ফেরিক ক্লোরাইড

আয়রন(III) ক্লোরাইড একটি অজৈব যৌগ এর রাসায়নিক সংকেত FeCl3 । একে ফেরিক ক্লোরাইডও বলা হয়, এটি +৩ জারণ মানের লোহার একটি সাধারণ যৌগ। অনার্দ্র্র যৌগটি কঠিন স্ফটিকাকার এবং এর গলনাঙ্ক ৩০৭.৬ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড। এর রঙ দেখার কোণের উপর নির্ভর করে: প্রতিফলিত আলোক মাধ্যমে স্ফটিকের রঙ গাঢ় সবুজ দেখা যায় অপরদিকে সঞ্চারিত আলোক মাধ্যমে একে বেগুনি-লাল দেখা যায়।

গঠন এবং বৈশিষ্ট্যাবলী

অনার্দ্র
অনার্দ্র ফেরিক ক্লোরাইডের দ্বি-তুল্য ক্লোরাইড লিগ্যান্ডসমূহ পরস্পর সংযুক্ত অক্টাহেড্রাল Fe(III) কেন্দ্রের সাথে BiI3 কাঠামো রয়েছে।

ফেরিক ক্লোরাইডের গলনাঙ্ক তুলনামূলকভাবে কম এবং এর স্ফ‌ুটনাঙ্ক  প্রায় ৩১৫ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড। বাষ্পে Fe2Cl6 (তুলনা: অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইড) ডাইমার থাকে যা উচ্চ তাপমাত্রায় ক্রমবর্ধমান মনোমেরিক FeCl3 (D3h প্রতিসম গ্র‌ুপের আণবিক প্রতিসাম্য) এ বিয়োজিত হয়ে বিপরীতমুখী বিশ্লেষণের মাধ্যমে ফেরাস ক্লোরাইড এবং ক্লোরিন গ্যাস উৎপন্ন করে।

হাইড্রেট
অনার্দ্র উপাদান ছাড়াও ফেরিক ক্লোরাইড চারটি কেলাস-জল গঠন করে। ফেরিক ক্লোরাইডের সকল গঠনের লিগ্যান্ড হিসাবে দুই বা দুয়ের অধিক ক্লোরাইড বৈশিষ্ট্যযুক্ত এবং তিনটি হাইড্রেট FeCl4− বৈশিষ্ট্যযুক্ত।
হেক্সাহাইড্রেট: FeCl3.6H2O এর গাঠনিক সংকেত ট্রান্স-[Fe(H2O)4Cl2]Cl.2H2O
FeCl3.2.5H2O এর গাঠনিক সংকেত সিস-[Fe(H2O)4Cl2][FeCl4].H2O.
ডাইহাইড্রেট: FeCl3.2H2O এর গাঠনিক সংকেত ট্রান্স-[Fe(H2O)4Cl2][FeCl4].
FeCl3.3.5H2O এর গাঠনিক সংকেত সিস-[FeCl2(H2O)4][FeCl4].3H2O.

জলীয় দ্রবণ
ফেরিক ক্লোরাইডের জলীয় দ্রবণ [Fe(H2O)6]3+ এর ম্লান গোলাপী দ্রবণের তুলনায় চরিত্রগতভাবে হলুদ বর্ণের। স্পেকট্রোস্কোপিক পরিমাপন অনুসারে ফেরিক ক্লোরাইডের জলীয় দ্রবণের প্রধান প্রজাতি হল অক্টাহেড্রাল জটিল [FeCl2(H2O)4]+ (স্টেরিওকেমিস্ট্রি অনির্ধারিত) এবং টেট্রাহেড্রাল [FeCl4]−।

প্রস্তুত প্রণালী
উপাদানসমূহের মিশ্রণ দ্বারা অনার্দ্র ফেরিক ক্লোরাইড প্রস্তুত করা যায়:

2 {Fe_(s)} + 3 Cl2_(g) -> 2 FeCl3_(s)

ফেরিক ক্লোরাইডের দ্রবণসমূহ ক্লোজড-লুপ প্রক্রিয়াতে লোহা এবং আকরিক উভয় থেকে শিল্পৎপাদন করা হয়।

হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডে লোহার আকরিক দ্রবীভূত করে
Fe3O4_(s) {+~} 8 HCl_(aq) -> FeCl2_(aq) {+~} 2 FeCl3_(aq) {+~} 4 H2O_(l)
ক্লোরিনের সাথে ফেরাস ক্লোরাইডের জারণ ঘটিয়ে
2 FeCl2_(aq) {+~} Cl2_(g) -> 2 FeCl3_(aq)
অক্সিজেনের সাথে ফেরাস ক্লোরাইডের জারণ ঘটিয়ে
4FeCl2_(aq) {+~} O2 {+~} 4HCl -> 4FeCl3_(aq) {+~} 2H2O_(l)

প্রথমে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের সাথে আয়রনের বিক্রিয়া ঘটিয়ে তারপর হাইড্রোজেন পারক্সাইডের বিক্রিয়ার মাধ্যমে অল্প পরিমাণে উৎপাদন করা যায়। ফেরাস ক্লোরাইডকে ফেরিক ক্লোরাইডে পরিণত করতে হাইড্রোজেন পারক্সাইড হল জারক।

হাইড্রেটকে উত্তপ্ত করে অনার্দ্র ফেরিক ক্লোরাইড পাওয়া যায় না। বরং বিশ্লিষ্ট হয়ে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড এবং আয়রন অক্সিক্লোরাইডে বিভক্ত হয়। থায়োনিল ক্লোরাইড দিয়ে রূপান্তরটি সম্পাদন করা যায়। একইভাবে ট্রাইমিথাইল সিলাইল ক্লোরাইড দ্বারা নিরুদন প্রভাবিত হয়:
FeCl3.6H2O + 12 Me3SiCl -> FeCl3 + 6 (Me3Si)2O + 12 HCl

বিক্রিয়া

ফেরিক ক্লোরাইড আর্দ্র বিশ্লেষণ এর দ্বারা একটি শক্তিশারী অম্লীয় দ্রবণ উৎপন্ন করে।

৩৫০ °সে এ ফেরিক অক্সাইড দিয়ে উত্তপ্ত করা হলে তখন ফেরিক ক্লোরাইড কঠিন স্তরযুক্ত আয়রন অক্সিক্লোরাইড উৎপন্ন করে।
FeCl3 + Fe2O3 -> 3FeOCl

অ্যানহাইড্রস লবণ একটি মাঝারি শক্তিশালী লুইস অ্যাসিড, যা ট্রাইফিনাইলফসফিন অক্সাইডের মতো লুইস ক্ষারক উৎপাদন করে; উদাহরণস্বরূপ, FeCl3(OPPh3)2 এখানে Ph হচ্ছে ফিনাইল। এটি অন্যান্য ক্লোরাইড লবণের সাথেও বিক্রিয়া করে হলুদ বর্ণের টেট্রাহেড্রাল [FeCl4]− আয়ন উৎপন্ন করে। হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডে [FeCl4]− এর লবণ ডাইইথাইল ইথারের মাধ্যমে নিষ্কাশিত করা যায়।

জারণ-বিজারণ বিক্রিয়া
আয়রন(III) ক্লোরাইড একটি হালকা অক্সিডাইজিং এজেন্ট উদাহরণস্বরূপ, এটি কপার(I) ক্লোরাইডকে জারিত করে কপার(II) ক্লোরাইড উৎপাদন করতে সক্ষম।
FeCl3 + CuCl -> FeCl2 + CuCl2
এটি আয়রনের সাথেও বিক্রিয়া করে ফেরাস ক্লোরাইড গঠন করে:
2 FeCl3 + Fe -> 3 FeCl2

অনার্দ্র ফেরাস ক্লোরাইডের একটি ঐতিহ্যবাহী সংশ্লেষণ হল ক্লোরোবেঞ্জিনের সাথে FeCl3 এর বিজারণ:
2 FeCl3 + C6H5Cl -> 2 FeCl2 + C6H4Cl2 + HCl

