FERROUS CHLORIDE (FECL2): STRUKTUR, KEGUNAAN, SIFAT - KIMIA - 2025

The besi klorida adalah padatan anorganik yang dibentuk oleh ikatan kation Fe ²⁺ dan dua anion klorida Cl ^- . Rumus kimianya adalah FeCl ₂ . Itu cenderung menyerap air dari lingkungan. Salah satu hidratnya adalah FeCl _{2 •} 4H ₂ O tetrahydrate, yang merupakan padatan kehijauan.

Perlu dicatat bahwa zat ini sangat larut dalam air dan cenderung mudah teroksidasi jika ada udara, membentuk besi klorida FeCl ₃ . Karena mudah teroksidasi dan oleh karena itu mampu bertindak sebagai zat pereduksi, zat ini banyak digunakan di laboratorium penelitian kimia dan biologi.

Besi klorida tetrahidrat FeCl _{2 •} 4H ₂ O padat. Penakut. Sumber: Wikimedia Commons.

Ferrous chloride memiliki beberapa kegunaan, di antaranya menonjol untuk membantu agen lain dalam oksidasi lumpur yang berasal dari limbah atau pengolahan limbah. Ini juga digunakan dalam proses pelapisan logam besi dan memiliki beberapa kegunaan dalam industri farmasi.

Penggunaan FeCl ₂ juga telah dilakukan percobaan dalam memulihkan logam berharga dari katalis bekas yang ditemukan di pipa knalpot kendaraan bertenaga bensin atau diesel.

Ini digunakan dalam industri tekstil untuk memperbaiki warna pada beberapa jenis kain.

Struktur

Besi klorida terdiri dari ion Fe ²⁺ dan dua ion Cl ^- klorida yang dihubungkan oleh ikatan ionik.

Ferrous chloride FeCl ₂ dimana ion-ion yang membentuknya diamati. Epop. Sumber: Wikimedia Commons.

Ion besi Fe ²⁺ memiliki struktur elektronik berikut:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶ 3d ⁶ , 4s ⁰

dimana terlihat bahwa ia kehilangan dua elektron dari kulit 4s.

Konfigurasi ini sangat tidak stabil, dan karena alasan ini cenderung teroksidasi, yaitu kehilangan elektron lain, kali ini dari lapisan 3d, membentuk ion Fe ³⁺ .

Untuk bagiannya, ion klorida Cl ^- memiliki struktur elektronik berikut:

1s ² , 2s ² 2p ⁶ , 3s ² 3p ⁶

di mana Anda dapat melihat bahwa ia memperoleh elektron ekstra di kulit 3p, menyelesaikannya. Konfigurasi ini sangat stabil karena semua lapisan elektronik lengkap.

Tata nama

- Ferrous Chloride

- Besi (II) klorida

- Besi diklorida

- Besi klorida tetrahidrat: FeCl _{2 •} 4H ₂ O

Properti

Keadaan fisik

Tidak berwarna sampai hijau pucat, berbentuk kristal.

Berat molekul

126,75 g / mol

Titik lebur

674 ºC

Titik didih

1023 ºC

Bobot tertentu

3,16 pada 25 ºC / 4 ºC

Kelarutan

Sangat larut dalam air: 62,5 g / 100 mL pada suhu 20 ºC. Larut dalam alkohol, aseton. Sedikit larut dalam benzena. Praktis tidak larut dalam eter.

Sifat lainnya

FeCl ₂ anhidrat sangat higroskopis. Ia dengan mudah menyerap air dari lingkungan, membentuk berbagai macam hidrat, terutama tetrahidrat, dimana untuk setiap molekul FeCl ₂ terdapat 4 molekul H ₂ O yang melekat padanya (FeCl _{2 •} 4H ₂ O).

Di hadapan udara, perlahan-lahan teroksidasi menjadi FeCl ₃ . Artinya ion Fe ²⁺ mudah teroksidasi menjadi ion Fe ³⁺ .

Jika dipanaskan dengan adanya udara, ia dengan cepat membentuk besi klorida FeCl ₃ dan besi oksida Fe ₂ O ₃ .

FeCl ₂ bersifat korosif terhadap logam dan kain.

