مشخصات کلروفریک

مشخصات کلروفریک

این ماده یک منعقد کننده است و به عنوان فلوکولانت شناخته شده می شود. کلروفریک را با نام هایی نظیر کلرید فرولیک، فریک کلرید، کلرید آهن، تری کلرید آهن، پر کلرید آهن می شناسند که دارای فرمول شیمیایی FeCl_۳ می باشد. محلول آبرسانی رنگی این ماده به رنگ قهوه ای است که دارای بوی اسیدی مانند هیدروکلریک اسید می باشد. کلروفریک به شدت خورنده است و در مواقعی حتی امکان خوردگی بافت وجود دارد. این ماده غیر قابل اشتعال است و در تصفیه آب و فاضلاب کاربرد دارد. نقطه جوش این ماده حدود ۳۱۶ درجه سانتی گراد می باشد.

فرمول شیمیایی کلرید آهن

فرمول شیمیایی کلروفریک یا کلراید آهن

حلالیت کلروفریک در ۱۰۰ سی سی آب سرد صفر درجه، حدود ۷۴.۴ گرم و در ۱۰۰ سی سی آب گرم صد درجه، حدود ۵۳۵.۷ گرم می باشد.

دانسیته این ماده ۲.۹ گرم بر سانتی متر مکعب می باشد. رنگ بلورهای کلرید آهن (III) به زاویه دید بستگی دارد: با نور منعکس، بلورها به رنگ سبز تیره ظاهر می شوند، اما نور آن ها به رنگ بنفش مایل به قرمز دیده می شود. کلرید آهن (III) بدون آب آلودگی دارد و در هوا مرطوب تشکیل می شود. هنگامی که در آب حل می شود، کلرید آهن (III) تحت هیدرولیز قرار می گیرد. محلول قهوه ای رنگ کلروفریک، اسیدی و خورنده به عنوان یک فلوکولانت در درمان فاضلاب و تولید آب آشامیدنی و به عنوان یک متالورژی برای فلزات بر پایه های مسی استفاده می شود. آهن بدون آب (III) کلرید اسید لوئیس نسبتا قوی است و به عنوان کاتالیزور در سنتز آلی استفاده می شود.

کلروفریک جامدی پارا مغناطیس با نقطه ی جوش بالاست که اغلب به عنوان یک جامد غیر سفید رنگ تولید می شود. FeCl_۲ از آب به شکل تترا هیدرات سبز رنگ کریستاله می گردد.

مکانیزم عملکرد کلروفریک

این ماده شیمیایی باعث می شود که ذرات کوچک به یکدیگر چسبیده شوند و از آب خارج شوند. حتی بعد از اینکه قطعه های زیادی از ذرات باقی مانده با استفاده از فیلتر حذف می شوند، آب های سطحی طبیعی هنوز هم ممکن است پر از ذرات کوچک باشند که برای فرو رفتن بسیار کوچک است. این ها به سادگی از طریق آب شناور می شوند و به آب میرسند. اضافه کردن کلرید آهن به مخزن آب باعث می شود که کلوئیدهای کوچک به هم برسند و در نهایت، توده ها به اندازه کافی بزرگ می شوند تا به پایین تانک فرو روند و آب را بالا ببرند. در واقع مکانیزم عمل انعقاد و لخته سازی توسط منعقد کننده کلروفریک صورت می پذیرد.

مکانیزم عملکرد این ماده به گونه ای است که در آب کمی اسیدی با یون هیدروکسید واکنش می دهد تا هیدروکسید آهن (III) را تشکیل دهد و دقیقا به عنوان Feo(OH) – فرموله شود که می تواند مواد معلق را منعقد سازد.

همچنین به عنوان یک عامل شستشو در کلرید هیدرومتالورژی کاربرد دارد، به عنوان مثال در تولید Si سیلیس از FeSi (روند Silgrain) استفاده می شود.

فرآیند تولید کلروفریک

این ماده به صورت صنعتی با واکنش کلر خشک با آهن قراضه در دمای ۵۰۰ الی ۷۰۰ درجه سانتیگراد تولید می شود. این فرآیند به عنوان کلرینگ مستقیم شناخته می شود.