কার্বক্সিলেট অ্যানায়নের সহিত
অক্সালেট জলীয় ফেরিক ক্লোরাইডের সাথে দ্রুত বিক্রিয়া করে [Fe(C2O4)3]3- উৎপাদন করে। অন্যান্য কার্বক্সিলেট লবণ জটিল গঠন করে; যেমন সাইট্রেট এবং টার্ট্রেট।

ক্ষার ধাতু অ্যালকক্সাইডের সহিত
ক্ষারীয় ধাতু অ্যালকক্সাইড বিভিন্ন ধরনের জটিলের সাথে বিক্রিয়া করে ধাতব অ্যালকক্সাইড জটির গঠন করে। যৌগসমূহ ডাইমারিক বা ট্রাইমারিক হতে পারে। কঠিন পর্যায়ে FeCl3 এবং সোডিয়াম ইথোক্সাইডের মধ্যে ন্যূনতম স্টোয়িচোমেট্রিক বিক্রিয়ার ফলে বিভিন্ন মাল্টিনিউক্লিয়ার জটিল গঠিত হয়:

FeCl3 + 3 [C2H5O]- Na+ -> Fe(OC2H5)3 + 3 NaCl

অর্গানোমেটালিক যৌগের সাথে
ইথার দ্রবণে ফেরিক ক্লোরাইড মিথাইল লিথিয়ামকে LiCH3 জারণ করে প্রথমে হালকা সবুজ হলুদ বর্ণের লিথিয়াম টেট্রাক্লোরোফেরেট(III) LiFeCl4 দ্রবণ উৎপন্ন করে এবং পরে মিথাইল লিথিয়াম যোগ করলে লিথিয়াম টেট্রাক্লোরোফেরেট(II) Li2FeCl4 উৎপন্ন করে:

2 FeCl3 + LiCH3 -> FeCl2 + LiFeCl4 + .CH3

LiFeCl4 + LiCH3 -> Li2FeCl4 + .CH3

মিথাইল রেডিকালসমূহ নিজেদের সাথে মিলিত হয়ে বা অন্য উপাদানের সাথে বিক্রিয়া করে বেশিরভাগ ইথেন C2H6 এবং কিছু মিথেন CH4 উৎপাদন করে।

ব্যবহার

শিল্পকারখানায় 
আয়রন(III) ক্লোরাইড ড্রেনের ময়লা পানি শোধন এবং খাবার পানি উৎপাদনে দম্বল এবং ফ্লকুল্যান্ট হিসাবে ব্যবহৃত হয়। এই প্রয়োগে FeCl3 সামান্য ক্ষারীয় পানিতে হাইড্রোক্সাইড আয়নের সাথে বিক্রিয়া করে আয়রন(III) হাইড্রোক্সাইড গঠন করে বা আরও স্পষ্টভাবে FeO(OH)- হিসাবে সূচিত করে, এটি নিলম্বিত পদার্থসমূহ সরিয়ে ফেলতে পারে।

{[Fe(H2O)6]^{3+}} + 4 HO^- -> {[Fe(H2O)2(HO)4]^-} + 4 H2O -> {[Fe(H2O)O(HO)2]^-} + 6 H2O

এটি ক্লোরাইড হাইড্রোমেটালার্জির একটি লিচিং এজেন্ট হিসাবেও ব্যবহৃত হয়, উদাহরণস্বরূপ FeSi (সিলগ্র্যাইন প্রক্রিয়া) থেকে Si উৎপাদনে।

ফেরিক ক্লোরাইডের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ প্রয়োগ হল কিউপ্রাস ক্লোরাইডের দ্বি-ধাপের জারণ-বিজারণ বিক্রিয়ায় নকশাকাটা তামা এবং তারপরে কিউপ্রিক ক্লোরাইডে চিত্রিত সার্কিট বোর্ড উৎপাদনে।
FeCl3 + Cu -> FeCl2 + CuCl
FeCl3 + CuCl -> FeCl2 + CuCl2