Memperoleh

Ini diperoleh dengan memperlakukan kelebihan logam besi Fe dengan larutan asam klorida HCl pada suhu tinggi.

Fe ⁰ + 2 HCl → FeCl ₂ + 2 H ⁺

Namun, karena adanya air dengan metode ini, diperoleh besi klorida tetrahidrat FeCl _{2 •} 4H ₂ O.

Untuk memperolehnya secara anhidrat (tanpa air tergabung dalam kristal), beberapa peneliti memilih untuk melakukan reaksi serbuk besi dengan HCl anhidrat (tanpa air) dalam pelarut tetrahidrofuran (THF) pada suhu 5 ºC.

Dengan cara ini, senyawa FeCl _{2 •} 1,5THF diperoleh, yang bila dipanaskan hingga 80-85 ºC dalam vakum atau dalam atmosfer nitrogen (untuk menghindari adanya air) menghasilkan FeCl ₂ anhidrat.

Aplikasi

Ferrous chloride memiliki berbagai kegunaan, umumnya berdasarkan kapasitas reduksi, yaitu mudah teroksidasi. Ini digunakan misalnya dalam cat dan pelapis, karena membantu memperbaikinya ke permukaan.

Besi adalah mikronutrien penting bagi kesehatan manusia dan hewan. Ini terlibat dalam sintesis protein, dalam respirasi, dan dalam perbanyakan sel.

Untuk alasan ini, FeCl ₂ digunakan dalam sediaan farmasi. Ion Fe ²⁺ lebih baik diserap daripada ion Fe ³⁺ di usus.

Ini digunakan untuk pembuatan FeCl ₃ . Ini digunakan dalam metalurgi, dalam rendaman pelapis besi, untuk memberikan deposit yang lebih ulet.

Berikut adalah kegunaan unggulan lainnya.

Dalam pewarnaan kain

FeCl ₂ digunakan sebagai mordan atau fiksatif pewarna pada beberapa jenis kain. Mordan bereaksi secara kimiawi dan mengikat secara bersamaan ke pewarna dan kain, membentuk senyawa yang tidak dapat larut di atasnya.

Dengan cara ini, pewarna tetap menempel pada kain dan warnanya menjadi lebih kuat.

Ferrous Chloride FeCl ₂ memungkinkan warna untuk menempel pada kain. gina pina. Sumber: Wikimedia Commons.

Dalam pengolahan air limbah

FeCl ₂ digunakan di instalasi pengolahan air limbah atau air limbah (air selokan).

Dalam aplikasi ini, besi klorida berpartisipasi dalam oksidasi lumpur, melalui proses yang disebut oksidasi Fenton. Oksidasi ini menyebabkan pecahnya gumpalan lumpur dan memungkinkan keluarnya air yang terikat kuat padanya.

Bagian dari instalasi pengolahan limbah dimana lumpur dapat diamati. Kadang-kadang ini diolah dengan besi klorida FeCl ₂ sehingga lebih mudah dipisahkan dari air. Evelyn Simak / Sewage bekerja di utara Dickleburgh. Sumber: Wikimedia Commons.

Lumpur tersebut kemudian dapat dikeringkan dan dibuang dengan cara yang ramah lingkungan. Penggunaan besi klorida membantu mengurangi biaya proses.

Baru-baru ini juga telah diusulkan untuk menggunakannya untuk mengurangi pembentukan gas hidrogen sulfida atau hidrogen sulfida di air limbah tersebut.

Dengan cara ini, korosi yang dihasilkan oleh gas ini dan juga bau yang tidak sedap akan berkurang.

Dalam studi kimia

Karena sifat reduksinya (kebalikan dari oksidan), FeCl ₂ banyak digunakan dalam berbagai penyelidikan di laboratorium kimia, fisika dan teknik.

Ilmuwan tertentu menggunakan uap besi klorida untuk mengekstraksi logam berharga seperti platinum, paladium, dan rhodium dari katalis bekas dalam kendaraan bertenaga bensin atau diesel.

Katalis ini digunakan untuk menghilangkan gas yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan. Mereka terletak di pipa knalpot mobil dan truk yang menggunakan bensin atau solar.

