ГВОЗДЕНИ СУЛФАТ (ФЕСО4): СТРУКТУРА, СВОЈСТВА, СИНТЕЗА - ХЕМИЈА - 2026

Гвожђе сулфат је неорганска со која се хемијским формулама Фесо ₄ . Састоји се од кристалне чврсте променљиве боје, индустријски добијене као нуспроизвод обраде челика.

Налази се у природи у различитим облицима, најчешће био дво сулфат хептахидрат, Фесо ₄ · 7Х ₂ О ( "зелено ВИТРИОЛ" присутна у минералном мелентерите). Овај хидрат се лако разликује по плавкастозеленој боји његових кристала (доња слика). Друге хидрати имају општу формулу Фесо ₄ · кХ ₂ О, где к варира од 1 до 7.

Кристал гвожђе сулфата хептахидрат. Извор: Леием

Хептахидрат жељезног сулфата губи молекуле воде при загревању и може се трансформисати у друге облике жељезовог сулфата; на тај начин, када се загрева на 57 ºЦ, губи три молекула воде и претвара се у тетрахидрат обојеног сулфата. Колико укупно можете изгубити? Седам молекула воде, односно превише воде.

Фероз сулфат се користи у лечењу и спречавању анемије недостатка гвожђа. Међутим, може имати токсичне ефекте, тако да морате бити опрезни у његовом дозирању.

Са друге стране, ова сол гвожђа има бројне намене и примене које укључују бојање текстилног материјала и коже; хемијско средство за редукцију; дозиметри зрачења; средство за заштиту дрвета Такође се користи у превенцији хлорозе у биљкама, као и у процесима гравирања и литографије.

Фесо ₄ може да се оксидује на ваздуху гвожђа (ИИИ) сулфат, Фе ₂ (СО ₄ ) _{3, при} брзини која се може повећати по температури, светлости или пораст пХ.

Многа физичка и хемијска својства жељезног сулфата, као што су растворљивост у води, тачка топљења, врста кристала које формира и густина, зависе од броја молекула воде уграђених у кристале; то значи његових хидрата.

Структура гвожђа сулфата

Структура ФеСО4 · 7Х2О. Извор: Смокефоот

Хемијска формула ФеСО ₄ наглашава да је ова сол састављена од јона Фе ²⁺ и СО ₄ ^2- у омјеру 1: 1. Оба јона међусобно делују кроз електростатичке силе на начин да су распоређени у орторомбичном кристалном систему; што, логично, одговара безводној соли.

У горњем слици, с друге стране, структура Фесо ₄ · 7Х ₂ О је приказан. Наранџасто сфера представља ФЕ ²⁺ катјон , која, као што се може видети, координира са шест молекула воде да се формира Оцтахедрон. Испитивач ^{2+ пуњење} привлачи СО ₄ ^2- ањон , а то заузврат, ако се посматра, формира водоника везу са седмог молекула воде.

Седми молекул воде (онај који је удаљен од октаедра) такође формира другу водоничну везу са другим молекулом воде који припада суседном октаедру. Резултат тих интеракција је да се кристал мења из орторомбног у моноклински.

Као кристала анхидрована Фесо ₄ хидрата, тзв ₄ ^2- ањона око Фе ²⁺ су замењени Х ₂ О молекула . Ове супституције поремете д електроне гвожђа, присиљавајући их да прође кроз различите нивое енергије; које су одговорне за промену боје са беле на плавкасто зелену.

Киселост

Неки СО ₄ ^2- ањона може протонован из киселој средини. Као последица тога, унутар Фесо ₄ · 7Х ₂ О кристалима има може бити Х ₂ СО ₄ молекули уколико је пХ је веома киселе; па, додиривање ових прелепих кристала у таквим условима може изазвати озбиљне опекотине.

Физичка и хемијска својства

Имена

Чврст сулфат или гвожђе (ИИ) сулфат

Молекуларна формула

Безводни железов сулфат (ФеСО ₄ )

-Ферроус сулфат хептахидрат (Фесо ₄ .7Х ₂ О)

Молекуларна тежина

Мења се у зависности од степена хидратације сулфата. На пример, хептахидрат гвожђа сулфата има молекулску масу 278,02 г / мол; док безводни има молекулску масу 151,91 г / мол.

Физичка присутност

Такође варира у зависности од степена хидратације. На пример, безводни облик има беле ортхорхомбиц кристале; док су у хептахидридном облику кристали моноклинички плавозелене боје.

Мирис

Тоалет

Густина

Анхидровани феро сулфат је најгушћа облик соли (3,65 г / цм ³ ). С друге стране, хептахидратни облик је најмање густ (1,895 г / цм ³ ).

Тачка топљења

Исто тако, ово варира у зависности од степена хидратације. Безводни облик има талиште од 680 ° Ц (1,856 ° Ф, 973 К), а хептахидратни облик, 60-64 ° Ц (140-147 ° Ф, 333-337 К).

Растворљивост у води

-Мнонохидратни облик: 44,69 г / 100 мл воде (77 ºЦ)

-Хептахидратни облик 51,35 г / 100 мл воде (54 ° Ц).

Растворљивост у алкохолу

Нерастворљиво.

Притисак паре

1,95 кПа (хептахидратни облик)

Индекс преламања

1,591 (монохидрат) и 1,471 (хептахидрат).

Стабилност

На ваздуху може брзо да се оксидује и прекрива се жуто-смеђом бојом, што указује на присуство Фе ³⁺ катиона . Брзина оксидације повећава се додавањем алкалије или излагањем светлости.

