Сульфат железа(II)
6SO4.png) Сульфат железа(II) при растворении в воде
| |
| |
-sulfate-heptahydrate-sample.jpg)
| |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК
Сульфат железа(II)
| |
| Другие имена
сульфат железа(II); Сернокислое железо, Зеленый купорос, Железный купорос, Железный купорос, Медь, Мелантерит, Шомольнокит,
| |
| Идентификаторы | |
| |
3D model ( JSmol )
|
|
| ЧЭБИ |
|
| ЧЕМБЛ |
|
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.028.867 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID
|
|
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ |
|
| Число | 3077 |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| 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) |
| Появление | Белые кристаллы (безводные) Бело-желтые кристаллы (моногидрат) Сине-зеленый расплывчатый [1] кристаллы (гептагидрат) |
| Запах | Без запаха |
| Плотность | 3,65 г/см 3 (безводный) 3 г/см 3 (моногидрат) 2,15 г/см 3 (пентагидрат) [2] 1,934 г/см 3 (гексагидрат) [3] 1,895 г/см 3 (гептагидрат) [4] |
| Температура плавления | 680 ° C (1256 ° F; 953 К) (безводный) разлагается [6] 300 ° С (572 ° F; 573 К) (моногидрат) разлагается 60–64 ° C (140–147 ° F; 333–337 К) (гептагидрат) разлагается [4] [11] |
| Моногидрат: 44,69 г/100 мл (77 °С) 35,97 г/100 мл (90,1 °С) Гептагидрат: 15,65 г/100 мл (0 °С) 19,986 г/100 мл (10 °С) 29,51 г/100 мл (25 °С) 39,89 г/100 мл (40,1 °С) 51,35 г/100 мл (54 °С) [5] | |
| Растворимость | Незначительно в алкоголе |
| Растворимость в этиленгликоле | 6,38 г/100 г (20 °С) [6] |
| Давление газа | 1,95 кПа (гептагидрат) [7] |
| 1.24 × 10 −2 см 3 /моль (безводный) 1.05 × 10 −2 см 3 /моль (моногидрат) 1.12 × 10 −2 см 3 /моль (гептагидрат) [4] +10 200 × 10 −6 см 3 /моль | |
Показатель преломления ( n D )
|
1,591 (моногидрат) [8] 1,526–1,528 (21 ° C, тетрагидрат) [9] 1,513–1,515 (пентагидрат) [2] 1,468 (гексагидрат) [3] 1,471 (гептагидрат) [10] |
| Состав | |
| Орторомбический , oP24 (безводный) [12] Моноклинический , mS36 (моногидрат) [8] Моноклиника, mP72 (тетрагидрат) [9] Триклиник , aP42 (пентагидрат) [2] Моноклиника, mS192 (гексагидрат) [3] Моноклиника, mP108 (гептагидрат) [4] [10] | |
| ПНМА, №62 (безводный) [12] С2/с, №15 (моногидрат, гексагидрат) [3] [8] П2 1 /н, нет. 14 (тетрагидрат) [9] П1 . , нет 2 (пентагидрат) [2] П2 1 /ц, нет. 14 (гептагидрат) [10] | |
| 2/м 2/м 2/м (безводный) [12] 2/м (моногидрат, тетрагидрат, гексагидрат, гептагидрат) [3] [8] [9] [10] 1 (пентагидрат) [2] | |
а = 8,704(2) Å, b = 6,801(3) Å, c = 4,786(8) Å (293 К, безводный) [12] α = 90°, β = 90°, γ = 90°
| |
| Октаэдрический (Fe 2+ ) | |
| Термохимия | |
Теплоемкость ( С )
|
100,6 Дж/моль·К (безводный) [4] 394,5 Дж/моль·К (гептагидрат) [13] |
Стандартный моляр
энтропия ( S ⦵ 298 ) |
107,5 Дж/моль·К (безводный) [4] 409,1 Дж/моль·К (гептагидрат) [13] |
Стандартная энтальпия
образование (Δ f H ⦵ 298 ) |
−928,4 кДж/моль (безводный) [4] -3016 кДж/моль (гептагидрат) [13] |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ )
|
−820,8 кДж/моль (безводный) [4] -2512 кДж/моль (гептагидрат) [13] |
| Фармакология | |
| B03AA07 ( ВОЗ ) | |
| никто | |
| Фармакокинетика : | |
| 4 дня [14] | |
| 2-4 месяца с пиком активности на 7-10 день. [15] | |
| Легальное положение |
|
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
 [7]
| |
| Предупреждение | |
| Х302 , Х315 , Х319 [7] | |
| П305+П351+П338 [7] | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза )
|
237 мг/кг (крыса, перорально) [11] |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
РЕЛ (рекомендуется)
|
СВВ 1 мг/м 3 [16] |
| 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 стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
Сульфат железа(II) ( британский английский : сульфат железа(II) ) или сульфат железа обозначает ряд солей с формулой FeSO 4 . · x H 2 O. Эти соединения чаще всего существуют в виде гептагидрата ( x = 7), но некоторые из них существуют в виде гептагидрата (x = 7) значения x известны. Гидратированная форма используется в медицине для лечения или предотвращения дефицита железа , а также для промышленного применения. 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 аквакомплекса [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 голубая медь, и, возможно, по аналогии, сульфаты железа (II) и цинка были известны соответственно как зеленые и белые меди. [18]
Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения . [19] В 2021 году это было 105-е место среди наиболее часто назначаемых лекарств в США: на него было выписано более 6 миллионов рецептов. [20] [21]
Использует [ править ]
В промышленности сульфат железа в основном используется в качестве предшественника других соединений железа. Это восстановитель , поэтому он полезен для восстановления хромата в цементе до менее токсичных соединений Cr(III). Исторически сульфат железа веками использовался в текстильной промышленности в качестве фиксатора красителей . Исторически он использовался для чернения кожи и в качестве компонента железо-галловых чернил . [22] Получение серной кислоты («купоросного масла») путем перегонки зеленого купороса (сульфата железа (II)) известно уже не менее 700 лет.
