철분에 대한 질적 반응 (III)
철 이온(III ) 용액 내 농도는 정성적 반응을 사용하여 결정될 수 있습니다. 그 중 일부를 살펴보겠습니다. 실험을 위해 염화제2철 용액을 사용하겠습니다( III).
1. III) – 알칼리와의 반응.
용액에 철 이온이 있는 경우( III ), 수산화철이 형성됩니다 ( III ) Fe(OH) 3 . 염기는 물에 녹지 않으며 갈색을 띤다. (수산화철( II ) Fe(OH) 2 . – 또한 불용성이지만 색상은 회색-녹색입니다). 갈색 침전물은 원래 용액에 철 이온이 존재함을 나타냅니다( III).
FeCl 3 + 3 NaOH = Fe(OH) 3 ↓+ 3 NaCl
2. 철 이온에 대한 정성 반응 ( III ) – 황혈염과의 반응.
황혈염은 헥사시아노철산 칼륨입니다.케이 4 [ 철( 중국) 6]. (철을 결정하려면 (II) 적혈구를 사용한다케이 3 [ 철( 중국) 6 ]). 염화제2철 용액의 일부에 황혈염 용액을 추가합니다. 파란색 프러시안 블루 침전물*은 원래 용액에 철 이온이 존재함을 나타냅니다.
3 에게 4 +4 FeCl 3 = 케이 철 ) ↓ + 12KCl
3. 철 이온에 대한 정성 반응 ( III ) – 티오시안산칼륨과의 반응.
먼저 테스트 솔루션을 희석합니다. 그렇지 않으면 예상되는 색상이 표시되지 않습니다. 철 이온이 있는 경우(III) 티오시안산칼륨을 첨가하면 붉은색 물질이 생성된다. 이것은 티오시안산철(III). 그리스어 "로데오"의 Rodanide-빨간색.
FeCl 3 + 3K중추신경계= 철( 중추신경계) 3 + 3 KCl
프러시안 블루는 18세기 초 베를린에서 염색의 대가 디스바흐(Diesbach)에 의해 우연히 얻어졌습니다. Disbach는 상인으로부터 특이한 칼륨(탄산칼륨)을 구입했습니다. 이 칼륨 용액에 철염을 첨가하면 파란색이 나타났습니다. 칼륨을 테스트한 결과 소의 피로 소성된 것으로 밝혀졌습니다. 페인트는 밝고 내구성이 뛰어나며 저렴한 직물에 적합한 것으로 나타났습니다. 곧 페인트를 만드는 방법이 알려졌습니다. 칼륨은 말린 동물의 피와 철가루와 융합되었습니다. 이러한 합금을 침출하여 황혈염을 얻었다. 프러시안 블루는 이제 인쇄 잉크와 색조 중합체를 생산하는 데 사용됩니다. .
장비:플라스크, 피펫.
안전 예방 조치 . 알칼리 및 용액 취급 규칙을 따르십시오. 헥사시아노철산염. 헥사시아노철산염 용액과 농축된 산의 접촉을 피하십시오.
실험 설정 – 엘레나 마키넨코, 텍스트– 박사 파벨 베스팔로프.
염화제2철(FeCl₃, 염화제2철, 삼염화제2철)은 제2철의 염이다. 특징적인 금속 광택을 지닌 적갈색, 녹색 또는 보라색 색조의 부드러운 물질입니다. 공기에 노출되면 염화제2철은 색조를 띠고 색상과 농도가 젖은 상태와 유사해집니다.화학적 조성으로 인해 염화제이철이 갖는 여러 가지 특성으로 인해 이 물질은 산업에서 없어서는 안 될 물질입니다. 따라서 염화제이철은 회로 기판을 오염시키기 위해 무선 전자 장치에 사용됩니다. 식품 산업에서는 베이커리 제품을 양조하고 굽는 과정에 참여합니다. 사진을 인쇄할 때 사용되는 시약의 일부입니다. 섬유 산업에서는 직물 생산에 참여합니다. 산업적 규모로 물을 정화하기 위해 염화제이철을 사용하는 것; 염화제이철은 야금 및 화학 산업에서 중요한 요소입니다.
또한 사람이 정상적으로 기능하려면 염화제이철이 필요합니다. 이는 신체의 혈액 손실 또는 철분 흡수 장애와 관련된 철분 결핍을 보충하는 데 도움이 됩니다. 염화제2철이 부족하면 신체 기능에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로 약리학에는 FeCl₃를 함유한 약물이 많이 있습니다.
