Siarczan żelaza (FESO4) Co to jest, struktura, właściwości, synteza

Co to jest siarczan żelaza?

On Żelazny siarczan Jest to nieorganiczna sól, której wzorem chemicznym jest feso₄. Składa się z krystalicznego substancji stałego o zmiennym kolorze, w którym przemysłowo uzyskano jako drugorzędny produkt przetwarzania stali.

Występuje w naturze w różnych postaci₄· 7H₂O („Vitriolo verde”, obecny w minerałach Melenteritite). Ten hydrat jest łatwo odróżniany przez niebieski zielony kolor jego kryształów. Inne hydraty to na ogół feso₄· Xh₂Lub gdzie x waha się od 1 do 7.

Heptahydrate Siarczan żelaza traci cząsteczki wody z powodu ogrzewania i może być przekształcony w inne formy siarczanu żelaza; Zatem, gdy podgrzewa się 57 °. Ile w sumie możesz stracić? Siedem cząsteczek wody, to znaczy za dużo wody.

Siarczan żelaza stosuje się w leczeniu i zapobieganiu niedokrwistości niedoboru żelaza. Może to jednak mieć toksyczne efekty, więc musisz zachować ostrożność w dawce.

Struktura siarczanu żelaza

Struktura FESO4 · 7H2O. Źródło: Smokefoot [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/nabrzeże/4.0)]

Formuła chemiczna FESO₄ Podkreśla, że ​​ta sól składa się z jonów wiary²⁺ A więc₄^2- W proporcji 1: 1. Oba jony oddziałują przez siły elektrostatyczne w taki sposób, że są one uporządkowane w ortorombowym układzie krystalicznym; co logicznie odpowiada bezwodnej soli.

Z drugiej strony na górnym obrazie pokazano strukturę FESO₄· 7H₂ALBO. Sfera pomarańczowa reprezentuje kation wiary²⁺, Co jest doceniane, współrzędne z sześcioma cząsteczkami wody, tworząc oktahedron. Ciężar wiary²⁺ przyciąga tak anion₄^2-, I to z kolei, jeśli zaobserwowane, tworzy mostku wodorowe z siódmą cząsteczką wody.

Siódma cząsteczka wody (ta, która jest odległa od oktaedronu), również tworzy kolejny most wodorowy z inną cząsteczką wody należącą do sąsiedniego oktaczówanu. Rezultatem tych interakcji jest to, że szkło przechodzi od bycia ortorombami do monoklinicznych.

Jak kryształy FESO₄ bezwodne są nawilżające, aniony₄^2- wokół wiary²⁺ Są one zastępowane cząsteczkami H₂ALBO. Podstawy te zakłócają elektrony D żelaza, zmuszając ich do podróżowania przez różne poziomy energii; które są odpowiedzialne za zmiany kolorystyki między białymi, niebieskawo zielonymi.

Może ci służyć: siarcze sodu (Na2SO3)

Fizyczne i chemiczne właściwości

Nazwy

Siarczan ferrousowy lub siarczan żelaza (II)

Formuła molekularna

-Ferrroso anhydroulfate (feso₄)

-Siarczan żelaza heptahydratu (feso₄.7h₂ALBO)

Waga molekularna

Zmienia się w zależności od stopnia nawodnienia siarczanu. Na przykład siarczan żelaza hepthydratu ma masę cząsteczkową 278,02 g/mol; Podczas gdy anhydro ma masę cząsteczkową 151,91 g/mol.

Wygląd fizyczny

Różni się również w zależności od stopnia nawodnienia. Na przykład forma bezwodna przedstawia ortorombowe białe kryształy; Podczas gdy w formie heptahidry kryształy to niebiesko-zielone monokliniki.

Zapach

Toaleta

Gęstość

Siarczan żelaza Ashidro jest najbardziej gęstym kształtem soli (3,65 g/cm³). Z drugiej strony forma heptahydratu jest najmniej gęsta (1895 g/cm³).

Temperatura topnienia

Podobnie, różni się to w zależności od stopnia nawodnienia. Kształt anhydry ma punkt fuzji 680 ° C (1.856 ºF, 973 K) i postać heptahydratu, 60-64 ºC (140-147 ºF, 333-337 K).

Rozpuszczalność wody

-Forma monohydrata: 44,69 g/100 ml wody (77 ° C)

-Heptahydrate forma 51,35 g/100 ml wody (54 ºC).

Rozpuszczalność alkoholu

Nierozpuszczalny.

Ciśnienie pary

1,95 kPa (forma heptahydratu)

Współczynnik załamania światła

1 591 (monohydata) i 1471 (heptahidrata).

Stabilność

W powietrzu może utleniać się szybko i pokryć żółto-brązowym kolorem, co wskazuje na obecność kationu wiary³⁺. Prędkość utleniania jest zwiększona przez dodanie alkalii lub przez ekspozycję na światło.

Rozkład

Po podgrzewaniu do rozkładu emituje toksyczny dwutlenek siarki i trójtlenek siarki, pozostawiając czerwonawy tlenek żelaza jako pozostałość.

Reakcje

Jest to środek redukujący, który działa na kwas azotowy poprzez zmniejszenie go do tlenku azotu. Podobnie, zmniejsza chlor do chlorku, a toksyczne formy forksyczne obecne w cemencie do chromu (III) o mniejszej toksyczności.

