الغني بالكربون والماء الممتز.

• بواسطة حيود الأشعة السينية، تم الكشف عن خطوط عريضة جدًا عند 2.5 و 1.5 تقريبًا وخطوط أكثر وضوحًا إلى حد ما عند 2.22 و 1.97 و 1.71 Å، والتي تتميز بخصائص فيريهيدريت، حيث توجد هذه الرواسب في المناطق التي تسربت فيها المياه من خلال تربة حمضية غنية بالمركبات العضوية ذات الوزن الجزيئي المنخفض.

• بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحضير مادة مماثلة في المختبر عن طريق الأكسدة البكتيرية أو (H2O2) لمحاليل سترات الحديديك، كما يتم الحصول على مركب هيدروكسيد الحديد (III) على شكل راسب هلامي بني عن طريق إضافة قاعدة قوية لمحلول ملح الحديد (III)، تبعا للتفاعل الكيميائي التالي:

FeCl3 + 3 NaOH → Fe (OH) 3 + 3NaCl

خصائص هيدروكسيد الحديد (III)

• يعرف هيدروكسيد الحديد (III) باسم حمض الحديديك، له مظهر بلورات برتقالية داكنة زاهية، له الصيغة الكيميائية (Fe(OH)3)، ونقطة الانصهار 135 درجة مئوية، الكثافة 4.25 جم لكل سم مكعب، كما أن الكتلة المولية له 106.867 جم لكل مول، وهو غير قابل للذوبان في الماء والكحول، قابل للذوبان في الأحماض، وهيدروكسيد الحديد (III) هو مادة صلبة برتقالية أو حمراء عندما يكون لامائياً وأصفر في شكله أحادي الهيدرات.

• يبلغ الوزن الجزيئي للشكل اللامائي 88.851 جم لكل مول، وكثافة 4.1 جم لكل مل ونقطة انصهار تبلغ 135 درجة مئوية، ويبلغ الوزن الجزيئي أحادي الهيدرات 106.8673 جم لكل مول وكثافة 3.4 إلى 3.9 جم لكل مل، عند 100 درجة مئوية، تفقد المياه لتصبح لا مائية، كلا المركبين غير قابل للذوبان في الماء والإيثانول والأثير، وقابلة للذوبان في الأحماض العضوية وغير العضوية وفي محلول الملح الساخن.

استخدامات هيدروكسيد الحديد (III)

• هيدروكسيد الحديد (III)، أكسيد الحديد الأصفر هو معدن أصفر-بني، (FeO.OH)، يتبلور في نظام تقويم العظام) ويتشكل نتيجة أكسدة معادن الحديد وترطيبها أو كترسب مباشر من المياه البحرية أو العذبة (على سبيل المثال في المستنقعات)، كما يستخدم هيدروكسيد الحديد (III) (أكسيد الحديد الأصفر) في عدد قليل من مستحضرات التجميل وحبر الوشم.

• كما ويتم استخدام مركب هيدروكسيد الحديد (III) في عملية معالجة مياه الحوض كمادة رابطة فوسفاتية، وكممتزات ممكنة من أجل إزالة الرصاص من الوسط المائي، في الآونة الأخيرة لقد تم تحديد شكلين من جزيئات هيدروكسيد الحديد (III) النانوية كمواد ماصة جيدة جدًا لإزالة الرصاص من البيئات المائية.

• كما يستعمل مركب هيدروكسيد الحديد (III) في مواد البناء وفي تغطية الأرضيات بالإضافة إلى استخدامه في المنتجات البلاستيكية والمطاطية، يتضمن مركب هيدروكسيد الحديد (III) على الكثير من التطبيقات الطبية، إذ يتم استعماله كمضاد للتسمم بالزرنيخ وكذلك كمضاد للدم، كما ويتم استخدام هذا المركب في الأصباغ وفي تنقية المياه.

التفاعلية والمخاطر لهيدروكسيد الحديد (III)

• يتم تصنيف مركب هيدروكسيد الحديد (III) كمركب مستقر، في وجود الحرارة يتحلل هذا المركب إلى أكسيد الحديديك، وهذا المركب خطير جدا في حالة الابتلاع ومن الممكن أن تسبب الجرعات الكبيرة منه إلى الغثيان والقيء والإسهال وحجب البراز، ويعد تلون البول باللون الوردي مؤشرًا على التسمم بالحديد، ولقد تم الإبلاغ عن تلف الكبد والغيبوبة والموت بسبب التسمم بالحديد.

• قد يؤدي ملامسة مركب هيدروكسيد الحديد (III) العينين والجلد إلى حدوث تهيج، واستنشاق الغبار منه قد يؤول إلى حدوث تهيج في الجهاز التنفسي، وفي حالة ملامسة هيدروكسيد الحديد (III) العينين، فإنه من الواجب شطفهما بكمية كبيرة من الماء لمدة 15 دقيقة على الأقل، مع رفع الجفن العلوي والسفلي من حين لآخر.

• أما إذا لامس هيدروكسيد الحديد (III) الجلد فيجب شطفه بكمية كبيرة من الماء لمدة 15 دقيقة على الأقل وذلك أثناء إزالة الملابس والأحذية الملوثة، وفي حالة الاستنشاق، يجب إخراج المصاب من منطقة التعرض ونقله إلى مكان بارد، إذا كان التنفس صعبًا ولم يتمكن من التنفس، ولم يتم إعطاء التنفس الاصطناعي، أعط الأكسجين.

وفي النهاية نستنتج أن مركب هيدروكسيد الحديد (III) ويعرف بهيدروكسيد الحديديك وأكسيد الحديد المائي عبارة عن مركب غير عضوي، يتكون من الحديد والأكسجين والهيدروجين، حيث يختلف لونه من البني الداكن إلى الأسود اعتمادًا على الترطيب وشكل الجسيمات والبنية البلورية، يمتلك الصيغة الكيميائية التالية: (Fe(OH)3)، وهو غير قابل للذوبان في الماء، يدخل في معالجة مياه الحوض، ومن الممكن استخدامه كمواد رابطة للفوسفات.