氯化鐵

氯化鐵（ferric chloride），化學式FeCl_3。是一種共價化合物。為黑棕色結晶，也有薄片狀，熔點306℃、沸點315℃，易溶於水並且有強烈的吸水性，能吸收空氣里的水分而潮解。FeCl₃從水溶液析出時帶六個結晶水為FeCl₃·6H₂O，六水合氯化鐵是橘黃色的晶體。氯化鐵是一種很重要的鐵鹽。

基本介紹

• 中文名：氯化鐵
• 英文名：ferric chloride
• 別稱：無水氯化鐵
• 化學式：FeCl3
• 分子量：162.204
• CAS登錄號：7705-08-0
• EINECS登錄號：231-729-4
• 熔點：306°C
• 沸點：315°C
• 水溶性：易溶於水
• 密度：2.90g/cm3
• 外觀：棕黑色結晶

理化性質

物理性質

外觀與性狀：黑棕色結晶，粉狀也略帶塊狀

氯化鐵分子結構圖

InChI=1/3ClHFe/h3*1H/q+3/p-3

熔點（℃）：306

相對密度（水=1）：2.90

沸點（℃）：319

相對蒸氣密度（空氣=1）：5.61

溶解性：易溶於水，不溶於甘油，易溶於甲醇、乙醇、丙酮、乙醚。

化學性質

1.與鹼反應

Fe³⁺ +3OH^-=Fe(OH)₃

FeCl₃+3NH₃·H₂O=Fe(OH)₃↓+3NH₄Cl

2.與還原劑反應

2FeCl₃+SO₂+2H₂O=2FeCl₂+H₂SO₄+2HCl

2FeCl₃+H₂S=2FeCl₂+S↓+2HCl

3.氯化鐵與烯醇類發生顯色反應

具有羥基與sp²雜化碳原子相連的結構（ —C=C—OH）結構的化合物能與FeCl₃的水溶液顯示特殊的顏色：苯酚、均苯三酚顯紫色；鄰苯二酚、對苯二酚顯綠色；甲苯酚顯藍色。也有些酚不顯色。

4.鐵離子的檢驗

FeCl₃+3KSCN=Fe(SCN)₃+3KCl

溶液由黃色（Fe³⁺）變為血紅色[Fe(SCN)₃]

5.氯化鐵與相對於Fe的活潑金屬

鎂：3Mg+2FeCl₃=3MgCl₂+2Fe

溶液由黃色變成無色。

鋁：Al+FeCl₃=AlCl₃+Fe

溶液由黃色變成無色。

鋅：3Zn+2FeCl₃=3ZnCl₂+2Fe

溶液由黃色變成無色。

（以上均為金屬過量）

6.氯化鐵與其它金屬

銅：Cu+2FeCl₃=2FeCl₂+CuCl₂

溶液由黃色變成藍色（FeCl₂的淺綠色被掩蓋）。

鐵：Fe+2FeCl₃=3FeCl₂

溶液由黃色變成淺綠色。

註：氯化鐵不能與K、Ca、Na、Ba反應。

7.水解反應

氯化鐵是初高中範圍內接觸到的水溶液酸性最強的鹽之一，這是由於Fe³⁺的強烈水解反應造成的：

Fe³⁺+3H₂O⇌Fe(OH)₃+3H⁺

FeCl₃+3H₂O=⇌Fe(OH)₃+3HCl

（因為水解是可逆反應，生成的Fe(OH)₃量極少，不能沉澱出來，所以不寫沉澱符號）

這也是蒸發氯化鐵溶液只能得到氫氧化鐵或鹼式氯化鐵的原因（如需得到氯化鐵需在氯化氫氛圍內蒸發，抑制水解）

FeCl₃·6H₂O==△==Fe(OH)Cl₂+HCl+5H₂O （若繼續加熱，則會繼續脫去HCl得到氫氧化鐵）

FeCl₃+3H₂O=Fe(OH)₃（膠體）+3HCl

實驗室可利用氯化鐵的水解反應製成氫氧化鐵膠體。

製備

固體產品採用氯化法，低共熔混合物反應法和四氯化鈦副產法，液體產品採用鹽酸法和一步氯化法。

將含鐵酸洗液或廢鹽酸置於反應釜裝置中，同時加入鐵粉或鐵屑，酸與鐵發生放熱反應產生的熱能對物料預加熱，然後加入催化劑並通入氧氣，再開啟循環泵，使反應液循環3－5小時，待聚合反應完全；將反應液轉入沉澱槽沉澱或以過濾方式對產品進行分離和富集。採用含鐵酸洗液或廢鹽酸生產聚合氯化鐵的方法降低生產成本，實現廢物的資源綜合利用。

1.氯化法

以廢鐵屑和氯氣為原料，在一立式反應爐里反應，生成的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化鐵。用氯化亞鐵溶液吸收氯氣，得到氯化鐵溶液作為副產品。生產操作中氯化鐵蒸氣與空氣中水分接觸後強烈發熱，並放出鹽酸氣，因此管道和設備要密封良好。整個系統在負壓下操作。

