Chlorure ferrique

Chlorure ferrique (chlorure de fer III, ou perchlorure de fer et trichlorure de fer).
Formule générale du chlorure ferrique : FeCl3
Masse molaire :
FeCl3 = 162,2 g·mol-1 (anhydre)
(Cl = 66,57 %, Fe= 34,43 %)

Solides : cristaux noirs a bruns, c'est un composé très hygroscopique, qui émet des vapeurs dans l'air humide sous l'effet d'une hydrolyse. Hexahydraté FeCl3 , 6H2O : solide jaune.

Formes possibles FeCl3 - H2O - Courbes de solubilité des sels :

avec,
AB > dépot de glace - B : eutectique : -55°C
BCD > dépot de dodecahydrate FeCl3, 12H2O - C : eutectique : -27,4°C
DEF > dépot de heptahydrate FeCl3, 7H2O - F : eutectique : 30 °C et M : eutectique 15¨°C (très instable)

FGH > dépot de penthydrate FeCl3, 5H2O - H : eutectique : 55 °C
HJK > dépot de tétrahydrate FeCl3, 4H2O - K : eutectique : 60 °C
KL > dépot de sel anhydre FeCl3

Points de fusion :
C > 36,5 °C - E > 32,5 °C - G > 56 °C - J >73,5 °C .


Produit synthétique.
Le chlorure de fer (III) anhydre peut être préparé en faisant réagir directement le fer et le chlore suivant :

2 Fe(s) + 3 Cl2(gaz) >>> 2 FeCl3 (s)

À l'échelle industrielle, le chlorure ferrique est produit en solution aqueuse par deux techniques, à partir de fer ou de minerai de fer (oxyde) dans un procédé en boucle >
Dissolution du minerai de fer dans l'acide chlorhydrique :
1 /Fe3O4(s) + 8 HCl(aq) >>> FeCl2(aq) + 2 FeCl3(aq) + 4 H2O
Transformation du chlorure ferreux à l'aide de dichlore :
2 / 2FeCl2(aq) + Cl2(g) >>> 2FeCl3(aq)
ou,
Dissolution du fer pur dans une solution de chlorure ferrique :
Fe(s) + 2 FeCl3(aq) >>> 3 FeCl2(aq), et formule 2/

Le chlorure ferrique hydraté peut être déshydraté pour obtenir la forme anhydre en chauffant en présence de chlorure de thionyle.

Le chlorure de fer anhydre est un acide de Lewis assez puissant, utilisé comme catalyseur dans des réactions de chimie organique.

La forme hexahydratée, jaune, est la forme commerciale la plus courante du chlorure ferrique.
Sa structure > [FeCl2(H2O)4]Cl, 2H2O est similaire à celle du chlorure de chrome[III].

II est donc disponible sous différentes formes solides ou liquides (selon les fabricants) :


Caractéristiques principales (à 20 °C) :

Produit solide
Produit en solution
% FeCL3

40 (environ)
% Fe

Masse volumique   
2800 kg/m³ (±7)
1400 kg/m³
Chlorures (Cl), en poids

pH
-
0

Solubilité maximale dans l’eau (douce) en fonction de la température (g / L) :
(g/L = g de Al2(SO4)3 par litre de solution)


La proportion d'insolubles est de 0,3% maximum (p/p).
Les solutions sont à stocker (de préférence) au dessus de 0 °C.

Action chimique.
L’action chimique des coagulants classiques amène :

Mécanisme réactionnel du sulfate d'aluminium (SA, 14 H2O) sur le bicarbonate de calcium dissous :
Equation simplifiée :
12 Al2[SO4]3,14H2O...+ ...3 Ca[HCO3]2 .............>>>>>>.... 2 Al[OH]3 ...+ ...6CO2.....+....3CaSO4
........(342+252)=594.................(3x162)=486 ou 30°F de TAC v ...........(2x78)=156............(6x44)=264.........(3x96 de SO4)=288

Par mg/l de SA ajouté, il y a (30/594)= 0.05°F de baisse du TAC, et il est formé (264/594)= 0.444 mg de CO2 libre, également il est formé (156/594)=0.263 mg d'hydroxyde d'aluminium (sous forme de flocs insolubles), et (288/594)=0.485 mg de sulfate dissous.

Normalisation.
Norme sur les produits utilisés pour la production d’eau potable : bulletin officiel - Chlorure ferrique : NF EN 888.

Utilisations.

Santé.

Effets sur l'environnement.
Le chlorure ferrique peut diminuer le pH des cours d’eau, représentant ainsi une menace potentielle pour la faune et la flore aquatiques (rivière, fleuve, nappe phréatique).


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