ক্লোরিনের সাথে ইথিলিনের বিক্রিয়ায় ইথিলিন ডাইক্লোরাইড (১,২-ডাইক্লোরোইথেন) গঠিত হয় এই বিক্রিয়ায় ফেরিক ক্লোরাইড অনুঘটক হিসাবে ব্যবহৃত হয়, ইথিলিন ডাইক্লোরাইড একটি গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক পণ্য। এটি মূলত পিভিসি তৈরির মনোমার ভিনাইল ক্লোরাইডের শিল্প উৎপাদনে ব্যবহৃত হয়।
H2C=CH2 + Cl2 -> ClCH2CH2Cl

পরীক্ষাগারে ব্যবহার
পরীক্ষাগারে ফেরিক ক্লোরাইড সাধারণত অনুঘটন বিক্রিয়ায় লুইস অ্যাসিড হিসাবে ব্যবহৃত হয়, যেমন অ্যারোমেটিক যৌগসমূহের ক্লোরিনেশন এবং অ্যারোমেটিক যৌগের ফ্রিডেল–ক্রাফ্টস বিক্রিয়ায়। এটি অ্যালুমিনিয়াম ক্লোরাইডের চেয়ে কম শক্তিশালী তবে কিছু ক্ষেত্রে এই মৃদুতা উচ্চতর উৎপাদ তৈরি করে, উদাহরণস্বরূপ বেনজিনের অ্যালকাইলেশন:

ফেরিক ক্লোরাইড পরীক্ষা ফেনলের একটি চিরাচরিত কলোরোমেট্রিক পরীক্ষা, যাতে FeO(OH) এর সামান্য অধঃক্ষেপ না পড়া পর্যন্ত সোডিয়াম হাইড্রোক্সাইডের সাথে নিরপেক্ষ ১% ফেরিক ক্লোরাইড দ্রবণ যোগ করা হয়। মিশ্রণটি ব্যবহারের আগে পরিস্রুত করা হয়। জৈব পদার্থটি পানি, মিথানল বা ইথানলে দ্রবীভূত করা হয়, এরপর নিরপেক্ষ ফেরিক ক্লোরাইড দ্রবণ যোগ করা হয় — একটি অস্থায়ী বা স্থায়ী রঙ (সাধারণত বেগুনি, সবুজ বা নীল) ফেনল বা এনোলের উপস্থিতি নির্দেশ করে।

ট্রিন্ডার বিন্দু পরীক্ষায় এই বিক্রিয়াটি কাজে লাগানো হয়, যা স্যালিসাইলেট বিশেষত স্যালিসাইলিক অ্যাসিডের উপস্থিতি নির্দেশ করতে ব্যবহৃত হয়, যাতে ফেনোলিক OH গ্রুপ উপস্থিত থাকে।

এই পরীক্ষাটি গামা-হাইড্রোক্সিবিউটাইরিক অ্যাসিড এবং গামা-বিউটাইরোল্যাকটোনের উপস্থিতি শনাক্ত করতে ব্যবহার করা হয়, যার কারণে এটি লালচে-বাদামী বর্ণে পাওয়া যায়।