2.低共熔混合物反應法（熔融法）

在一個帶有耐酸襯裡的反應器中，令鐵屑和乾燥氯氣在氯化亞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。成氯化鐵，升華被收集在冷凝室中，該法製得的氯化鐵純度高。

3.氯化鐵溶液的合成方法

將鐵屑溶於鹽酸中，先生成氯化亞鐵，再通往氯氣氧化成氯化鐵。

冷卻氯化鐵濃溶液，便產生氯化鐵的六水物結晶。

4.複分解法

用氧化鐵與鹽酸反應結晶得氯化鐵成品。

用途

主要用於金屬蝕刻,污水處理.其中蝕刻包括銅,不鏽鋼,鋁等材料的蝕刻，對低油度的原水處理，具有效果好、價格便宜等優點，但帶來水色泛黃的缺點。也用於印染滾筒刻花、電子工業線路板及螢光數字筒生產等。建築工業用於製備混凝土，以增強混凝土的強度、抗腐蝕性和防水性。也能與氯化亞鐵、氯化鈣、氯化鋁、硫酸鋁、鹽酸等配製成泥凝土的防水劑，無機工業用作製造其他鐵鹽和墨水。染料工業用作印地科素染料染色時的氧化劑。印染工業用作媒染劑。冶金工業用作提取金、銀的氯化侵取劑。有機工業用作催化劑、氧化劑和氯化劑。玻璃工業用作玻璃器皿熱態著色劑。制皂工業用作肥皂廢液回收甘油的凝聚劑。

氯化鐵的另外一個重要用途就是五金蝕刻，蝕刻產品如：眼鏡架，鐘錶，電子元件，標牌銘牌。

檢驗

檢測方法

原子吸收法 《食品中添加劑的分析方法》，馬家驤等譯。

比色法（EPA方法 9250）

滴定法（EPA方法 9252）

檢驗標準

GB 4482-2006

氯化鐵（FeCl3）的質量分數/% ≥	96.0	41.0	93.0	38.0
氯化亞鐵（FeCl2）的質量分數/% ≤	2.0	0.30	3.5	0.40
不容物的質量分數 ≤	1.5	0.50	3.0	0.50
游離酸（以HCl計）的質量分數/% ≤	—	0.40	—	0.50
砷（As）的質量分數/% ≤	0.0004	0.0002	—	—
鉛（Pb）的質量分數/% ≤	0.002	0.001	—	—
汞（Hg） 的質量分數/% ≤	0.00002	0.00001	—	—
鎘（Cd）的質量分數/% ≤	0.0002	0.0001	—	—
鉻[Cr（VI）]的質量分數/% ≤	0.001	0.0005	—	—

表格參考資料來源：分析化學

安全風險

健康危害

侵入途徑：吸入、食入、經皮吸收。

健康危害：吸入該品粉塵對整個呼吸道有強烈刺激腐蝕作用，損害黏膜組織，引起化學性肺炎等。對眼有強烈腐蝕性，重者可導致失明。皮膚接觸可致化學性灼傷。口服灼傷口腔和消化道，出現劇烈腹痛、嘔吐和虛脫。

慢性影響：長期攝入有可能引起肝腎損害。

毒理學資料及環境行為。

急性毒性：LD50：1872mg/kg（大鼠經口）

危險特性：受高熱分解產生有毒的腐蝕性氣體氯化氫。

燃燒（分解）產物：氯化物。

泄漏處理

隔離泄漏污染區，周圍設警告標誌，建議應急處理人員戴好防毒面具，穿化學防護服。不要直接接觸泄漏物，避免揚塵，收集運至廢物處理場所處置。使其溶於a.水、b.酸、或c.氧化成水溶液狀態，再加硫化物發生沉澱反應，然後廢棄。也可以用大量水沖洗，經稀釋的洗水放入廢水系統。如大量泄漏，收集回收或無害處理後廢棄。

防護措施

呼吸系統防護：可能接觸其粉塵時，應該佩帶防塵口罩。必要時佩帶防毒面具。

眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。

防護服：穿工作服（防腐材料製作）。

手防護：戴橡皮手套。

其它：工作後，淋浴更衣。單獨存放被毒物污染的衣服，洗後再用。保持良好的衛生習慣。

急救措施

皮膚接觸：立即用水沖洗至少15分鐘。若有灼傷，就醫治療。

眼睛接觸：立即提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗至少15分鐘。就醫。

吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。必要時進行人工呼吸。就醫。

食入：患者清醒時立即漱口，給飲牛奶或蛋清。就醫。

滅火方法：霧狀水、火場周圍可用的滅火介質。

風險術語

R22吞食有害。

R38刺激皮膚。

R41對眼睛有嚴重傷害。

安全術語

S26不慎與眼睛接觸後，請立即用大量清水沖洗並徵求醫生意見。

S39戴護目鏡或面具。

S36/37/39穿戴適當的防護服、手套和護目鏡或面具。