Нитрат железа(III) или железо азотнокислое - это неорганическое химическое соединение, соль азотной кислоты и железа. В формуле нитрата железа 3 валентного атом железа имеет степень окисления +3.
Свойства и характеристики
Нитрат железа(III) представляет собой кристаллический порошок от светло-коричневого до темно-коричневого цвета. Он хорошо растворим в воде, образуя растворы от желтого до красно-коричневого цвета в зависимости от концентрации.
- Молекулярная масса - 404 г/моль
- Плотность - 1,68 г/см3
- Температура плавления - 47,5°C
- Растворимость в воде - 125 г/100 мл (20°C)
При нагревании без доступа воздуха нитрат железа(III) начинает разлагаться с выделением оксидов азота. Он гигроскопичен и от воздействия влаги его кристаллы разрушаются.
Получение
В лабораторных условиях нитрат железа(III) можно получить несколькими способами:
- Растворением железа или его оксидов в азотной кислоте:
2Fe + 8HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2 + 2NO↑
- Дегидратацией железо-аммонийных квасцов при 120-150°C:
FeNH4(SO4)2•12H2O → Fe(NO3)3 + (NH4)2SO4 + 12H2O↑
- Окислением металлического железа парами азотной кислоты.
В промышленном производстве обычно используется взаимодействие железного концентрата или окалины с 61-68% азотной кислотой. Полученный раствор выпаривают досуха при 140-160°C.
Применение
Нитрат железа(III) находит широкое применение:
- Как окислитель в производстве красителей и дубильных веществ
- Для приготовления протравливателей в текстильной промышленности
- В производстве чернил, особенно железогалловых
- Для дубления кожи
- Как составная часть некоторых удобрений
Также нитрат железа(III) используется в аналитической химии, металлургии, пиротехнике и других областях.
| Преимущества | Недостатки |
|
|
Несмотря на широкое применение, нитрат железа(III) обладает умеренной токсичностью. При проглатывании может вызывать раздражение слизистых, рвоту и диарею. При попадании на кожу - ожоги.
Требования к хранению
Из-за способности притягивать влагу из воздуха нитрат железа 3 хранят в плотно закрытой стеклянной, фарфоровой или эмалированной посуде в сухом, проветриваемом помещении. Не использовать металлическую тару!
Оптимальная температура хранения 15-20°C. При более высоких температурах усиливаются окислительные свойства нитрата, что повышает риск самовозгорания.
Совместное хранение с восстановителями, горючими и легковоспламеняющимися веществами недопустимо!
При соблюдении правил хранения срок годности нитрата железа(III) составляет 12 месяцев.
Таким образом, нитрат железа формула 3 представляет собой удобное и доступное окислительное и дубящее средство. Однако при обращении с ним необходимо соблюдать меры предосторожности и правила хранения.
Сферы применения
Помимо перечисленных областей, нитрат железа(III) применяется как компонент при производстве катализаторов, в частности катализаторов для синтеза аммиака. Окислительные свойства этого вещества используются для активации поверхности катализатора.
Техника безопасности
Работа с нитратом железа требует строгого соблюдения правил техники безопасности. Персонал должен быть обеспечен средствами индивидуальной защиты - халатами, резиновыми перчатками, защитными очками.
В помещениях, где проводится работа с этим веществом, необходима вытяжная вентиляция. Не допускается попадание нитрата железа на открытые участки кожи, в глаза и рот.
Утилизация отходов
Отходы, содержащие нитрат железа(III), в зависимости от степени загрязнения подвергают обезвреживанию или захоронению на полигонах промышленных отходов. Некондиционный нитрат железа может быть использован в качестве компонента при производстве строительных материалов.
Аналоги
Существует несколько неорганических соединений, обладающих схожими окислительными и дубящими свойствами:
- Хлорное железо
- Пероксодисульфат аммония
- Перманганат калия
- Надсернокислый аммоний
Однако по совокупности технологических и экономических показателей нитрат железа(III) остается одним из наиболее востребованных неорганических окислителей.
Перспективы
Ведутся разработки технологий, позволяющие снизить гигроскопичность нитрата железа(III) для улучшения его транспортабельности и увеличения сроков хранения. Кроме того, исследуются способы повышения селективности окисления для расширения областей применения этого перспективного неорганического соединения.
