III, CAS 10025-77-1

Реальная тара может отличаться от изображённой на фотографии

Хлорид железа(III) 6-водный

Нет в наличии

Хлорид железа(III) 6-водный (хлорное железо, FeCl3·6H2O, CAS 10025-77-1) по ГОСТ 4147-74 — гигроскопичные жёлто-бурые кристаллы или куски молярной массой 270,3 г/моль, которые применяют для травления меди на печатных платах, коагуляции в водоподготовке и как протраву при крашении тканей. Стандарт предусматривает марки «чистый для анализа» и «чистый» и нормирует массовую долю основного вещества, нерастворимый остаток, нитраты, сульфаты, фосфаты, железо(II) и кислотность пятипроцентного раствора. Плотность вещества 1,82 г/см³, плавится оно при 37 °C, а в воде растворяется порядка 920 г/л при 20 °C; растворы кислые (pH около 1,8) и разъедают большинство металлов. Реагент относится к классу опасности 8 (ООН 3260, группа упаковки III): он вызывает ожоги кожи и тяжёлое повреждение глаз, поэтому с ним работают в перчатках, очках и под вытяжкой. Фасовка 1 кг в полиэтиленовой таре удобна для небольших участков и мастерских, а к каждой партии прилагают паспорт качества по ГОСТ 4147-74.

Категории: , , ,

Основные применения

  • Травление меди на печатных платах
  • Коагулянт для водоподготовки и очистки сточных вод
  • Протрава при крашении тканей и шерсти

Стандарты и документы

ГОСТ 4147-74

Характеристики

CAS
10025-77-1
Формула
FeCl3·6H2O
Молярная масса
270,3 г/моль
Класс вещества
коагулянт, протрава, коррозионно-активное вещество
Внешний вид
кристаллы или куски жёлто-бурого цвета, гигроскопичны
Растворимость
хорошо растворим в воде (~920 г/л при 20 °C), этаноле и ацетоне
Плотность
1,82 г/см³
Температура хранения
15–25 °C
Класс опасности
8
ГОСТ / ТУ
ГОСТ 4147-74

Применение по отраслям

Травление печатных плат и гравировка

Раствор хлорида железа(III) концентрацией 35–45 % (или смесь кристаллов и воды 1:1–1:3 по массе) избирательно растворяет медь на незащищённых участках платы. Реакция идёт по схеме Cu + 2FeCl3 → CuCl2 + 2FeCl2. Ванну держат при 30–40 °C и перемешивают воздухом или механически; травление длится от 10 до 50 минут в зависимости от толщины фольги и свежести раствора. Линии и ёмкости делают из полипропилена, ПВХ или полиэтилена низкого давления, потому что раствор разъедает сталь и нержавейку. Когда скорость травления падает, раствор частично возвращают в работу продувкой воздухом, окисляющей железо(II) обратно до железа(III). Метод не даёт ядовитых оксидов азота, которые образуются при травлении азотной кислотой, а фасовка 1 кг удобна для малых участков и мастерских.

Коагуляция взвесей и фосфатов

Ионы Fe³⁺ гидролизуются с образованием гидроксидов и оксигидроксидов железа, которые связывают коллоиды и взвеси в хлопья и осаждают растворённые фосфаты. Реагент применяют на очистных сооружениях и в оборотных системах для снижения мутности и содержания фосфора. Рабочая доза зависит от состава воды и подбирается пробной коагуляцией на опытной установке; рабочий диапазон pH обычно лежит в пределах 5–8,5, при этом из-за кислой реакции раствора может потребоваться последующая коррекция щёлочностью. Узлы дозирования выполняют из коррозионно-стойких материалов.

Протрава при крашении и отделке

Хлорное железо служит «мягкой» протравой: ионы Fe³⁺ образуют комплексы с функциональными группами волокон и закрепляют краситель, не разрушая шерсть и хлопок так сильно, как более агрессивные соли. Концентрацию и температуру ванны подбирают под тип ткани, а после протравы материал промывают до нейтральной реакции, иначе окраска получается неравномерной и нестойкой. Также реагент упоминается в обработке кож и в печатном деле (офорт, цинкография) для изготовления печатных форм. Качественная реакция с фенолами даёт фиолетовое окрашивание, и её используют в лабораторной диагностике фенольных соединений.

Практические нюансы

ГОСТ 4147-74 — ключевые нормы

FeCl3·6H2O; жёлто-бурые кристаллы; молярная масса 270,30; нерастворимый остаток не более 0,05 % (марка «чистый»); нитраты не более 0,03 %; сульфаты не более 0,03 %; нормируются фосфаты, железо(II) и pH пятипроцентного раствора. Плотность 1,82 г/см³, температура плавления 37 °C.

Где источники расходятся

Нижняя граница pH пятипроцентного раствора в разных описаниях стандарта записана как не менее 1,6 и как диапазон 1,5–2,5; точное значение сверяют с паспортом партии. Для твёрдого гексагидрата в обоих описаниях указан код ООН 3260, тогда как ООН 1773 относится к безводной соли, поэтому при заказе уточняют форму. Диапазоны доз для коагуляции в литературе различаются на порядок и зависят от воды, поэтому их подбирают только пробой. Диапазон хранения 15–25 °C соответствует спецификации, а допустимые 5–30 °C — рабочие границы склада.