Медицинское использование
Рост растений [ править ]
Сульфат железа(II) продается как сульфат железа, удобрение для почвы. [23] для снижения pH высокощелочной почвы, чтобы растения могли получить доступ к питательным веществам почвы. [24]
В садоводстве его применяют для лечения железного хлороза . [25] Хотя он и не так быстро действует, как железо ЭДТА , его действие длится дольше. Его можно смешать с компостом и закопать в почву, чтобы создать запас, которого хватит на долгие годы. [26] Сульфат железа можно использовать в качестве кондиционера для газона . [26] Его также можно использовать для удаления серебристого мха на лужайках для гольфа. [27]
Пигмент и ремесло [ править ]
Сульфат железа можно использовать для окрашивания бетона, а также некоторых известняков и песчаников в желтоватый цвет ржавчины. [28]
Столяры используют растворы сернокислого железа, чтобы придать древесине клена серебристый оттенок.
Зеленый купорос также является полезным реагентом для идентификации грибов. [29]
Историческое использование
Сульфат железа использовался при производстве чернил , в первую очередь железо-галловых чернил , которые использовались со средневековья до конца 18 века. Химические анализы лахишских букв ( ок. 588–586 до н. э. ) показали возможное присутствие железа. [30] Считается, что для изготовления чернил для этих букв могли использоваться дубовые галлы и медь. [31] Он также находит применение при шерсти крашении в качестве протравы . Хэрвуд , материал, используемый в маркетри и паркете с 17 века, также изготавливается с использованием сульфата железа.
Два разных метода прямого нанесения красителя индиго были разработаны в Англии в 18 веке и использовались вплоть до 19 века. Один из них, известный как фарфоровый синий , содержал сульфат железа (II). После печати на ткани нерастворимой формы индиго индиго восстанавливали до лейко -индиго в последовательных ваннах с сульфатом железа (с повторным окислением до индиго на воздухе между погружениями). Процесс фарфоровой синевы позволяет создавать четкие узоры, но не дает темных оттенков, как другие методы.
Во второй половине 1850-х годов сульфат железа использовался в качестве фотопроявителя для коллодионного процесса . изображений [32]
Гидраты [ править ]
Сульфат железа(II) может находиться в различных состояниях гидратации , и некоторые из этих форм существуют в природе или созданы синтетически.
- FeSO 4 ·H 2 O (минерал: шомольнокит , [8] относительно редкий, моноклинический [33] )
- FeSO 4 ·H 2 O (синтетическое соединение, стабильное при давлениях более 6,2 ГПа, триклинное [33] )
- FeSO 4 ·4H 2 O (минерал: розенит , [9] [34] белый, относительно распространен, может быть продуктом дегидратации мелантерита, моноклинный [35] )
- FeSO 4 ·5H 2 O (минерал: сидеротил , [2] [36] относительно редкий, триклинный [37] )
- FeSO 4 ·6H 2 O (минерал: феррогексагидрит , [3] [38] очень редкий, моноклинический [37] )
- FeSO 4 ·7H 2 O (минерал: мелантерит , [10] [39] сине-зеленый, относительно распространенный, моноклинный [40] )
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. [5]
Минеральные формы встречаются в зонах окисления железосодержащих рудных пластов, например пирит , марказит , халькопирит и т. д. Они также встречаются в родственных средах, например, в местах угольных пожаров. Многие из них быстро обезвоживаются, а иногда и окисляются. В таких средах существует множество других, более сложных (основных, гидратированных и/или содержащих дополнительные катионы) сульфатов Fe(II), копиапит . частым примером которых является [41]
и реакции Производство
При окончательной обработке стали перед нанесением гальванического покрытия или нанесения покрытия стальной лист или стержень пропускают через травильные ванны с серной кислотой. В результате этой обработки в качестве побочного продукта образуется большое количество сульфата железа (II). [42]
- Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2
Другим источником больших количеств является производство диоксида титана из ильменита сульфатным процессом.
