1．1．3 工業氯化鐵
名 稱 氯化鐵 Iron(Ⅲ)Cloride
別 名 三氯化鐵、氯化高鐵
分子式 FeCl3
物化性質 水處理用氯化鐵有固體和液體兩種產品。
無水三氯化鐵為六角形暗色片狀結構。有金屬光澤，在透色光下顯紅色，折射光下顯綠
色，有時呈淺褐色至黑色。熔點304~(2，并開始升華；沸點332~C。相對密度(25~C)2．90
(2．898)。蒸氣密度的測定顯示，氯化鐵在升至400~C時，其氣相為二聚體；溫度再高時便開始離解，在有過量氯存在下，于750~C時，變為單體；當無過量氯存在時，則于200。C以上分解為氯化亞鐵和氯。氯化鐵易吸收水分，在濕空氣中強烈吸濕的結晶則形成一系列水合物(Fe Cl3·xH：O，。x=6、3.5、2.5、2，多數情況下為六水合物)，并吸收更多的水分而潮解。易溶于水、醇、醚、酮，微溶于二硫化碳，實際上不溶于乙酸乙酯。
市售的結晶產品是三氯化鐵的六水合物FeCl3·6H20。熔點約37~t2。外觀為黃褐色結晶，極易吸潮，且以[FeCl2(H20)：]Cl·2H20的形式存在。稍有氯化氫的刺激性味道。
氯化鐵的水溶液呈強酸性。若將該溶液稀釋，并以堿緩慢中和，則[Fe(H20)6]3+便脫去一個質子而生成黃色的[Fe(OH)(H20)5] 4+和二聚體[Fe(OH)2(H20)8] 4+；若進一步中和，則生成褐色的膠態狀FeO(OH)；溫度升高時，便有氫氧化鐵沉淀出來。
氯化鐵是一種強氧化劑。許多金屬(如Fe、Cu、Ni、Pt、Mn、Pb和Sn)能被氯化鐵溶液溶解而生成二氯化物。鎂溶解于溶液中則釋放出氫。堿金屬碳酸鹽則被分解而放出二氧化碳。氯化鐵在空氣中加熱時，產生氧化鐵(Ⅲ)和氯。在200.C以上，氯化鐵迅速被氫還原為金屬鐵。氯化鐵的水溶液中若通人硫化氫，便被還原成二氯化鐵，同時析出單體硫。
氯化鐵能與亞鐵氰化鉀反應，生成深藍色普魯土藍：
3K4Fe(CN)6Cl3→ Fe4[Fe(CN)6]3↓++12KCl
氯化鐵的六水合物(FeCl3·6H20)在水中的溶解度見表1—4。
表1—4 氯化鐵六水合物在水中的溶解度／(g／100g H20)
溫度/。.C | 0 | 10 | 20 | 30 | 50 | 80 | 100 |
溶解度 | 74.4 | 81.9 | 91.8 | 106.8 | 315.1 | 525.8 | 535.7 |
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合成方法
固體產品采用氯化法、低共熔混合物反應法和四氯化鈦副產法，液體產品采用鹽酸法和
一步氯化法。
(1)氯化法 以廢鐵屑和氯氣為原料，在一立式反應爐內反應，生成的三氯化鐵蒸氣和尾氣由爐的頂部排出，進入捕集器冷凝為固體結晶，即是成品。尾氣中含有少量未反應的游離氯和三氯化鐵。用氯化亞鐵溶液吸收氯氣，得到三氯化鐵溶液作為副產品。生產操作中，三氯化鐵蒸氣與空氣中水分接觸后強烈發熱，并放出鹽酸氣，因此管道和設備要密封良好。整個系統在負壓下操作。
反應式如下：
2Fe十3C12→2FeCl3
法的工藝流程框圖見圖1—3。
圖1—3 氯化法工藝流程圖
(2)低共熔混合物反應法(熔融法) 在一個帶有耐酸襯里的反應器中，令鐵屑和干燥氯氣在三氯化鐵與氯化鉀或氯化鈉的低共熔混合物(例如，70％FeCl3和30％KCl)內進行反應。