Декомпозиција

Када се загрева до разлагања, емитује отровне паре сумпор-диоксида и сумпор-триоксида, остављајући црвенкасти гвожђе-оксид као остатак.

Реакције

То је редукционо средство које делује на азотној киселини смањујући га до азот моноксида. Исто тако, смањује хлор у хлорид, а токсичне форме хрома присутне у цементу до хрома (ИИИ), мање токсичности.

Синтеза

Од челичне вуне

Жељезни сулфат настаје реакцијом челика (Фе) са сумпорном киселином. У описаном поступку следи следећи поступак: челик се користи у облику челичне вуне, која се претходно одмашћује ацетоном.

Челична вуна се затим ставља у стаклену чашу и потпуно прекрива 30-40% сумпорном киселином, омогућавајући варење киселине да се деси неколико сати; све док челична вуна не нестане. Може се додати више челичне вуне и поступак се поновити неколико пута.

Зелени кристали који се могу формирати поново се растварају коришћењем воде закисељене до пХ 1-2 сумпорном киселином. Овај раствор је филтриран на филтер папиру, а пХ се подешава додавањем натријум карбоната. Раствор се чува, како би се избегао његов контакт са кисеоником, и на тај начин обесхрабрио оксидацију Фе ²⁺ у Фе ³⁺

Након тога, филтрат се подвргава испаравању на температури између 80-90 ° Ц. Поступак се изводи у Пиетри капсулама постављеним на грејну плочу. Затим се сакупљају зелени кристали који се могу одвести у ексикатор да би се окончала њихова дехидрација.

Од пирита

Чврст сулфат се такође производи оксидацијом пирита (ФеС ₂ ).

2 ФеС ₂ + 7 О ₂ + 2 Х ₂ О => 2 Фесо ₄ + 2 Х ₂ СО ₄

Ризици

Удисање ФеСО ₄ изазива иритацију носа, грла и плућа. Ако имате физички контакт са овом соли, она може изазвати иритацију коже и ока; поред тога, продужени контакт са последњим може проузроковати смеђкасту мрљу и оштећење ока.

Понављани гутање може проузроковати мучнину, повраћање, бол у стомаку, затвор и неправилне покрете црева.

Знакови тровања феро сулфатом укључују: црне или крваве столице; плавкасту кожу и нокте; промене у количини излученог урина; несвјестица; сува уста или очи; бол у грудима; јести; респираторни дистрес

Поред тога, могу се појавити убрзан и неправилан рад срца, појачана жеђ и глад, необична бледица и краткоћа даха.

Измењена коагулација је показатељ тровања феро сулфатом, са примећивањем продужења тромбина, протромбина и делимичних тромбопластинских времена.

Студије спроведене о утицају феро сулфата на изоловане мишиће срца зечева, омогућиле су да се примети да он смањује максималну напетост развијену од стране проучаваних срчаних мишића, као и максималну брзину развоја напетости.

Апликације

У пољопривреди

-Користи се као пестицид за контролу прста пшенице и распадање воћака.

- Користи се у лечењу хлорозе, болести коју карактерише жућкаста боја лишћа, узрокована алкалношћу тла.

-Фрурозни сулфат контролише лужину, снижавајући пХ земљишта.

- Елиминише маховину и условљава травњак.

Као реагенс и у индустрији

Међу употребама ФеСО ₄ као реагенса и у индустрији су следеће:

-Аналитички реагенс

- Сиров материјал за добијање феритног и магнетног оксида гвожђа

-Средство за израду неорганског плавог пигмента

-Регент смањује азотну киселину, хлор и хром

-У производњи других сулфата

-Користи се у купкама са гвожђем за галванизацију

Конзерванс за дрво

-У алуминијумским једканицама

-Квалитативна анализа нитрата (смеђе жути тест оксидацијом Фе ²⁺ )

-Калимеризација катализатора

-Користи се као претеча синтезе других пегле

- Користи се индустријски као средство за фиксирање мрља

-У производњи гвожђа боје

-Чврсто у бојењу вуне

-Доставити јаворово дрво сребрне боје

-Ирон катализатор у Фентоновој реакцији

У медицини и за обогаћивање хране

Користи се у лечењу анемије са недостатком гвожђа, применом дозе од 150-300 мг феро сулфата, три пута на дан, што ствара приметно повећање концентрације хемоглобина у недељу лечења.

Његова употреба такође се препоручује трудницама као додатак њиховој исхрани. Чест сулфат се користи као адстригентно средство за зацељивање рана код говеда.

Други

Користи се у третману отпадних вода флокулацијом и за уклањање фосфата из ових вода. Хептахидрат жељезног сулфата користи се за идентификацију врста гљивица.

Референце

1. ЦР Сциентифиц. (сф) Лабораторијска припрема железовог сулфата. Опоравило од: црсциентист.цом
2. Вернер Х. Баур. (1964). О кристалној хемији хидрата соли. ИИИ. Одређивање кристалне структуре Фесо ₄ .7Х ₂ О (мелантерите). Ацта Црист. дои.орг/10.1107/С0365110Кс64003000
3. ПубЦхем. (2019). Хептахидрат жељезног сулфата. Опоравак од: пубцхем.нцби.нлм.них.гов
4. Маркс Линн. (19. децембра 2014.). Шта је жељезни сулфат (феосол)? Свако здравље. Опоравак од: даилихеалтх.цом
5. Википедиа. (2019). Гвожђе (ИИ) сулфат. Опоравак од: ен.википедиа.орг