در یک رآکتور با یک لاینر مقاوم در برابر اسید این فرآیند انجام می شود، به این صورت که آهن قراضه و گاز کلر خشک، با هم واکنش نشان داده و طی فرآیند ذوب شدن ابتدا آهن (III) کلرید قراضه در دمای ۶۰۰ درجه سانتیگراد حل می شود و اکسید می شود و به آهن (II) کلرید تبدیل می شود. سپس کلرید آهن (II) با کلر واکنش داده می شود تا کلرید آهن (III) کلراید را تولید کند که در محفظه های خنک کننده سرد می شود.

در واقع از واکنش اسید کلریدریک به همراه گاز کلر با آهن، کلروفریک به دست می آید. فرآیند تجاری عموما شامل واکنش گاز کلر بر روی آهن قرمز است. این ماده به سه شکل پودری، کریستال و مایع تهیه می شود.

بخش عمده ای از کلرید آهن که امروزه استفاده می شود از مایع باقی مانده از فولاد بازیافت می شود. در طی فرایندی به نام تراوش فولاد، اسید هیدروکلریک اسید (HCl) برای حذف زنگ زدگی از سطح فولاد استفاده می شود. از بین بردن زنگ، سطح را برای پوشش محافظ آماده می کند.

یکی از روش های تهییه این محصول، تبدیل کلرید فریت گازی به کریستال خالص کلرید فریک می باشد.

مزایای فریک کلراید

راندمان بالا، اثربخشی مطلوب و کاربرد گسترده این محصول از جمله مزایای مهم آن می باشد. یکی دیگر از مزایای فریک کلراید ایجاد لخته هایی با دانسیته‌ی بالاتر و لجن چگال تر نسبت به سایر منعقد کننده ها می باشد که منجر به ته‌نشینی بهتر با سرعت بالاتری می‌گردد. برخلاف سایر مواد منعقد کننده معدنی این ماده قابلیت انحلال و انعقاد در آب سرد را داراست. این ماده در کاهش عوامل میکرواورگانیسمی تاثیر بسزایی دارد. کلرید آهن کارایی بالایی در شفاف سازی آب دارد.

یکی از مهمترین مزایای این محصول مقرون به صرفه بودن آن از نظر اقتصادی است.

کاربرد کلروفریک

این محصول دارای کاربری متعددی بوده که از جمله کاربری کلروفریک می توان به موارد زیر اشاره نمود:

• تصفیه آب و فاضلاب صنعتی و بهداشتی
• جوهر، مواد غذایی، فلزات و ضایعات روغنی
• حذف خون
• از بین بردن کوارتز
• آبگیری لجن
• بارش فلزات
• حذف سختی آب
• ضد عفونی کردن بعضی از میکروب ها
• برای حذف رنگ
• تخریب آلودگی
• تهیه کود گیاهی
• تهیه مدار و فیبر الکترونیکی
• استخراج فلزات
• صنایع شیشه و سرامیک
• داروسازی
• رنگ سازی
• نوار چسب لوله
• کاغذ سازی
• حذف کدریت
• کنترل بو
• حذف فسفات
• حذف آرسنیک
• کمک به فیلتراسیون

خواص کلروفریک

• ۳۸ الی ۴۲ % ماده فعال دارد (غلظت).
• به دو فرم مایع و پودری موجود
• دارای بوی تند و تیز
• رنگ قهوه ای مایل به قرمز
• pH<1.0
• وزن مخصوص بین ۱.۳۸ الی ۱.۴۳
• نقطه انجماد معدل ۵۰- درجه سانتیگراد

اسید کلروفریک!

اصولا چیزی به عنوان اسید کلروفریک وجود ندارد. اما چون این ماده خاصیت خورندگی داشته و از نظر خواص شیمیایی مشابه اسید می باشد، گاها به اشتباه بعضی ها به آن نام اسید کلروفریک می دهند اما در عمل کلرید آهن، اسید نمی باشد.