ফেরাস ক্লোরাইড

হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড সাথে ইস্পাত প্রস্তুতির সময় সৃষ্ট লোহার বর্জ্যের বিক্রিয়া করে ফেরাস ক্লোরাইডের সোদক তৈরি করা হয়। এমন দ্রবণসমূহকে “নিঃশেষিত অম্ল” (spent acid) , কিংবা “পিক্‌ল লিকার” (pickle liquor) বলা হয়ে থাকে।

${\displaystyle {\ce {Fe + 2 HCl -> FeCl_2 + H_2 \,}}}$

এই নিঃশেষিত অম্ল যদি নিষ্কাশন করা হয়, তাহলে পরিশোধন করতে হয়। ফেরিক ক্লোরাইডের প্রস্তুতিতে ফেরাস ক্লোরাইড ব্যবহার করা হয়। ফেরাস ক্লোরাইড ব্যবহার করে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড পুনরুৎপাদনও করা যায়। যেহেতু টাইটেনিয়াম আকরিকে লোহা বিদ্যমান থাকে,সেজন্য টাইটেনিয়াম উৎপাদনের সময় উপজাত হিসেবেও ফেরাস ক্লোরাইড পাওয়া যায়।^[৩]

মিথানলে ${\displaystyle {\ce {{\big (}CH_{3}-OH{\big )}\,}}}$ দ্রবীভূত হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিডের দ্রবণে লোহার গুঁড়া যোগ করে ফেরাস ক্লোরাইড প্রস্তুত করা হয়। এ বিক্রিয়া থেকে মিথানল দ্রাবকে দ্রবীভূত অবস্থায় ডাইক্লোরাইড পাওয়া যায়, যাকে প্রায় ১৬০ °সে (৩২০ °ফা) তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করলে অনার্দ্র ${\displaystyle {\ce {FeCl_2\,}}}$ পাওয়া যায়।

সামগ্রিক বিক্রিয়াটি নিম্নরূপ:

${\displaystyle {\ce {Fe + 2 HCl -> FeCl_2 + H_2 \,}}}$

অনুরূপ পদ্ধতি অবলম্বন করে ${\displaystyle {\ce {FeBr_2\,}}}$ এবং ${\displaystyle {\ce {FeI_2\,}}}$ প্রস্তুত করা যায়। অনার্দ্র ফেরাস ক্লোরাইড সংশ্লেষণের বিকল্প আরেকটি পদ্ধতি হচ্ছে ক্লোরোবেনজিন ${\displaystyle {\ce {{\big (}C_{6}H_{5}Cl{\big )}\,}}}$ দ্বারা ফেরিক ক্লোরাইডের বিজারণ:^[৪]

${\displaystyle {\ce {2 FeCl_3 \, + \, C_6H_5Cl -> 2 FeCl_2 \, + \, C_6H_4Cl_2 \, + \, HCl \,}}}$

ফেরোসিন ${\displaystyle {\ce {{\Big (}Fe(C_{5}H_{5})_{2}{\Big )}\,}}}$ সংশ্লেষণের চিরায়ত দুটি পদ্ধতির একটিতে, উইলকিনসন টেট্রা-হাইড্রোফুরান ${\displaystyle {\ce {{\Big (}{\big (}CH2{\big )}_{4}O;\,THF{\Big )}\,}}}$ মাধ্যমে, ${\displaystyle {\ce {FeCl_3\,}}}$ এর সাথে লোহার গুঁড়ার সামঞ্জস্য বিক্রিয়া (comproportionation) ঘটিয়ে ${\displaystyle {\ce {FeCl_2\,}}}$ তৈরি করেন। উচ্চ তাপমাত্রায় ${\displaystyle {\ce {FeCl_3\,}}}$ বিযোজিত হয়ে ${\displaystyle {\ce {FeCl_2\,}}}$ তে পরিণত হয়।