অন্যান্য ব্যবহার 
 নির্দিষ্ট বিক্রিয়াসমূহে শুষ্ক বিকারক হিসাবে অ্যানহাইড্রাস আকারে ব্যবহৃত হয়।
 জৈব সংশ্লেষণে ফেনল যৌগের উপস্থিতি শনাক্ত করতে ব্যবহৃত; যেমন সংশ্লেষিত অ্যাসপিরিনের বিশুদ্ধতা পরীক্ষা করতে।
 পানি এবং বর্জ্য পানি শোধনে অধ:ক্ষিপ্ত ফসফেট হিসাবে ফেরিক ফসফেট ব্যবহৃত হয়।
 বর্জ্য পানি শোধনে গন্ধ নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহৃত হয়।
 আমেরিকান মুদ্রা সংগ্রহকারীরা ব্যাফেলো নিকেলের তারিখ যা এত খারাপভাবে জীর্ণ যে তারিখটি আর দেখা যায় না তা শনাক্ত করতে  ব্যবহার করে।
 ধাতুতে খোদাই করা  নমুনা ঢালায়ে, এতে বিসদৃশ প্রভাব দিতে, ধাতুর স্তর বা অসম্পূর্ণতা দেখতে ব্লেডস্মিথ এবং কারিগররা ব্যবহার করে।
 লোহার উল্কাতে উইডম্যানস্ট্যাটেন প্যাটার্ন এচিং করতে ব্যবহৃত হয়।
 ইনট্যাগলিওতে আলোকচিত্র মুদ্রণ এবং চারুকলা প্রতিবিম্ব মুদ্রণের জন্য ফটোগ্রাভার প্লেটগুলি এচিং এর জন্য এবং মুদ্রণ শিল্পে ব্যবহৃত রোটোগ্রাভার সিলিন্ডার এচিং এর জন্য প্রয়োজন।
 কপার এচিং করে প্রিন্টেড সার্কিট বোর্ড (পিসিবি) তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।
 আয়নায় অ্যালুমিনিয়াম আবরণ দিতে ব্যবহার করা হয়।
 জটিল চিকিৎসাবিদ্যা বিষয়ক যন্ত্র এচিং করতে ব্যবহৃত হয়।
 পশুপাখির নখর অতিরিক্ত কাটার চিকিৎসায় ব্যবহৃত হয়, বিশেষত যখন অতিরিক্ত কাটার ফলে রক্তপাত হয়।
 ধাতব-স্যান্ডউইচ জটিল ফেরোসিনের একটি প্রস্তুতিতে সাইক্লোপেন্টাডাইএনাইলম্যাগনেসিয়াম ব্রোমাইডের বিক্রিয়া।
 কখনও কখনও রাকু পণ্যদ্রব্য ফায়ারিং প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত হয়, লোহার রঙের মৃৎশিল্পের টুকরোতে গোলাপী, বাদামী এবং কমলা রঙের ছায়াবৃত করতে।
 স্টেইনলেস স্টিল এবং অন্যান্য অ্যালয়ে পিটিং এবং ক্রেভিস মরিচা প্রতিরোধের পরীক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়।
 প্রাথমিক অ্যামিনে জৈব অ্যাজাইডসমূহকে ধীরভাবে কমিয়ে আনতে এসিটোনিট্রাইলে NaI এর সাথে একত্রে ব্যবহৃত হয়।
 প্রাণীর থ্রোম্বোসিস মডেলে ব্যবহৃত হয়।
 শক্তি সংরক্ষণ পদ্ধতিতে ব্যবহৃত হয়।.
 ঐতিহাসিকভাবে এটি সরাসরি পজিটিভ প্রতিচিত্র তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।
 কেরোটোসিস্টিক ওডোনটোজেনিক টিউমার (কেওটি) এর শল্য চিকিৎসায় ব্যবহৃত পরিমিত কার্নয়ের দ্রবণের একটি উপাদান।

নিরাপত্তা 
ফেরিক ক্লোরাইড ক্ষতিকারক, অত্যন্ত ক্ষয়কারক এবং অম্লীয়। অনার্দ্র ফেরিক ক্লোরাইড একটি শক্তিশালী ডিহাইড্রেটিং এজেন্ট।

যদিও মানুষের মধ্যে এর বিষক্রিয়ার তথ্য খুব কমই জানা যায় তবে ফেরিক ক্লোরাইড গ্রহণের ফল মারাত্মক অসুস্থতা এবং মৃত্যুর কারণ হতে পারে। অযথাযথ লেবেল আঁটা এবং সংরক্ষণের কারণে দুর্ঘটনাক্রমে খেয়ে ফেলে বা ভুল রোগ নির্ণয়ের দিকে পরিচালিত করে। প্রাথমিকভাবে রোগ নির্ণয় গুরুত্বপূর্ণ বিশেষত মারাত্মকভাবে বিষাক্রান্ত রোগীদের ক্ষেত্রে।

আরও দেখুন 
 ভেরহোফের দাগ

টীকা

তথ্যসূত্র

আরও পড়ুন

অজৈব যৌগ
লোহার যৌগ
ক্লোরাইড
ধাতব হ্যালাইড
সমন্বয়ী যৌগ
দ্রবণীয় পদার্থ
লোহা (৩)-এর যৌগ