획득 방법
삼염화철을 얻는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 따라서 염화제2철은 1가 철과 순수 염소의 상호작용(2Fe + 3Cl2 = FeCl₃)으로 인해 생성됩니다.
또한 염화제이철은 염화제1철을 염소(2FeCl2 + Cl2 = 2FeCl₃)로 산화시켜 얻을 수 있습니다.
염화제2철은 염화철(II)을 이산화황으로 산화하여 생성되기도 합니다. 이 경우 더 복잡한 화학 반응이 발생합니다: 4FeCl2 + SO2 + 4HCl = 4FeCl3 + S + 2H2O.
집에서 염화제이철을 얻을 수 있는 몇 가지 흥미로운 실험을 수행할 수 있습니다.
실험 1.
심하게 녹슨 철제 파일링(오래된 파이프의 일반적인 녹이면 됩니다)과 1:3 비율의 염산 용액이 필요합니다. 철분을 유리 용기에 넣고 염산을 채워야 합니다. 이 경우 화학 반응은 매우 느리게 진행되므로 며칠을 기다려야 합니다. 시약이 특징적인 황갈색 색조를 얻으면 액체가 용기에서 배출되고 생성된 침전물이 여과됩니다.실험 2.
유리 용기에 과산화수소, 염산, 물 30% 용액을 2:2:6 비율로 섞습니다. 화학 반응의 결과로 염화제2철 용액이 형성됩니다.실험 3.
염화제이철은 염산과 산화철(Fe2O3)의 반응으로도 생성될 수 있습니다. 이를 위해 유리 용기에 염산을 넣습니다. 산화철(납)이 소량 첨가되어 있으니 주의하세요.염산은 매우 독성이 강하며 피부에 닿으면 심각한 화상을 입을 수 있다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 또한 화학 반응 중에 철 증기가 방출되어 호흡기 및 시각 기관에 손상을 줄 수 있습니다. 고무 장갑, 보호 마스크 및 고글은 이러한 부정적인 결과를 예방하는 데 도움이 됩니다.
염화철(III) 용액은 실험실이나 집에서 준비할 수 있습니다. 내열성 비금속 식기와 깨끗한 뜨겁거나 증류된 접시가 필요합니다. 용해 및 침전 후, 암갈색 액체를 얻는다. 염화제이철 용액을 준비하는 데 있어 작업을 시작하기 전에 배워야 할 여러 가지 특징이 있습니다.
염화제2철
화학 산업에서 생산되는 무수 염화제이철(FeCl 3) 결정은 짙은 갈색이며 빨간색, 보라색, 짙은 녹색 음영을 띕니다. 몰 질량 - 162.21 g/mol. 이 물질은 307.5 °C에서 녹고 500 °C에서 분해되기 시작합니다. 무수염 샘플을 물 100g에 용해시킵니다.
- 74.4g(0℃);
- 99g(25°C);
- 315g(50°C);
- 536g(100°C).
무수물(III)은 환경으로부터 수분을 빠르게 끌어당기는 흡습성이 매우 높은 물질입니다. 공기 중에서는 물과 상호작용하여 FeCl 3 + 6H 2 O 6수화물의 노란색 결정으로 변합니다. 소매 체인에서 구매한 물질의 무수 염화제이철의 질량 분율은 95%에 이릅니다. 소량의 염화제이철(FeCl 2)과 불용성 불순물이 있습니다. 상품명 : 염화제이철. 이 물질은 화재 및 방폭형이지만 용액은 금속 물체에 부식 효과가 있습니다.
염화철(III) 육수화물
무수물 외에도 업계에서는 염화제2철(III)의 질량 분율이 60%인 결정질 수화물을 생산합니다. 이 물질은 황갈색의 결정질 덩어리이거나 같은 색조의 느슨한 조각입니다. 2가 및 3가 철 이온의 중요한 구별 특징은 색상입니다. Fe 2+의 산화 상태는 녹색을 띠는 것이 특징이며, 육수화물 결정질 염화제이철 수화물은 청록색 물질입니다. Fe 3+ 이온의 산화 상태에서 색상은 노란색에서 갈색까지 다양합니다. 정성적 측정을 위해 염화제2철 용액을 다음 시약으로 처리합니다.
- NaOH(Fe(OH)3의 갈색 침전물이 나타남);
- K 4 (청색 KFe 침전물이 나타남);
- KCNS, NaCNS(적철 티오시안산염 Fe(CNS)3가 형성됨).