${\displaystyle {\ce {2FeCl3 + C6H5Cl -> 2FeCl2 + C6H4Cl2 + HCl \,}}}$

গাঢ় হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড এর দ্রবণ থেকে কেলাসিত হয়ে, ফেরাস ক্লোরাইডের ডাইহাইড্রেট ${\displaystyle {\ce {FeCl2(H2O)2\,}}}$ গঠিত হয়।^[৫] এই ডাইহাইড্রেট হচ্ছে একটি সন্নিবেশ পলিমার। প্রতিটি ${\displaystyle {\ce {Fe \,}}}$ কেন্দ্র, দ্বৈত সেতুবন্ধী (doubly bridging) চারটি ক্লোরাইড লিগ্যান্ডের সাথে সন্নিবেশিত থাকে। এক জোড়া পরস্পর ট্রান্স–অ্যাকুও লিগ্যান্ড দ্বারা অষ্টতলক পূর্ণ হয়।^[৬]

${\displaystyle {\ce {FeCl2\,}}}$ এবং তার সোদক পরমাণুসমূহ (হাইড্রেট) অনেক লিগ্যান্ড এর সাথে জটিল যৌগ গঠন করে। উদাহরণস্বরূপ, এর হাইড্রেটের দ্রবণের সাথে দুই মোল সমতুল্য ${\displaystyle {\ce {{\Big [}{\big (}C2H5{\big )}_{4}N{\Big ]}Cl\,}}}$ (টেট্রা-ইথাইল অ্যামোনিয়াম ক্লোরাইড) এর বিক্রিয়ার ফলে ${\displaystyle {\ce {{\Big [}{\big (}C2H5{\big )}_{4}N{\Big ]}_{2}{\Big [}FeCl4{\Big ]}\,}}}$ লবণ তৈরি হয়।^[৮]

জৈবধাতব সংশ্লেষণের ক্ষেত্রে, টেট্রা-হাইড্রোফুরান (THF) এ দ্রবণীয় অনার্দ্র ${\displaystyle {\ce {FeCl2\,}}}$ ^[৯], একটি আদর্শ পূর্বশর্ত। ক্রস–কাপলিং বিক্রিয়ায় NHC (N-Heterocyclic Carbene) জাতীয় জটিল যৌগ উৎপাদনে ${\displaystyle {\ce {FeCl2\,}}}$ ব্যবহার করা হয়।^[১০]

সংশ্লিষ্ট যৌগ ফেরাস সালফেট এবং ফেরিক ক্লোরাইড এর তুলনায়, ফেরাস ক্লোরাইডের বাণিজ্যিক ব্যবহার বেশ কম। গবেষণাগারে লৌহবিশিষ্ট জটিল যৌগ সংশ্লেষণ ব্যতীত, বর্জ্য জল পরিশোধনে, বিশেষত যেসব বর্জ্যে ক্রোমেট ${\displaystyle {\ce {(CrO^{2-}_4)\,}}}$ অথবা সালফাইডের ${\displaystyle {\ce {(S^{2-})\,}}}$ উপস্থিতি থাকে, সেখানে দলা পাকানো বা জমাট বাঁধতে সহায়ক পদার্থ হিসেবে ফেরাস ক্লোরাইড ব্যবহৃত হয়ে থাকে।^[১১] বর্জ্য পানি পরিশোধনের সময় দুর্গন্ধ নিয়ন্ত্রণে এটা ব্যবহার করা হয়। বিভিন্ন ধরনের রঞ্জক পদার্থে ব্যবহারযোগ্য, বিভিন্ন মানের হেমাটাইট ${\displaystyle {\ce {(Fe2O3\,)}}}$ উৎপাদনের পূর্বধাপ হিসেবে ${\displaystyle {\ce {FeCl2\,}}}$ তৈরি করা হয়। সোদক আয়রন (III) অক্সাইড, যেগুলো হচ্ছে চৌম্বক কণিকা, তার পূর্বধাপ এটি।^[৩] কোন কোন জৈব সংশ্লেষণের ক্ষেত্রে বিকারক হিসেবে ${\displaystyle {\ce {FeCl2\,}}}$ এর ব্যবহার রয়েছে।^[১২]

• আয়রন (III) ক্লোরাইড
• আয়রন (II) সালফেট