Сульфат железа (II) - Iron(II) sulfate
Сульфат железа (II) при растворении в воде
|
|
Имена | |
---|---|
Название ИЮПАК
Сульфат железа (II)
|
|
Другие имена
Сульфат железа (II); Сульфат железа, зеленый купорос, железный купорос, медь, мелантерит, сомольнокит
|
|
Идентификаторы | |
3D модель ( JSmol )
|
|
ЧЭБИ | |
ЧЭМБЛ | |
ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.028.867 |
Номер ЕС | |
PubChem CID
|
|
Номер RTECS | |
UNII | |
Номер ООН | 3077 |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
Свойства | |
FeSO 4 | |
Молярная масса | 151,91 г / моль (безводный) 169,93 г / моль (моногидрат) 241,99 г / моль (пентагидрат) 260,00 г / моль (гексагидрат) 278,02 г / моль (гептагидрат) |
Внешность | Белые кристаллы (безводные) Бело-желтые кристаллы (моногидрат) Сине-зеленые кристаллы (гептагидрат) |
Запах | Без запаха |
Плотность | 3,65 г / см 3 (безводный) 3 г / см 3 (моногидрат) 2,15 г / см 3 (пентагидрат) 1,934 г / см 3 (гексагидрат) 1,895 г / см 3 (гептагидрат) |
Температура плавления | 680 ° C (1256 ° F, 953 K) (безводный) разлагается 300 ° C (572 ° F, 573 K) (моногидрат) разлагается 60–64 ° C (140–147 ° F, 333–337 K) (гептагидрат) разлагается |
Моногидрат: 44,69 г / 100 мл (77 ° C) 35,97 г / 100 мл (90,1 ° C) Гептагидрат: 15,65 г / 100 мл (0 ° C) 20,5 г / 100 мл (10 ° C) 29,51 г / 100 мл ( 25 ° C) 39,89 г / 100 мл (40,1 ° C) 51,35 г / 100 мл (54 ° C) |
|
Растворимость | Незначительно в алкоголе |
Растворимость в этиленгликоле | 6,4 г / 100 г (20 ° С) |
Давление газа | 1,95 кПа (гептагидрат) |
1,24 × 10 -2 см 3 / моль (безводный) 1,05 × 10 -2 см 3 / моль (моногидрат) 1,12 × 10 -2 см 3 / моль (гептагидрат) +10 200 × 10 −6 см 3 / моль |
|
Показатель преломления ( n D )
|
1,591 (моногидрат) 1,526–1,528 (21 ° C, тетрагидрат) 1,513–1,515 (пентагидрат) 1,468 (гексагидрат) 1,471 (гептагидрат) |
Структура | |
Ромбический , oP24 (безводный) Моноклинный , mS36 (моногидрат) Моноклинный, mP72 (тетрагидрат) Триклинный , aP42 (пентагидрат) Моноклинный, mS192 (гексагидрат) Моноклинный, mP108 (гептагидрат) |
|
Pnma, № 62 (безводный) C2 / c, № 15 (моногидрат, гексагидрат) P2 1 / n, № 14 (тетрагидрат) P 1 , № 2 (пентагидрат) P2 1 / c, № 14 (гептагидрат ) |
|
2 / м 2 / м 2 / м (безводный) 2 / м (моногидрат, тетрагидрат, гексагидрат, гептагидрат) 1 (пентагидрат) |
|
a = 8,704 (2) Å, b = 6,801 (3) Å, c = 4,786 (8) Å (293 K, безводный)
α = 90 °, β = 90 °, γ = 90 °
|
|
Октаэдрический (Fe 2+ ) | |
Термохимия | |
Теплоемкость ( C )
|
100,6 Дж / моль · K (безводный) 394,5 Дж / моль · K (гептагидрат) |
Стандартная мольная
энтропия ( S |
107,5 Дж / моль · K (безводный) 409,1 Дж / моль · K (гептагидрат) |
Std энтальпия
формации (Δ F H ⦵ 298 ) |
-928,4 кДж / моль (безводный) -3016 кДж / моль (гептагидрат) |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ˚)
|
-820,8 кДж / моль (безводный) -2512 кДж / моль (гептагидрат) |
Фармакология | |
B03AA07 ( ВОЗ ) | |
Опасности | |
Пиктограммы GHS | |
Сигнальное слово GHS | Предупреждение |
H302 , H315 , H319 | |
P305 + 351 + 338 | |
NFPA 704 (огненный алмаз) | |
Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD 50 ( средняя доза )
|
237 мг / кг (крыса, перорально) |
NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
REL (рекомендуется)
|
TWA 1 мг / м 3 |
Родственные соединения | |
Другие катионы
|
Сульфат кобальта (II) Сульфат меди (II) Сульфат марганца (II) Сульфат никеля (II) |
Родственные соединения
|
Сульфат железа (III) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). |
|
проверить ( что есть ?) | |
Ссылки на инфобоксы | |