Pipa knalpot kendaraan yang teramati bagian yang lebih bervolume di mana katalis berada untuk mengubah gas berbahaya menjadi gas ramah lingkungan. Ahanix1989 di Wikipedia bahasa Inggris. Sumber: Wikimedia Commons.

Setelah waktu tertentu, catalytic converter kendaraan akan aus dan kehilangan efektivitasnya sehingga harus diganti. Katalis bekas dibuang dan upaya sedang dilakukan untuk memulihkan logam berharga yang dikandungnya.

Kisi keramik katalis tempat jejak logam berharga yang akan dipulihkan dengan FeCl _{2 berada} . Daur Ulang Global-Kat. Sumber: Wikimedia Commons.

Menurut peneliti, dengan besi dari besi klorida, logam-logam ini membentuk paduan magnet.

Paduan dapat diekstraksi dengan magnet dan kemudian logam berharga diperoleh kembali dengan metode yang dikenal.

Dalam studi biokimia

Karena memiliki kation Fe ²⁺ , yang merupakan mikronutrien penting pada manusia dan beberapa hewan, FeCl ₂ digunakan dalam studi biokimia dan medis.

Penelitian tertentu telah menunjukkan bahwa besi klorida meningkatkan kemanjuran fungisida dari plasma argon dingin.

Plasma dingin adalah teknologi yang digunakan untuk sterilisasi permukaan dan instrumen medis. Ini didasarkan pada pembentukan radikal hidroksil OH · dari kelembaban lingkungan. Radikal ini bereaksi dengan dinding sel mikroorganisme dan menyebabkan kematiannya.

Dalam penelitian ini, FeCl ₂ meningkatkan efek plasma dingin dan mempercepat penghapusan jamur yang resisten terhadap metode disinfeksi lainnya.

Beberapa ilmuwan menemukan bahwa penggunaan FeCl ₂ memungkinkan untuk meningkatkan hasil dalam reaksi untuk memperoleh glukosa mulai dari ampas tebu.

Dalam hal ini, karena Fe ^{2+ adalah} mikroelemen penting untuk kesehatan manusia, keberadaannya di jejak dalam produk tidak akan mempengaruhi manusia.

Referensi

1. Fukuda, S. dkk. (2019). Ferrous chloride dan ferrous sulfate meningkatkan kemanjuran fungisida dari plasma argon atmosfer dingin pada Aureobasidium pullulans melanized. J Biosci Bioeng, 2019, 128 (1): 28-32. Dipulihkan dari ncbi.clm.nih.gov.
2. Ismal, OE dan Yildirim, L. (2019). Mordan logam dan biomordan. Dalam Dampak dan Prospek Kimia Hijau untuk Teknologi Tekstil. Bab 3, hlm.57-82. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
3. Zhang, W. dkk. (2019). Ko-katalisis magnesium klorida dan besi klorida untuk produksi xillo-oligosakarida dan glukosa dari ampas tebu. Bioresour Technol 2019, 291: 121839. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
4. Zhou, X. dkk. (2015). Peran besi asli dalam meningkatkan pengurasan lumpur melalui peroksidasi. Laporan Ilmiah 5: 7516. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
5. Rathnayake, D. et al. (2019). Kontrol hidrogen sulfida di selokan dengan mengkatalisis reaksi dengan oksigen. Ilmu Lingkungan Total 689 (2019) 1192-1200. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
6. Taninouchi, Y. dan Okabe, TH (2018). Pemulihan Logam Golongan Platinum dari Katalis Bekas Menggunakan Pengolahan Uap Besi Klorida. Metall dan Materi Trans B (2018) 49: 1781. Dipulihkan dari link.springer.com.
7. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS. (2019). Besi Klorida. Diperoleh dari: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
8. Aresta, M. dkk. (1977). Besi (0) Oksidasi oleh Hidrogen Klorida dalam Tetrahidrofuran: Cara Sederhana untuk Besi Anhidrat (II) Klorida. Kimia Anorganik, Vol. 16, No. 7, 1977. Diperoleh dari pubs.acs.org.
9. Cotton, F. Albert dan Wilkinson, Geoffrey. (1980). Kimia Anorganik Lanjut. Edisi keempat. John Wiley & Sons.