Synteza

Ze stalowej wełny

Siarczan żelaza jest wytwarzany przez reakcję stali (wiarę) kwasem siarkowym. W opisanej metodzie następują następująca procedura: stal stosuje się w kształcie wełny stalowej, która wcześniej jest nieszczęśliwa z acetonem.

Może ci służyć: chlorek żelazny (FECL2): struktura, zastosowania, właściwości

Następnie wełna stalowa jest umieszczona w szklanej zlewce i jest w pełni pokryta 30-40 %kwasem siarkowym, pozwalając trawić kwasowi zachodzę przez kilka godzin; Dopóki wełna stalowa zniknie. Można dodać więcej wełny stalowej i powtórzyć procedurę kilka razy.

Zielone kryształy, które mogły się utworzyć, są ponowne za pomocą wody wodnej 1-2 z kwasem siarkowym. Ten roztwór jest filtrowany na bibule filtracyjnym, a pH jest regulowane przez dodanie węglanu sodu. Roztwór jest zapisywany, aby uniknąć kontaktu z tlenem, a tym samym niekorzystne utlenianie wiary²⁺ do wiary³⁺

Następnie filtrowanie podlega odparowaniu w temperaturze między 80-90 ° C. Procedura jest wykonywana w kapsułkach Pietri umieszczonych na płycie grzewczej. Następnie zbierane są utworzone zielone kryształy, które można zabrać do wysusznika, aby zakończyć odwodnienie.

Z pirytu

Wytwarzany jest również siarczan ferrousowy do utleniania pirytu (FES₂).

2 fes₂   +    7 o₂     +    2 godz₂O => 2 feso₄     +      2 godz₂południowy zachód₄

Ryzyko

Wdychanie FESO₄ powoduje podrażnienie nosa, gardło i płuca. Jeśli masz fizyczny kontakt z tą solą, możesz spowodować podrażnienie skóry i oczu; Ponadto przedłużony kontakt z tym ostatnim może spowodować w nich brązowawe miejsce i uszkodzenie oczu.

Powtarzające się spożycie może powodować nudności, wymioty, ból brzucha, zaparcia i nieregularne ruchy jelitowe.

Wśród oznak zatrucia siarczanu żelaza są następujące: czarny lub krwawy kał; niebieskawa skóra i paznokcie; zmiany objętości wydalanego moczu; półomdlały; doustne suche lub oczy; ból piersiowy; jeść; Trudność oddechowa.

Ponadto mogą wystąpić szybkie i nieregularne uderzenia, wzrost pragnienia i głodu, niezwykłej bladości i skracania oddechu.

Zmiana koagulacji jest wskazaniem zatrucia siarczanem żelaza, obserwując przedłużenie trombiny, trombinę i czas tromboplastyny.

Badania nad wpływem siarczanu żelaza na izolowane mięśnie serca królików pozwoliły nam zaobserwować, że spowodowało zmniejszenie maksymalnego napięcia opracowanego przez badane mięśnie serca, a także maksymalną prędkość rozwoju napięcia.

Może ci służyć: związek chemii i technologii z istotami ludzkimi, zdrowiem i środowiskiem

Aplikacje

W rolnictwie

-Jest stosowany jako pestycyd do kontrolowania szczypty pszenicy i rozkładu drzew owocowych.

-Jest stosowany w leczeniu chlorozy, choroby charakteryzującej się żółtawym kolorem liści, spowodowanych zasadowością gleb.

-Siarczan żelaza kontroluje zasadowość, zmniejszając pH gleb.

- Eliminuje mchu i warunek trawnika.

Jako odczynnik i w przemyśle

W ramach zastosowań FESO₄ Jako odczynnik i w branży następujące są:

-Odczynnik analityczny

-Surowa materia w celu uzyskania ferrytu i magnetycznego tlenku żelaza

-Składnik opracowania nieorganicznego niebieskiego pigmentu

-Kwas azotowy reaktywny, chlor i chrom

-W produkcji innych siarczanów

-Jest stosowany w kąpielach galwanoplastyki z żelazem

-Drewniany

-W akwaście aluminiowych

-Analiza jakościowa azotanów (Brązowy żółty test przez utlenianie wiary²⁺)

-Katalizator polimeryzacji

-Jest stosowany jako prekursor syntezy innych żelazek

-Jest używany przemysłowo jako utrwalacza barwnika

-W produkcji żelaza barwnika

-Mordant w barwieniu wełny

-Aby nadać srebrnego koloru Arce Wood

-Katalizator żelaza w reakcji Fentona

W medycynie i fortyfikacji żywności

Jest stosowany w leczeniu niedokrwistości niedoboru żelaza, stosując dawkę 150-300 mg siarczanu żelaza, trzy razy dziennie, co powoduje dostrzegalny wzrost stężenia hemoglobiny w tygodniu leczenia.

Zalecano również jego zastosowanie u kobiet w ciąży jako uzupełnienie ich diety. Siarczan żelaza był używany jako ściągający w gojeniu się ran bydła.

Inni

Jest stosowany w oczyszczaniu ścieków przez flokulację, a także do eliminacji fosforanu z tych wód. W identyfikacji typów grzybów stosuje się siarczan hepthydratu.

Bibliografia

1. Przygotowanie laboratoryjne siarczanu żelaza. Odzyskane z: crscientific.com
2. Hepthydrat siarczanu żelaza. Odzyskane z: Pubchem.NCBI.NLM.Nih.Gov