염화제2철을 희석하는 방법
갈색 또는 빨간색 용액 형태의 염화철(III)은 매장에서 찾을 수 있고, 실험실이나 집에서 준비할 수 있습니다. 후자의 경우 내열성 비금속 접시 (유리, 플라스틱, 세라믹)가 반드시 필요합니다. 소금을 녹이는 물은 수도꼭지에서 가져갈 수 있습니다. 더 안전합니다 - 삶거나 증류합니다. 50~70°C로 가열된 물을 용기에 담은 다음 물질을 조금씩 붓습니다. 염화제2철과 물의 비율은 1:3이다. 결정성 수화물로부터 용액을 제조하는 경우 결정성 수화물(40중량%)에 포함되어 있으므로 물이 덜 필요합니다. 용액에 물질을 조금씩 첨가하십시오. 각 부분은 약 5-10g입니다. 수화 반응의 격렬한 특성으로 인해 전체 샘플을 한 번에 붓는 것은 권장되지 않습니다. 금속도구(숟가락, 주걱 등)를 사용하지 마세요. 소금은 따뜻한 물에 완전히 용해되어야 하며, 이를 위해서는 결정이 액체와 잘 혼합되어야 합니다. 염산(결정 질량의 1/10)을 첨가하면 이 과정이 가속화됩니다. 몇 시간 동안 침전된 후, 샘플에 수산화철이 존재하고 반응 중 수산화철이 형성되어 바닥에 침전물이 나타날 수 있습니다. 준비된 암갈색 용액은 여과한 후 직사광선을 피하고 적당한 온도에서 단단히 밀폐된 플라스틱 용기에 보관해야 합니다.
산업 및 공공 시설에 염화제2철을 적용합니다. 가정용
철염은 다양한 분야에서 사용됩니다. 3가 금속 염화물은 물, 금속, 페인트를 처리하는 데 사용됩니다. 이 물질은 산업용 유기 합성(촉매, 산화제)에 사용됩니다. Fe 3+ 이온의 응고 특성은 도시 및 산업 폐수 처리에서 특히 높이 평가됩니다. 염화제이철의 영향으로 작은 불용성 불순물 입자가 서로 달라붙어 침전됩니다. 용해성 오염물질의 일부도 결합되어 폐수 처리장에서 제거됩니다. 결정수화물과 무수염 FeCl3은 금속 인쇄판의 에칭 공정에 사용됩니다. 콘크리트에 강도를 강화하기 위해 물질을 첨가합니다.
보드 에칭 중 화학적 현상. 보안 조치
인쇄 회로 기판 에칭에 널리 사용되는 화학 물질은 염화제이철입니다. 이러한 목적을 위한 용액은 소금 0.150kg과 따뜻한 물 0.200리터로 준비됩니다. 여기에는 Fe 3+ 및 Cl - 이온이 포함되어 있으며 가수 분해시 갈색 화합물 인 수산화 제 2 철이 형성됩니다. 이 과정은 FeCl 3 + 3HOH← Fe(OH) 3 + 3Cl - + 3H + 방식을 따릅니다. 이 방법의 단점은 보드가 반응 부산물로 오염되어 추가 에칭이 어렵다는 것입니다. 소금 자체는 비휘발성 물질이지만 물과 상호작용하면 부식성 연기를 방출합니다. 작업은 신선한 공기가 있는 곳이나 통풍이 잘 되는 곳에서 해야 합니다. 용액이 피부 및 점막에 접촉하면 자극을 유발하고 피부염을 일으킬 수 있습니다. 개인 보호 장비(고글, 장갑)를 사용해야 합니다. 부식성 용액에 닿은 경우에는 다량의 물로 피부를 헹구십시오.
주목!저는 그 방법을 직접 시도해본 적은 없고, 단지 어떤 책에서 읽었을 뿐입니다!
염화제이철을 만들려면 철톱밥이나 얇은 판을 염산(HCl) 용액으로 채웁니다.
톱밥은 며칠 동안 열린 용기에 방치됩니다. 며칠 후에 용액이 녹색으로 바뀔 것입니다.
그런 다음 결과 용액이 배출되고 잠시 후 "작업" 준비가 완료됩니다!
추신 2007년 7월 13일, 우리는 존경받는 블라디미르 시로프(Vladimir Syrov)로부터 다음과 같은 내용의 편지를 받았습니다.
수십 년 동안 집에서 염화제이철을 만들 수 있다는 가능성에 대한 이야기가 아마추어 라디오 문헌에 퍼졌습니다. 이 사이트에는 이와 같은 내용이 있습니다(위 참조).
