氯化亚铁的应用

背景及概述^[1]

氯化亚铁具有CdCl₂型结构的白色菱状晶体。在700℃的氯化氢气流中升华而得的白色晶体吸湿性极强。其二水合物为略呈淡绿色的无色单斜系晶体，相对密度2.358，在空气中易氧化，150～160℃时分解生成一水合物，220℃时失去全部结晶水。其四水合物为蓝绿色单斜系晶体，有吸湿性，相对密度1.93。极易溶于水与乙醇，溶于丙酮，稍溶于苯，不溶于乙醚。在潮湿空气中极易氧化。制法：将铁在干燥氯化氢气流中温度控制在500℃以下加热，或在300～350℃用干燥氢气还原无水三氯化铁而得。

应用^[2-5]

氯化亚铁是污水处理比较理想的药剂，可直接用于污水、废水处理，作为还原剂和媒染剂，广泛用于织物印染、颜料、制造等行业。氯化亚铁具有独有的脱色能力，适用于染料中间体、印染、造纸行业的污水处理；能简化水处理工艺，缩短水处理周期，降低水处理成本；对电镀、皮革、造纸废水和各类污水有明显的处理效果，对废水、污水中各类重金属离子的去除率接近100％。同时，氯化亚铁还用于超高压润滑油组份，也用于医药、冶金和照相。其应用举例如下：

氯化亚铁催化合成呋喃-2，5-二甲酸及其二甲酯。

1）制备一种含氯化亚铁复合催化剂，它是由氯化亚铁负载催化剂以及小分子钝化剂组成的含氯化亚铁复合催化剂，它以高比表面离子交换树脂粉体作为催化剂的负载载体，与无水氯化亚铁配位络合形成氯化亚铁负载催化剂，同时外加少量小分子钝化剂组成。该复合催化剂与引发剂、单体、溶剂一起组成固液反应体系，进行可控原子转移自由基聚合。反应结束后可将产物简单分离，催化剂经活化后可以循环利用。本发明的含氯化亚铁复合催化剂，能制备指定分子量、指定链结构、窄分布的均聚物和共聚物，具有反应结束后负载催化剂分离容易，残余量低的特点。

2）以粉煤灰为原料氯化亚铁诱导结晶制备六水氯化铝的方法：(1)将粉煤灰与盐酸按照比例进行配料，在80~120°C下反应1~4h；(2)将浸出液与固体进行过滤，并用稀盐酸洗涤三次以上；(3)向溶液加入还原剂至溶液的电动势为770mV左右，使得溶液中Fe3+全部还原成Fe2+，连同溶液中原有的Fe2+生成氧化铁；(4)加入氯化亚铁在80~120°C下进行诱导分形结晶，过滤得到晶形较好的六水氯化铝晶体，得到的晶体或经重结晶后用高浓度氯化铝溶液进行洗涤并干燥，得六水氯化铝产品；(5)加水并降温结晶操作以分别除去溶液中的钙，镁，钾和钠等，并析出四水氯化亚铁(FeCl2·4H2O)；(6)利用得到的四水氯化亚铁在120~200°C下进行水热反应4~12h，反应生成氧化铁和HCl溶液。本发明易于操作，对环境无污染，符合绿色化工对清洁生产的要求。

3）制备氯化铁。包括以下步骤：S1、将氯化亚铁固体添加至含盐酸的酸性溶液中，得到氯化亚铁饱和溶液；S2、向氯化亚铁饱和溶液中通入臭氧，在通入臭氧的过程中，间隔预设时间逐滴添加双氧水；S3、待氯化亚铁饱和溶液中的二价铁离子完全转化为三价铁离子，冷却结晶以析出结晶体。

制备^[6]

方法1：将铁或氢氧化亚铁溶于盐酸中，制成溶液，可从中析出氯化亚铁，结晶水数随析出温度而定，低于12.3℃时，得六水合物；12.3～76.5℃得四水合物；高于105～115℃得二水合物；120℃以上得一水合物；在隔绝空气条件下加热，则得氯化亚铁无水物。

方法2：使铁和氯直接反应，生成无水三氯化铁，导入氮气置换后，再导入干燥的氢气，在300～350℃下还原，可制得氯化亚铁。

方法3：以三氯化铁为原料，与氯化苯在125℃下加热30min，用水吸收生成的氯化氢，继续在130～139℃加热2h，则沉淀由黑变棕，粘度降低，在隔绝空气条件下滤取固体，用氯仿和苯洗涤，可制得氯化亚铁。

主要参考资料

[1] 化合物词典

[2] CN200410099188.6含氯化亚铁复合催化剂的制备方法

[3] CN201210237836.4一种以粉煤灰为原料氯化亚铁诱导结晶制备六水氯化铝的方法

[4] CN201811088043.4一种氯化亚铁转化为氯化铁的方法

[5] CN201410234117.6一种氯化亚铁的制备方法

[6] 实用精细化工辞典