توضیحات
کلروفریک چیست؟
کلروفریک (Ferric Chloride) با فرمول شیمیایی FeCl3 یک ترکیب شیمیایی است. کلروفریک ترکیبی از آهن و کلر است. این ترکیب در آب قابلیت انحلالپذیری دارد و بسیار جاذب رطوبت است و در تماس با هوا به شدت رطوبت را جذب میکند. هنگامی که نمک کلروفریک در آب حل شود، یک واکنش گرمازا رخ می دهد. محلول نهایی اسیدی و دارای خاصیت خوردگی و قهوه ای رنگ می باشد.
این ماده به صورت پودر، مایع یا متبلور عرضه میشود و به عنوان یکی از پرمصرفترین و مقرون بهصرفهترین منعقد کنندهها محسوب میشود. این ماده منعقد کننده و تهنشین کننده ذرات معلق و گل و لای در فرآیندهای تصفیه آب شهری و صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
در گذشته از آلومینیوم برای از بین بردن مواد اضافی و زائد در آب استفاده میکردند اما امروزه با گذشت زمان و پیشرفت تکنولوژی محققان دریافتند که استفاده از کلروفریک به مراتب بهتر و بیضررتر از آلومینیوم است.
ویژگیها
نام ماده شیمیایی | کلروفریک (ferric chloride) |
دیگر نام ها | کلرید آهن (III) _ کلرید فریک _ آهن کلرید _ فروکلراید _ کلرید فرولیک _ پرکلرید آهن منعقد کننده کلروفریک _ کلروفریک مایع _ کلرید پودری آهن _ تری کلرید آهن _ FeCl3 |
فرمول ماده شیمیایی | FeCl3 |
جرم مولی / وزن مخصوص | 1.38 تا 1.43 (غلظت 40% با دمای 15 درجه سانتیگراد) |
نقطه انجماد | منفی 50 درجه سانتیگراد با غلظت 30% |
نقطه جوش | 106 درجه سانتیگراد با غلظت 30% |
قابلیت انحلال در آب | کاملا محلول |
شکل ظاهری | محلول شفاف به رنگ قهوه ای تیره مایل به قرمز |
حالت ماده | در دو حالت مایع و پودری |
بو | دارای بوی تند و تیز |
PH | کمتر از 0.1 |
کاربرد کلروفریک در تصفیه آب و فاضلاب
کلروفریک ترکیبی بسیار مهم و ضروری در سیستم های تصفیه آب و پساب و انواع فاضلاب ها می باشد. حجم زیادی از آب آشامیدنی در تصفیه خانه ها توسط همین ترکیب تولید می شود. این جامد می تواند با یون های هیدروکسید واکنش داده و یک ترکیب حد واسط را تولید کند که به صورت کمپلکس، محلول های سوسپانسیون را حذف می کند. این ماده همچنین به عنوان یک عامل شستشو دهنده برای تولید سیلیسیوم از ترکیب فروسیلیس استفاده می شود.
کلروفریک در تصفیه خانه های آب و فاضلاب:
|
|
_ کاهش باکتریها و میکروارگانیسمها: به عنوان یک ماده ضدعفونیکننده عمل میکند. با اضافه کردن این ماده به آب یا فاضلاب، باکتریها، ویروسها و سایر میکروارگانیسمها میتوانند نابود شوند.
_ اکسیداسیون مواد آلی: کلروفریک مایع با خوراکی کردن مواد آلی موجود در آب یا فاضلاب، آلایندههای آلی را اکسیده میکند. این اکسیداسیون به تخریب مواد آلی و کاهش اثرات آنها بر روی محیط زیست کمک میکند.
_ حذف رنگ و بو: کلروفریک مایع میتواند به عنوان یک ماده حذفکننده رنگ و بو در فاضلاب عمل کند. با اکسیده کردن ترکیبات آلی که عمدتاً رایحه و رنگ را ایجاد میکنند، بو و رنگ آب یا فاضلاب بهبود مییابد.
_ حذف مواد شیمیایی آلی: کلروفریک مایع میتواند به عنوان یک اکسیدان برای حذف مواد آلی شیمیایی از آب و فاضلاب عمل کند. این اقدام میتواند کیفیت آب را بهبود بخشیده و آلودگیهای ناشی از مواد آلی را کاهش دهد.
_ تصفیه آب شناور و جامدات معلق: با افزودن کلروفریک مایع به آب، مواد شناور و ذرات معلق میتوانند تخریب شوند و برداشته شوند.