Сульфат железа (II) ( британский английский : сульфат железа (II) ) или сульфат железа обозначает ряд солей с формулой Fe SO 4 · x H 2 O. Эти соединения чаще всего существуют в виде гептагидрата ( x = 7), но являются известен для нескольких значений x . Гидратированная форма используется в медицине для лечения дефицита железа, а также в промышленных целях. Известный с древних времен как медь и зеленый купорос (купорос - архаичное название сульфата ), сине-зеленый гептагидрат ( гидрат с 7 молекулами воды) является наиболее распространенной формой этого материала. Все сульфаты железа (II) растворяются в воде с образованием одного и того же акво-комплекса [Fe (H 2 O) 6 ] 2+ , который имеет октаэдрическую молекулярную геометрию и является парамагнитным . Название «медь» восходит к временам, когда сульфат меди (II) был известен как голубой медь, и, возможно, по аналогии, сульфат железа (II) и цинка был известен соответственно как зеленый и белый медь.
Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения , самые безопасные и эффективные лекарства, необходимые в системе здравоохранения . В 2017 году это было 92-е место среди наиболее часто назначаемых лекарств в Соединенных Штатах: было выписано более восьми миллионов рецептов.
Использует
В промышленности сульфат железа в основном используется как предшественник других соединений железа. Это восстановитель , и как таковой он полезен для восстановления хромата в цементе до менее токсичных соединений Cr (III). Исторически сульфат железа использовался в текстильной промышленности на протяжении веков в качестве фиксатора красителя . Исторически он использовался для чернения кожи и в составе чернил. Получение серной кислоты («купоросное масло») путем дистилляции зеленого купороса (сульфата железа (II)) известно уже не менее 700 лет.
Медицинское использование
Вместе с другими соединениями железа сульфат железа используется для обогащения пищевых продуктов, а также для лечения и профилактики железодефицитной анемии . Запор - частый и неприятный побочный эффект, связанный с приемом пероральных добавок железа. Смягчители стула часто назначают для предотвращения запоров.
Краситель
Сульфат железа использовался при производстве чернил , в первую очередь чернил на основе железа и желчи , которые использовались со средних веков до конца восемнадцатого века. Химические тесты, проведенные на лахских буквах ( ок. 588–586 до н . Э.), Показали возможное присутствие железа. Считается, что при изготовлении чернил на этих буквах могли быть использованы дубовые галлы и медь. Он также находит применение при крашении шерсти в качестве протравы . Заяц , материал, используемый в маркетри и паркете с 17 века, также производится с использованием сульфата железа.
Два разных метода прямого нанесения красителя индиго были разработаны в Англии в восемнадцатом веке и использовались вплоть до девятнадцатого века. Один из них, известный как китайский синий , содержит сульфат железа (II). После печати нерастворимой формы индиго на ткань, индиго была снижена до лейко -indigo в последовательности ванн сульфата железа (с реокислением к индиго в воздухе между погружениями). Обработка синего фарфора позволяла создавать четкие узоры, но не могла создавать темные оттенки других методов.
Иногда его добавляют в консервированные черные оливки в качестве искусственного красителя.
Сульфат железа также можно использовать для окрашивания бетона, некоторых известняков и песчаников в желтоватый цвет ржавчины.
Деревянные мастера используют растворы сульфата железа, чтобы окрасить древесину клена в серебристый оттенок.
Рост растений
Сульфат железа (II) продается в виде сульфата железа, поправки на почву для снижения pH высокощелочной почвы, чтобы растения могли получить доступ к питательным веществам почвы.
В садоводстве его используют для лечения железного хлороза . Хотя он и не так быстро действует, как ЭДТА железа , его эффекты более продолжительны. Его можно смешать с компостом и закопать в почву, чтобы создать хранилище, которого хватит на годы. Он также используется как кондиционер для газонов и средство от мха.
Другое использование
Во второй половине 1850-х годов сульфат железа использовался как проявитель фотографий для изображений коллодиевых процессов .