Сульфат железа также получают в промышленных масштабах окислением пирита : [43]
- 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 сульфата:
- CuSO 4 + Fe → FeSO 4 + Cu
Реакция [ править ]
Сульфаты железа при растворении в воде образуют аквакомплекс металла [Fe(H 2 O) 6 ] 2+ , который представляет собой почти бесцветный парамагнитный ион.
При нагревании сульфат железа(II) сначала теряет кристаллизационную воду , и первоначальные зеленые кристаллы превращаются в белое безводное твердое вещество. При дальнейшем нагревании безводный материал разлагается на диоксид серы и триоксид серы , оставляя красновато-коричневый оксид железа (III) . Термолиз сульфата железа (II) начинается примерно при 680 ° C (1256 ° F).
- 2 FeSO 4 Fe 2 O 3 + SO 2 + SO 3
![{\displaystyle {\what {->[\Delta]}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/fb2978c53b61bedddbe69afd5e432beee1928671)
Как и другие соли железа(II), сульфат железа(II) является восстановителем. Например, он восстанавливает азотную кислоту до оксида азота , а хлор 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
Его умеренная восстановительная способность имеет значение в органическом синтезе. [44] Он используется в качестве компонента железного катализатора реагента Фентона .
Сульфат железа можно обнаружить цериметрическим методом, который является официальным методом Индийской Фармакопеи. Этот метод включает использование раствора ферроина, цвет которого во время титрования меняется от красного до светло-зеленого. [45]
См. также [ править ]
- Сульфат железа (III) (сульфат железа), другой распространенный простой сульфат железа.
- Сульфат меди(II)
- Сульфат аммония-железа(II) , также известный как соль Мора , обычная двойная соль сульфата аммония с сульфатом железа(II).
- Калькантум
- Эфраим Зиль известен как один из первых производителей сульфата железа (II), который он называл «зеленым купоросом». [46]
Ссылки [ править ]
- ^ Ли Р, Ши Й, Ши Л, Альсаеди М, Ван П (1 мая 2018 г.). «Сбор воды из воздуха: использование безводной соли с солнечным светом» . Экологические науки и технологии . 52 (9): 5398–5406. Бибкод : 2018EnST...52.5398L . дои : 10.1021/acs.est.7b06373 . hdl : 10754/627509 . ПМИД 29608281 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж «Данные о минералах Сидеротила» . Проверено 3 августа 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж «Данные о минералах феррогексагидрита» . Проверено 3 августа 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г час Лиде ДР, изд. (2009). Справочник CRC по химии и физике (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0 .
- ^ Перейти обратно: а б Зейделл А, Линке ВФ (1919). Растворимость неорганических и органических соединений (2-е изд.). Нью-Йорк : Компания Д. Ван Ностранда. п. 343 .
- ^ Перейти обратно: а б Анатольевич КР. «сульфат железа(II)» . Проверено 3 августа 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Sigma-Aldrich Co. , Гептагидрат сульфата железа(II) . Проверено 3 августа 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это Ральф Дж., Чаутитл И. «Шомольнокит» . Mindat.org . Проверено 3 августа 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это «Данные о минералах розенита» . Проверено 3 августа 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Это «Данные о минералах мелантерита» . Проверено 3 августа 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Паспорт безопасности гептагидрата сульфата железа» . Фэр-Лоун, Нью-Джерси : Fisher Scientific, Inc. Проверено 3 августа 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Вейль М. (2007). «Высокотемпературная β-модификация сульфата железа (II)» . Acta Crystallographica Раздел E. 63 (12). Международный союз кристаллографии: i192. Бибкод : 2007AcCrE..63I.192W . дои : 10.1107/S160053680705475X . Проверено 3 августа 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б с д Анатольевич КР. «гептагидрат сульфата железа(II)» . Проверено 3 августа 2014 г.
- ^ "Сульфат железа" . go.drugbank.com . Проверено 11 декабря 2023 г.
- ^ "Сульфат железа" . go.drugbank.com . Проверено 11 декабря 2023 г.
