Железен сулфат: физични и химични свойства, производство, приложение

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-02 13:50

Железният сулфат е химично съединение, което е изключително разпространено в природата и широко използвано в различни области на икономическа дейност. Има двувалентни и тривалентни модификации на това вещество. Първият сорт, наричан още железен сулфат, е неорганично бинарно нелетливо съединение с формулата FeSO₄. Външно това химично съединение е прозрачен кристален хидрат със светло зеленикаво-син цвят, с висока степен на хигроскопичност и разтворимост във водна среда. Във вакуум FeSO_{4 се разлага с висок интензитет, пълно разлагане настъпва при температура от около 700°C.}

Железният сулфат е широко използван реагент, кристализиращ при стайна температура от разтвори под формата на FeSO₄4_{∙7H2 O хептахидрат, който е бледосиньо вещество. Когато се съхранява дълго време, той се ерозира, превръщайки се в бяло прахообразно вещество,а на открито постепенно пожълтява поради окислителни процеси. Изветряването на железния сулфат се обяснява с факта, че в неговата структура има една молекула външна сферична вода, която лесно напуска кристалната решетка.}

Тривалентен безводен железен сулфат е светложълто, парамагнитно, изключително хигроскопично моноклинно кристално вещество. Възможност за образуване на орторомбични и шестоъгълни структурни модификации. Тривалентният железен сулфат кристализира добре от различни разтвори под формата на различни хидратирани съединения, съдържащи до десет водни молекули. При бавно нагряване се превръща в безводна сол, която се разлага добре на хематит и серен анхидрит при температура около 650 ° C. Подобно на много други соли на тройно заредени катиони, железният сулфат образува стипца, които кристализират под формата на бледолилави октаедри. Това вещество е добър редуциращ агент за йона Ag+, който има силни окислителни свойства. Железният сулфат, хидролизиран чрез кипене на разтвора, в който се съдържа, се среща в природата предимно в ярозит (минерал).

В промишлеността това вещество се получава главно като страничен продукт в металообработващите предприятия от различни разтвори за ецване, използвани за отстраняване на котлен камък от стоманени продукти. Също така, това вещество може да бъде изолирано чрез калциниране на пирити или марказит с NaCl във въздуха. Друг начин да го синтезиратее нагряването на железен оксид в соли на сярна киселина. В лабораторната практика това съединение се изолира от Fe(OH)_2.

Изключително любопитство е, че железният сулфат беше открит на Марс през 2009 г. от космическия кораб Spirit, от който учените стигнаха до заключението, че на повърхността на планетата протичат силни окислителни процеси. Поради много ниската плътност на това вещество, роувърът е толкова дълбоко затънал в отлаганията си, че дори е докоснал дълбоките слоеве на марсианската почва с част от корпуса.

На Земята железният сулфат, поради способността си да хидролизира, се използва заедно с алуминиева стипца като флокулант в процеса на пречистване на питейната вода. Образувайки хидроксидни люспи, това химично съединение адсорбира много вредни примеси. Също така, това вещество е намерило широко приложение в медицината, където се използва като терапевтично и профилактично средство при желязодефицитна анемия.

В селскостопанската индустрия железният сулфат се използва за химическа рекултивация на почвата, борба с вредителите по културните растения, унищожаване на мъхове, лишеи, плевели и спори на паразитни гъби. В градинарството железният сулфат се използва за хранене на овощни дървета като катализатор за образуването на хлорофил. Най-чувствителни към липсата на това вещество са ябълка, круша, слива и праскова.

Индустриален железен сулфат се използва широко в текстилната индустрия, където е важна съставка в мастилата и различни минерални багрила. Същотова вещество е добър консервант за дърво. Някои така наречени отпадъчни разтвори на железен сулфат се преработват в изолационни материали като ферон и феригипс, които са смес от хидрати на това съединение с различни пълнители.