Сульфат железа иногда добавляют в охлаждающую воду, протекающую через латунные трубки конденсаторов турбин, для образования коррозионно-стойкого защитного покрытия.
Он используется при аффинировании золота для осаждения металлического золота из растворов хлорида ауриновой кислоты (золото, растворенное в растворе с царской водкой ).
Он использовался для очистки воды путем флокуляции и для удаления фосфатов на муниципальных и промышленных очистных сооружениях для предотвращения эвтрофикации поверхностных водоемов.
Он используется в качестве традиционного метода обработки деревянных панелей на домах либо отдельно, растворенным в воде, либо как компонент краски на водной основе.
Зеленый купорос также является полезным реагентом для идентификации грибов.
Он используется в качестве железного каталитического компонента реагента Фентона .
В начале 19 века химик Фридрих Аккум обнаружил, что в Англии портер для темного пива часто содержал сульфат железа (II) в качестве вспенивающего агента.
Это один из ключевых ингредиентов железно-галльных чернил .
Увлажняет
Сульфат железа (II) может находиться в различных состояниях гидратации , и некоторые из этих форм существуют в природе.
- FeSO 4 · H 2 O (минерал: сомольнокит , относительно редко)
- FeSO 4 · 4H 2 O (минерал: розенит , белый цвет, относительно часто, может быть продуктом дегидратации мелантерита)
- FeSO 4 · 5H 2 O (минерал: Сидеротил , относительно редко)
- FeSO 4 · 6H 2 O (минерал: феррогексагидрит , относительно редко)
- FeSO 4 · 7H 2 O (минерал: мелантерит , сине-зеленый, относительно часто)
Тетрагидрат стабилизируется, когда температура водных растворов достигает 56,6 ° C (133,9 ° F). При 64,8 ° C (148,6 ° F) эти растворы образуют как тетрагидрат, так и моногидрат.
Все указанные минеральные формы связаны с зонами окисления железосодержащих рудных пластов ( пирит , марказит , халькопирит и др.) И связанных с ними сред (например, очагов угольных пожаров). Многие подвергаются быстрому обезвоживанию, а иногда и окислению.
Производство и реакции
При чистовой обработке стали перед нанесением гальванического покрытия или покрытия стальной лист или пруток пропускают через травильные ванны с серной кислотой. В результате такой обработки в качестве побочного продукта образуется большое количество сульфата железа (II).
- Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2
Другой источник больших количеств - производство диоксида титана из ильменита с помощью сульфатного процесса.
Сульфат железа также получают в промышленных масштабах путем окисления пирита :
- 2 FeS 2 + 7 O 2 + 2 H 2 O → 2 FeSO 4 + 2 H 2 SO 4
Его можно получить путем вытеснения металлов, менее реакционноспособных, чем железо, из растворов их сульфатов: CuSO 4 + Fe → FeSO 4 + Cu.
Реакции
При растворении в воде сульфаты двухвалентного железа образуют комплекс металла [Fe (H 2 O) 6 ] 2+ , который представляет собой почти бесцветный парамагнитный ион.
При нагревании сульфат железа (II) сначала теряет свою кристаллизационную воду, и исходные зеленые кристаллы превращаются в безводное твердое вещество белого цвета. При дальнейшем нагревании безводный материал выделяет диоксид серы и белые пары триоксида серы , оставляя красновато-коричневый оксид железа (III). Разложение сульфата железа (II) начинается примерно при 680 ° C (1256 ° F).
- 2 FeSO 4 → Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3
Как и все соли железа (II), сульфат железа (II) является восстановителем. Например, он восстанавливает азотную кислоту до монооксида азота и хлора до хлорида :
- 6 FeSO 4 + 3 H 2 SO 4 + 2 HNO 3 → 3 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 4 H 2 O + 2 NO
- 6 FeSO 4 + 3 Cl 2 → 2 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2 FeCl 3
Под воздействием воздуха, он окисляется с образованием коррозионного коричнево-желтым цветом покрытия из «основного сульфата железа», который представляет собой аддукт железа (III) , оксид и железа (III) , сульфат :
- 12 FeSO 4 + 3 O 2 → 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2 Fe 2 O 3
Смотрите также
- Сульфат железа (III) ( сульфат железа), другой простой простой сульфат железа.
- Сульфат меди (II)
- Аммоний железо (II) , сульфат , также известное как соли Мора , общая двойная соль из сульфата аммония с железом (II) сульфатом.
- Халькант
- Эфраим Зель известен как один из первых производителей зеленого купороса .