Соли металлов FeBr3 — бромид железа(III): технические характеристики и применение
Бромид железа(III) FeBr3 — неорганическая соль, представляющая собой тёмно-красные или чёрно-коричневые гигроскопичные кристаллы с ромбоэдрической структурой. Соединение относится к классу галогенидов переходных металлов и проявляет сильные окислительные свойства. Температура плавления — 306 C, температура кипения — около 315 C с частичной диссоциацией. Плотность — 4,5 г/см. Вещество растворимо в воде, этаноле, диэтиловом эфире, ацетоне; в водных растворах гидролизуется с образованием основных бромидов и бромистоводородной кислоты. Технический продукт выпускается в виде безводной соли и кристаллогидратов FeBr36H2O.
Физико-химические параметры
| Параметр | Безводный FeBr3 | Гексагидрат FeBr36H2O | Условия определения | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля основного вещества | 98,0 % | 97,0 % | сухой бокс, Ar | комплексонометрия |
| Содержание железа | 20,5–21,5 % | 14,0–15,0 % | 20 C | ААС / титрование |
| Нерастворимый остаток | 0,05 % | 0,1 % | дистиллят | гравиметрия |
| Сульфаты (SO4) | 0,02 % | 0,05 % | водный раствор | турбидиметрия |
Технологические свойства и реакционная способность
FeBr3 выступает активным катализатором Фриделя–Крафтса в реакциях бромирования ароматических соединений. В отличие от AlCl3, соль растворима в реакционной массе, что упрощает дозирование в проточных реакторах непрерывного действия. Как окислитель Fe3+/Fe2+ (E = +0,77 В) соединение применяется в редокс-системах, травильных растворах для печатных плат и в составе электролитов для осаждения железных покрытий. Гигроскопичность требует хранения в герметичной таре из стекла или полиэтилена при относительной влажности не выше 40 %.
Области применения
- Катализатор бромирования в производстве ароматических галогенпроизводных, фармацевтических полупродуктов и антипиренов на реакторных линиях периодического действия.
- Компонент травильных растворов в технологии изготовления печатных плат и прецизионного травления нержавеющих сталей.
- Реагент-окислитель в аналитической химии и лабораторных редокс-титрованиях.
- Сырьё для синтеза других бромидов железа и железооксидных пигментов.
Меры безопасности при обращении
Соль относится к веществам 3-го класса опасности. При контакте с кожей вызывает раздражение и термические ожоги вследствие гидролиза. Работы проводят в вытяжных шкафах с приточно-вытяжной вентиляцией, в средствах индивидуальной защиты: перчатках из нитрила, очках закрытого типа, респираторе с фильтром класса A. Хранение — в сухих складских помещениях, отдельно от щелочей, восстановителей и пищевых продуктов.
Вопросы и ответы
Чем отличается безводный FeBr3 от гексагидрата по применению?
Безводная соль используется в реакциях Фриделя–Крафтса и в неводных средах, где присутствие воды недопустимо. Гексагидрат применяется в водных травильных растворах и лабораторных синтезах, где гигроскопичность не критична.
Как хранить бромид железа(III) для сохранения активности?
В герметичной таре из тёмного стекла или плотного полиэтилена, в сухом помещении при влажности до 40 % и температуре 5–25 C, вдали от щелочей и восстановителей.
Какая массовая доля железа соответствует стехиометрии FeBr3?
Теоретическое содержание железа в безводном FeBr3 — 18,9 %. Технический продукт с долей основного вещества 98 % содержит 20,5–21,5 % железа по результатам комплексонометрического титрования.
Применяется ли FeBr3 в электролитах железнения?
Да, соль вводят в состав электролитов для осаждения железных и железо-никелевых покрытий, где ионы Fe3+ выполняют функцию источника металла и регулятора редокс-потенциала ванны.
