Сульфат заліза: фізико-хімічні властивості, одержання, застосування
Сульфат заліза - хімічна сполука, надзвичайно поширене в природі і широко використовується в різних сферах господарської діяльності. Існують дво- і тривалентне модифікації цієї речовини. Перша різновид, також звана залізним купоросом, є неорганічним бінарним нелетючим з'єднанням, які мають формулу FeSO4. Зовні це хімічна сполука являє собою прозорі кристалогідрати світлої зеленувато-блакитного забарвлення, що мають високий ступінь гігроскопічності і розчинності у водному середовищі. У вакуумі FeSO4 розкладається з високою інтенсивністю, повний розпад відбувається при температурі близько 700 ° C.
Двовалентний сульфат заліза служить широко вживаним реактивом, при кімнатній температурі кристалізується з розчинів у вигляді гептагідрату FeSO4• 7H2O, який являє собою речовина блідо-блакитного забарвлення. При тривалому зберіганні воно вивітрюється, перетворюючись на білу порошкоподібну субстанцію, а на відкритому повітрі поступово жовтіє внаслідок окислювальних процесів. Вивітрювання залізного купоросу пояснюється тим, що в його структурі присутня одна молекула зовнішньосферних води, яка легко покидає кристалічну решітку.
Тривалентний безводний заліза сульфат є світло-жовтим, парамагнітним, надзвичайно гігроскопічним кристалічною речовиною моноклінній сингонії. Здатний до утворення орторомбічної і гексагональної структурних модифікацій. Тривалентний сульфат заліза добре кристалізується з різних розчинів у вигляді різноманітних гідратних сполук, що містять до десяти молекул води. При повільному нагріванні перетворюється в безводну сіль, яка добре розкладається на гематит і сірчаний ангідрит при температурі близько 650 ° C. Подібно безлічі інших солей трехзарядних катіонів, сульфат заліза утворює галун, кристалізуються у формі блідо-фіолетових октаедрів. Дана речовина є хорошим відновником для іона Ag +, що володіє сильними окисними властивостями. Тривалентний сульфат заліза, гідроліз якого спостерігається при кип'ятінні розчину, в якому він міститься, в природі існує переважно в ярозит (мінералі).
Безводний сульфат заліза
У промисловості дана речовина отримують в основному як побічний продукт на металообробних підприємствах з різних травильних розчинів, використовуваних для видалення окалини зі сталевих виробів. Також ця речовина може бути виділено шляхом прожарювання пиритов або марказиту з NaCl в повітряному середовищі. Ще одним способом його синтезу служить нагрівання оксиду заліза в солях сірчаної кислоти. У лабораторній практиці дане з'єднання виділяють з Fe (OH)2.
Чималу цікавість викликає той факт, що сульфат заліза був виявлений на Марсі в 2009 році космічним апаратом «Спірит», з чого учені зробили висновок про протікання на поверхні планети сильних окислювальних процесів. Внаслідок дуже низької щільності даної речовини марсохід настільки глибоко загруз у його покладах, що навіть торкнувся частиною корпусу глибоких шарів марсіанського грунту.
Сульфат заліза гідроліз
На Землі сульфат заліза завдяки своїй здатності гидролизоваться поряд з алюмінієвим галуном використовується як флокулянта в процесі очищення питної води. Утворюючи пластівці гідроксиду, це хімічна сполука адсорбує багато шкідливі домішки. Також дана речовина знайшло широке застосування в медицині, де використовується як лікувальний і профілактичний засіб при залізодефіцитній анемії.
У сільськогосподарській галузі залізний купорос застосовують для хімічної меліорації грунту, боротьби з шкідниками культурних рослин, знищення мохів, лишайників, бур'янів і спору паразитичних грибів. У садівництві сульфат заліза використовується для підгодівлі плодових дерев в якості каталізатора процесу утворення хлорофілу. Найбільш чутливими до нестачі даної речовини є яблуня, груша, слива і персик.
У промисловості сульфат заліза широко застосовується в текстильній галузі, де він служить важливим компонентом чорнила і різних мінеральних фарб. Також дана речовина є хорошим консервантом деревини. Деякі так звані отбросние розчини сульфату заліза переробляються в такі ізоляційні матеріали, як Феррон і феррігіпс, що представляють собою суміш гідратів даного з'єднання з різними наповнювачами.