Бромид железа(III) FeBr: физико-химические свойства и применение в промышленности
Бромид железа(III) FeBr — неорганическое соединение, представляющее собой тёмно-красные или чёрно-коричневые гигроскопичные кристаллы с ромбоэдрической кристаллической решёткой. Молярная масса составляет 295,56 г/моль, плотность — 4,50 г/см. Температура плавления — 306 C, при нагреве выше 315 C соединение диссоциирует с выделением брома. FeBr хорошо растворим в воде (455 г/100 мл при 20 C), этаноле, диэтиловом эфире, ацетоне; в водных растворах гидролизуется с образованием основных бромидов и бромистоводородной кислоты.
Вещество получают прямым взаимодействием металлического железа с бромом при 200–250 C либо бромированием FeO в присутствии углерода. Технический продукт выпускается в виде кристаллов и 40–50 % водного раствора. Соединение относится к классу кислот Льюиса и проявляет сильные окислительные свойства: стандартный потенциал пары Fe/Fe — +0,77 В.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Условия | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля FeBr | 98,0 % | титрование | 20 C | технический сорт |
| Содержание Fe | 0,5 % | перманганатометрия | — | примесь восстановления |
| Нерастворимый осадок | 0,1 % | гравиметрия | дистиллят | — |
| Температура плавления | 306 C | ДСК | инертная среда | разложение выше 315 C |
| Растворимость в воде | 455 г/100 мл | гравиметрия | 20 C | экзотермический эффект |
Области применения
- Катализатор в процессах Фриделя–Крафтса при алкилировании и ацилировании ароматических углеводородов в нефтехимическом синтезе.
- Бромирующий агент в органическом синтезе для получения бромпроизводных фармацевтических субстанций и агрохимикатов.
- Компонент травильных растворов для обработки печатных плат и прецизионного травления меди в электронной промышленности.
- Реагент для извлечения благородных металлов при гидрометаллургической переработке концентратов.
- Добавка при синтезе железооксидных пигментов и катализаторов дегидрирования в нефтепереработке.
- Электролит в системах железо-бромных проточных аккумуляторов для накопителей энергии промышленного масштаба.
Условия хранения и транспортировки
FeBr хранят в герметичной таре из стекла или полиэтилена высокой плотности в сухих вентилируемых помещениях при температуре не выше 25 C и относительной влажности не более 60 %. Вещество гигроскопично: контакт с влагой воздуха вызывает гидролиз и выделение HBr. Транспортировка осуществляется в стальных или полимерных контейнерах, защищённых от прямого солнечного света. При работе применяют средства индивидуальной защиты: кислотостойкие перчатки, очки, респиратор с фильтром класса A.
Вопросы и ответы
Какая температура разложения FeBr?
Термическая диссоциация начинается при 315 C с выделением паров брома и образованием FeBr. В инертной атмосфере соединение устойчиво до 300 C.
Растворяется ли FeBr в органических растворителях?
Да, соединение растворимо в этаноле, диэтиловом эфире, ацетоне и тетрахлорметане, что используется в реакциях бромирования в неводных средах.
Как хранить бромид железа(III)?
В герметичной таре при температуре не выше 25 C и влажности до 60 %. Контакт с воздухом приводит к гидролизу и потере активности.
Применяется ли FeBr в аккумуляторах?
Да, в железо-бромных проточных системах хранения энергии FeBr используется как активный компонент электролита положительного электрода.