- ^ Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0346» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ Паспорт безопасности
- ^ Браун, Лесли (1993). Новый краткий Оксфордский словарь английского языка по историческим принципам . Оксфорд [англ.]: Кларендон. ISBN 0-19-861271-0 .
- ^ Всемирная организация здравоохранения (2019). Модельный список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения: 21-й список 2019 г. Женева: Всемирная организация здравоохранения. hdl : 10665/325771 . ВОЗ/MVP/EMP/IAU/2019.06. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
- ^ «Топ-300 2021 года» . КлинКальк . Архивировано из оригинала 15 января 2024 года . Проверено 14 января 2024 г.
- ^ «Сульфат железа – статистика употребления лекарств» . КлинКальк . Проверено 14 января 2024 г.
- ^ Журнал Британской археологии . http://www.archaeologyuk.org/ba/ba66/feat2.shtml ( архив )
- ^ «Зачем использовать сульфат железа для газонов?» . Проверено 14 апреля 2018 г.
- ^ «Кислая или щелочная почва: изменение pH - журнал Sunset Magazine» . www.sunset.com . 3 сентября 2004 г. Проверено 14 апреля 2018 г.
- ^ Кениг, Рич и Кунс, Майк: Контроль железного хлороза у декоративных и сельскохозяйственных растений . ( Университет штата Юта , Солт-Лейк-Сити, август 1996 г.) стр.3
- ^ Перейти обратно: а б Хандрек К. (2002). Садоводство внизу: Путеводитель по более здоровым почвам и растениям (2-е изд.). Коллингвуд, Виктория: Издательство CSIRO. стр. 146–47. ISBN 0-643-06677-2 .
- ^ Борьба с мхом при посадке зелени, Кук, Том; Макдональд, Брайан; и Меррифилд, Кэти.
- ^ Как окрасить бетон сульфатом железа
- ^ Сврчек М (1975). Цветной справочник знакомых грибов (2-е изд.). Лондон: Книги Осьминога. п. 30 . ISBN 0-7064-0448-3 .
- ↑ Торчинер, Lachish Letters , стр. 188–95.
- ^ Хаятт, Библия переводчика , 1951, том V, стр. 1067
- ^ Братья А (1892). Фотография: ее история, процессы . Лондон: Гриффин. п. 257 . OCLC 558063884 .
- ^ Перейти обратно: а б Мейсбургер Дж. (сентябрь 2019 г.). «Механизм трансформации индуцированного давлением перехода C2/c-to-P в монокристаллах моногидрата сульфата железа» . Журнал химии твердого тела . 277 : 240–252. дои : 10.1016/j.jssc.2019.06.004 . S2CID 197070809 .
- ^ «Розенит» .
- ^ Мейсбургер Дж. (сентябрь 2022 г.). «Низкотемпературная кристаллография и колебательные свойства розенита (FeSO4·4H2O), возможного минерального компонента полигидратных сульфатных отложений на Марсе» (PDF) .
- ^ «Сидеротил» .
- ^ Перейти обратно: а б «Металло-сульфатные соли окисления сульфидных минералов» . pubs.geoscienceworld.org . Проверено 18 ноября 2022 г.
- ^ «Феррогексагидрит» .
- ^ «Мелантерит» .
- ^ Петерсон RC (2003). «СВЯЗЬ МЕЖДУ СОДЕРЖАНИЕМ Cu И ИСКАЖЕНИЕМ В АТОМНОЙ СТРУКТУРЕ МЕЛАНТЕРИТА ИЗ РИЧМОНДСКОЙ ШАХТЫ, АЙРОН-Маунтин, КАЛИФОРНИЯ» (PDF) .
- ^ «Копиапите» .
- ^ Вильдермут Э., Старк Х., Фридрих Г., Эбенхёх Ф.Л., Кюборт Б., Сильвер Дж. и др. «Соединения железа». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. ISBN 978-3527306732 .
- ^ Лоусон РТ (1982). «Водное окисление пирита молекулярным кислородом». хим. Преподобный . 82 (5): 461–497. дои : 10.1021/cr00051a001 .
- ^ Ли Ирвин Смит, Дж. В. Опи (1948). «о-аминобензальдегид». Орг. Синтез . 28:11 . дои : 10.15227/orgsyn.028.0011 .
- ^ Аль-Обаиди АХ. «АНАЛИЗА СУЛЬФАТА ЖЕЛЕЗА» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 сентября 2023 года.
- ^ Прайс В. (1778 г.). Минералогия Корнубиенсис; Трактат о минералах, рудниках и горном деле . Лондон: Филлипс. п. 33 .
Внешние ссылки [ править ]
- "Информация о продукте" . Химическая земля21. 10 января 2007 г.
- Хант Т.С. (1879). . Американская Циклопедия .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|