首先，鐵屑溶解于共熔物(600。C)中，并被三氯化鐵氧化成二氯化鐵，后者再與氯氣反應生成三氯化鐵，升華后被收集在冷凝室中。該法制得的三氯化鐵純度高。
(3)三氯化鐵溶液的合成方法 將鐵屑溶解于鹽酸中，先生成二氯化鐵，再通人氯氣氧化成三氯化鐵。冷卻三氯化鐵濃溶液，便產生三氯化鐵的六水物結晶。
質量標準 凈水劑氧化鐵國家標準GB4482---93具體指標見表1—5。
表1—5 凈水劑氯化鐵國家標準(GB4482---93)
檢測方法 GB 4482--93的第5．1節規定使用碘量滴定法測定水中的氯化鐵含量。方法提要為：在酸性條件下，三價鐵和碘化鉀反應析出碘。以淀粉作指示劑，用硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定。
用途與用法 氯化鐵大量用于水處理行業。在水處理中用作絮凝劑和沉淀劑，用于處理生活用水、工業用水、市政污水和工業廢水等。
利用氯化鐵處理市政污水和工業廢水，其效果極佳。因為它能將污水或廢水中的重金屬和硫化物沉淀出來；同時，所形成的氫氧化鐵礬花又能將水中難于降解的油類和聚合物等雜質吸附除去。處理后的廢水中磷含量也大幅度下降。
氯化鐵在有機化學合成中用作脂肪烴和芳香化合物的氯化劑；用作Friedel-Crafts合成反應和縮聚反應的催化劑。用于金屬表面處理、銀銅礦石的氯化處理以及電子印刷電路板和印刷業銅版制作。還用作織物印花輥雕版的蝕刻劑、制造其他鐵鹽的原料及織物染色和印花的媒染劑等。
氯化鐵和石灰調節污泥，可提高其脫水率，從而得到適于處置或焚燒的干污泥。
安全衛生與防護 本品不燃，但有腐蝕性。刺激皮膚使之發紅、疼痛，并使眼結膜充血、視力模糊。消化道腐蝕后，有咽痛、腹痛、腹瀉、惡心現象。操作時應戴手套、安全鏡。沾染時，用大量水沖洗眼睛，脫去被沾染衣服、沖洗污染部位、清洗口腔，多喝些牛
奶，送醫院治療。泄漏時，掃凈漏出物，再用大量水沖洗。生產設備要密封，車間通風要良好。
包裝與儲運 固體產品用內襯食品用塑料袋封口的鐵桶、聚乙烯塑料桶或纖維板桶包裝。每桶凈重50ks。包裝容器應有明顯的“凈水劑”字樣，“腐蝕性物質”和“防潮”標志。
液體產品用專用槽車或食品級聚乙烯塑料桶包裝。如用塑料桶包裝，則每桶凈重50kg。包裝容器應有明顯的“凈水劑”字樣、“腐蝕性物質”標志。
應貯存在陰涼、通風、干燥的庫房內。不宜露天堆放。應防止雨淋、避免碰撞和受有毒物污染。
生產廠象 固體產品：青島化工廠二分廠、合肥化工廠、青海黎明化工廠、云南化工廠、江蘇溧陽化工廠、浙江蕭山城南化工廠。液體產品：重慶天原化工廠、江蘇溧陽化工廠、浙江蕭山城南化工廠、沈陽化工七廠等。
參 考 文 獻
1 天津化工研究院等編．無機鹽工業手冊．上冊．北京：化學工業出版社，1979：424-425
2 Ullmann~s Encyclopedia of lndnstrial Chemistry．V0l．A14．5thed．Weinhein(FRG)：VCHVerlagsgellschaft mbH,1989
1989
3 天津化工研究院等編．化工產品手冊．無機化工產品．第二版．北京：化學工業出版社，1993
4何鐵林主編．水處理化學品手冊．北京：化學工業出版社，2000：46-49