Раствор для травления плат

Кристаллы растворяют в воде в пропорции 1:1–1:3 по массе при перемешивании, ванну держат при 30–40 °C. После растворения состав отстаивают и фильтруют, затем хранят в тёмной плотно закрытой таре. При падении скорости травления раствор частично возвращают в работу продувкой воздухом; отработанный раствор нейтрализуют и сдают на утилизацию.

Протрава в текстильном крашении

Ионы железа(III) связывают краситель с волокном до закрепления оттенка. Режимы для хлопка, шёлка и шерсти различаются по концентрации и температуре, а промывка до нейтральной реакции после протравы определяет стойкость окраски.

Хранение и безопасность

Условия хранения
Сухое место, герметичная тара, 15–25 °C; защита от влаги, щелочей и восстановителей.
Меры безопасности
Реагент коррозионен: вызывает ожоги кожи и тяжёлое повреждение глаз, пыль раздражает дыхательные пути, проглатывание опасно. Работают в кислотостойких перчатках, защитных очках и фартуке, при пылении надевают респиратор, растворы готовят под вытяжкой. Кристаллы добавляют в воду порциями, а не наоборот: растворение сопровождается нагревом. При попадании на кожу или в глаза промывают водой не менее 15 минут и обращаются к врачу.
Перевозка
Полиэтиленовые флаконы в картонных коробах на паллетах; перевозка как коррозионного вещества класса 8 с паспортом безопасности и указанием ООН 3260 в документах.
Вентиляция
Местная вытяжка при растворении и дозировании, общая вентиляция склада.
Температурный режим
5–30 °C; хранение выше 0 °C, нагрев выше 40 °C и прямой свет исключают.
Тара
Полиэтиленовая тара, стекло для лабораторных растворов; металлическая тара только с надёжной антикоррозионной защитой.

Частые вопросы

Как приготовить раствор для травления печатных плат?
Кристаллы вносят в воду порциями при перемешивании в пропорции от 1:1 до 1:3 по массе, не наоборот, поскольку растворение идёт с нагревом. Рабочую ванну держат при 30–40 °C и перемешивают воздухом. Посуда и лотки должны быть из пластика или стекла.
Разъедает ли хлорное железо сталь и нержавейку?
Да, растворы агрессивны к чёрным металлам, меди и алюминию. Для ванн, насосов и трубок берут полипропилен, ПВХ, полиэтилен низкого давления или стекло.
Можно ли использовать реагент в водоподготовке?
Да, он работает как коагулянт для снижения мутности и удаления фосфатов. Дозу определяют пробной коагуляцией, а после осаждения контролируют остаточное железо в очищенной воде.
Почему кристаллы слипаются в комок?
Соль сильно гигроскопична и забирает влагу из воздуха. Тару закрывают сразу после отбора порции и хранят в сухом помещении; слежавшийся реагент остаётся пригодным, но его труднее взвешивать.
Чем марка «чистый для анализа» отличается от марки «чистый»?
ГОСТ 4147-74 для первой марки задаёт более жёсткие пределы по железу(II), нерастворимому остатку и тяжёлым металлам. Для травления и водоподготовки обычно хватает требований к марке «чистый», а для аналитики сверяют паспорт качества с методикой.
Можно ли повторно использовать травильный раствор?
Да, до насыщения ионами меди. Раствор отстаивают, фильтруют и хранят в плотно закрытой тёмной таре; при потемнении и падении скорости травления его заменяют или частично возвращают в работу продувкой воздухом. Отработанный состав нейтрализуют и сдают по местным правилам утилизации.
Какой стандарт распространяется на этот реагент?
ГОСТ 4147-74 на хлорид железа(III) 6-водный, реактив. Он задаёт нормы по основному веществу, примесям и pH пятипроцентного раствора, а также методы анализа.
Чем кристаллы отличаются от жидкого раствора 40 %?
Кристаллы удобнее для точного взвешивания на небольших участках и в лабораториях, а жидкий концентрат экономичнее для станций с непрерывным дозированием. Действующее вещество — та же соль железа(III).

Связанные материалы

  • Хлорид железа(III) безводный — Безводная форма той же соли с иной молярной массой и иным кодом перевозки
  • Нитрат железа(III) 9-водный — Смежная соль железа(III) с окислительными свойствами
  • Хлорид меди(II) — Альтернативный травитель для некоторых сплавов
  • Сульфат железа(II) 7-водный — Альтернативный коагулянт с иными требованиями к pH и дозе

Аналоги

  • Раствор хлорида железа(III) 40 %
  • Хлорид меди(II) для травления
  • Полихлорид алюминия

Используют вместе с

  • Соляная кислота для подкисления
  • Медь как объект травления
  • Полимерные флокулянты
  • Известь для коррекции pH после коагуляции

Источники

Смотрите также в: Кислоты, щёлочи, соли и неорганические реагенты Лабораторные реактивы и аналитика Химия водоподготовки и очистки стоков Химия для металлургии, металлообработки и литья

Похожие