익명의 작가는 "나도 이 방법을 시도해본 적이 없다"고 솔직하게 말했다. 그러나 분명히 이것에 대해 글을 쓴 사람 중 누구도 이 방법을 시도하지 않았습니다!!! 그리고 당신의 겸손한 종이 90년대에 그것을 시도했는데, 그 결과는 시도조차 하지 않는 것이 더 나을 정도였습니다.
철은 3가 또는 2가일 수 있습니다. 염소와 결합하면 "염소 2철"과 염소 3철이라는 두 가지 공식이 얻어집니다. 첫 번째는 녹색 결정이고 두 번째는 황갈색입니다. 염화제이철만이 구리 인쇄 회로 기판 에칭에 적합합니다. "염소 2철"은 작동하지 않습니다. 이는 실험적으로 확립되었습니다. 아니면 적어도 잘 작동하지 않습니다. 그리고 일부 화학 법칙에 따라 설명된 장인 방법(철 파일에 염산 채우기)을 사용하면 결과는 정확히 "염소 2철"입니다. 이 주제에 대한 좀 더 자세한 출판물에서는 이 사실이 고려된 것 같습니다. 그들은 "녹색을 띠면"과 같이 씁니다.
용액 - 황갈색으로 변할 때까지 야외에 방치하십시오." 실험적으로 테스트됨 - 작동하지 않습니다! 몇 주와 몇 달 동안 서 있었습니다... 2가 철의 일부 중요하지 않은 부분이 3가 철로 산화되지만 그 이상은 아닙니다. .
나는 용액을 가열하고, 증발하고, 건조시키고, 녹색 결정을 공기 중에 남겨두려고 했습니다.... 먼저 용액에 산소를 통과시킨 다음 염소를 통과시켜 추가 산화를 했습니다.... 모든 것이 쓸모가 없습니다! 나는 거의 나 자신을 독살하고 주변 사람들을 독살했지만 실질적으로 중요한 결과, 즉 "염소 3철"의 눈에 띄는 생산량을 얻지 못했습니다!
여기서는 독극물을 다루고 있다는 점에 유의하세요! 염산은 물에 회염소 가스가 용해된 용액입니다. 그것은 "가스", 즉 "회염소"가 증발합니다. 이 가스는 호흡 기관(코, 입, 기관 및 기관지, 폐)의 점막에서 물과 결합하여 동일한 염산으로 변합니다! 내가 충분한 양을 얻을 수 있었던 염소는 실제로 특정 독입니다. 건강이 더 가치 있다는 사실을 생각해 볼 가치가 있습니다! 현재 대도시에서는 라디오 시장 어딘가에서 염화제이철을 구입하고 만드는 것에 대해 걱정할 필요가 없으며 문제가 없습니다. 밝혀진 바와 같이, 산업계에서는 염소(염화물이 아님!) 철이 완전히 다른 방식으로 생산됩니다. 즉, 염소 대기에서 철을 태워서 생산됩니다. 이 방법은 집에서는 거의 불가능하다는 것은 말할 필요도 없습니다.
기성 염화제이철이 있더라도 조심하라고 조언합니다. 통풍이 잘되는 곳, 발코니, 차고 어딘가에 독을 넣습니다... 자신의 건강뿐만 아니라 건강을 보호하기 위해 또한 당신의 직계가족도요. 주석-납 땜납의 일부인 납은 말할 것도 없습니다. 매우 적은 양의 증기
납이 몸에 들어가면 시간이 지남에 따라 만성 중독, 충치를 비롯한 다양한 질병이 발생합니다.... 생산 시 배기 환기 설치에 대한 매우 엄격한 지침이 있는 것은 아무것도 아닙니다. 그러나 집에서, 일상 생활에서 라디오 아마추어는 종종 이것을 무시하지만 헛된 것입니다. 사실 이 리드만으로도 충분해요
조금. 하지만 그 결과는 즉시 나타나지 않습니다... 그리고 염화물에도 좋은 점이 거의 없습니다...
그래서 출판물의 저자(누군가의 말을 인용)는 "잠시 후에 해결책이 녹색으로 바뀔 것입니다."라고 썼습니다. 이것은 염화제일철이 될 것이며, 당신이 얻어야 할 것은 아닙니다. 그리고 "시간이 좀 지나도" 여전히 작업 준비가 되어 있다는 사실은... 아아. 믿을 수 없다면 직접 확인해 보세요! 그래야만 레시피를 작성할 수 있습니다.
개인적으로 경험으로 확인했습니다. 다른 사람의 말을 그대로 쓰는 것은 가치가 없습니다.