_ حذف میکروارگانیسم ها: نابودی باکتریها و ویروسها، کاهش آلودگی میکروبی، حذف انگلها
دیگر کاربردها
بارش فلزات (در فرآیندهای بارش فلزات از کلروفریک) | حذف کدورت (استفاده برای حذف کدریت در آب) | حذف فسفات (کاربرد در فرآیندهای حذف فسفات) |
کنترل بو (در فرآیندهای کنترل بو در صنایع مختلف) | حذف خون (در صنایع داروسازی برای حذف خون از مواد خام) | آبگیری لجن (در فرآیندهای آبگیری لجن در صنایع مختلف) |
حذف سختی آب (در تصفیه آب به منظور حذف سختی آب و جلبکزدایی) | تهیه کود گیاهی (در تهیه کودهای شیمیایی برای کشاورزی) | کمک به فیلتراسیون (در فرآیندهای فیلتراسیون میکروپوری) |
نوار چسب لوله (در تولید نوارهای چسبی برای لولهها به عنوان ماده تصفیهکننده) | استخراج فلزات (در صنایع معدنی برای استخراج فلزات مانند آهن و آلومینیوم) | رنگسازی (در صنایع کاغذسازی و رنگسازی به عنوان یک ماده رنگدهی) |
تهیه مدار و فیبر الکترونیکی (در صنعت الکترونیک و تولید فیبرهای الکترونیکی به عنوان یکی از مواد اصلی) | صنایع شیشه و سرامیک (در صنایع تولید شیشه و سرامیک به عنوان یک ماده تصفیهکننده) | جوهر، مواد غذایی، فلزات و ضایعات روغنی (در صنایع تولید جوهر، مواد غذایی، فلزات و در حذف ضایعات روغنی) |
حذف آرسنیک (در فرآیندهای حذف آرسنیک از آن) | تخریب آلودگی (برای تخریب آلودگیهای محیطی) | کاغذسازی (در صنعت کاغذسازی به عنوان یک ماده تصفیهکننده برای مواد اولیه) |
ضدعفونی سیستمهای تهویه مطبوع (به عنوان یک ماده ضدعفونی کننده برای کنترل باکتریها و قارچها در سیستمهای هوایی) | ضدعفونی محیطهای صنعتی (در برخی صنایع مانند صنعت خودروسازی و تولید محصولات شیمیایی، به عنوان یک ماده ضدعفونی کننده برای تمیز کردن و ضعیف کردن سطوح و تجهیزات) | ضدعفونی ابزار پزشکی (به عنوان یک ماده ضدعفونی کننده برای ابزارها و تجهیزات پزشکی برای کاهش عفونتهای مرتبط با عملیات جراحی و ابزارهای پزشکی) |
در آزمایشگاه به عنوان اسید لوئیس | استفاده از این ترکیب شیمیایی در آزمایشگاه برای کاتالیز کربوناسیونها | استفاده برای استخراج مس در دو مرحله واکنش اکسایش کلرید مس 1 به 2 |
کلرید فریک ماده اولیه در تولید پیگمنت، رنگ و محصولات آرایشی و بهداشتی | قابل استفاده در بخش دارویی و درمانی، تهیه و تولید داروهای منعقدکننده خون | به عنوان کاتالیست در واکنش هایی مانند فریدل_کرافت آروماتیک ها و کلرزنی ترکیبات آروماتیک |
ضدعفونی آب شوینده (کلروفریک 40% در تصفیه و ضعیف کردن و از بین بردن باکتریها و میکروارگانیسمهای موجود در آبهای شوینده مانند آبهای حمام، استخرها، و آب مصرفی خانگی استفاده میشود.) | ||
ضدعفونی سطوح (برای تمیز کردن و ضدعفونی سطوح در محیطهای پزشکی، بیمارستانها، و صنایع غذایی استفاده میشود. به دلیل خاصیت ضد باکتریایی و آنتیفانگالی این ماده، مناسب برای کنترل عفونتها و بهبود بهداشت عمومی است.) |
نحوه ساخت کلروفریک
کلروفریک به مقدار بسیار کم و محدودی در طبیعت وجود دارد. اما بخش گسترده آن از طریق واکنشهای شیمیایی ساخته میشود. کلروفریک نتیجه ترکیب کلر خشک با آهن قراضه در دمای ۷۰۰ تا ۸۰۰ است. فرآیند ساخت کلروفریک بدین گونه است که:
در ابتدا کلر خشک و آهن قراضه در یک راکتور با هم ترکیب شده و در دمای ۶۰۰ درجه ذوب خواهد شد، سپس مواد اکسید شده به آهن کلرید تبدیل میشود. در مرحله بعد این آهن کلرید با کلر واکنش نشان میدهد و در نهایت آهن کلراید ساخته میشود که در محفظهای سرد از آن نگهداری میکنند. بعد از خنک شدن میتوان آن را به سه شکل محلول، پودر و کریستال ارائه کرد.
نکات نگهداری
این ماده یک ماده شیمیایی تند و خطرناک است و موجب خورندگی و سوختگی می شود. بنابراین نگهداری و استفاده از آن باید با احتیاط و اطلاعات کافی انجام شود. در زیر تعدادی از نکات مهم برای نگهداری این ماده را ذکر میکنم:
_ کنترل دسترسی: دسترسی افراد غیرمجاز به این ماده باید محدود شود. فقط افراد آموزش دیده و مجاز باید به این ماده دسترسی داشته باشند.
_ محیط نگهداری: باید در محیط خنک و خشک نگهداری شود. دمای اتاق برای آن مناسب است. همچنین باید از تماس مستقیم با نور خورشید و حرارت اضافی پرهیز کرد.
_ ظرف نگهداری: این ماده باید در ظروف شیشهای مقاوم به اسید نگهداری شود. ظروف باید بسته شونده باشند تا از تبخیر و تبدیل مایع به گاز جلوگیری شود.
_ اطلاعات برچسب: روی ظرف نگهداری باید اطلاعات مهمی نظیر نام ماده، غلظت، تاریخ تولید و تاریخ انقضا نوشته شده باشد. این اطلاعات بسیار مهم هستند.
_ خنک نگهداشتن در مواقع اضطراری: در صورت وقوع حوادثی نظیر نشت یا حادثههای شیمیایی، باید این ماده را در مکانهای خنک و دارای تهویه نگهداری کرد تا از تبخیر گازهای خطرناک جلوگیری شود.
_ استفاده از تجهیزات ایمنی: هنگام استفاده از این ماده، افراد باید از تجهیزات ایمنی مناسب مانند عینک حفاظتی، لباسهای مخصوص شیمیایی، دستکشهای شیمیایی و ماسک استفاده کنند.
توصیه میشود که برای نگهداری و استفاده از این ماده شیمیایی، به دقت دستورالعملها و اصول ایمنی را رعایت کنید و در مواجهه با هر گونه حادثه یا نشت، فوراً به مقامات ایمنی و محیط زیست اطلاع دهید.