6SO4.png) Сульфат железа (II) при растворении в воде | |
 | |
-sulfate-heptahydrate-sample.jpg/440px-Iron(II)-sulfate-heptahydrate-sample.jpg) | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Сульфат железа (II) | |
| Другие названия 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 ) |
|
| |
| |
| 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-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] 1,934 г / см 3 (гексагидрат) [2] 1,895 г / см 3 (гептагидрат) [3] |
| Температура плавления | 680 ° C (1256 ° F, 953 K) (безводный) разлагается [5] 300 ° C (572 ° F, 573 K) (моногидрат) разлагается 60–64 ° C (140–147 ° F, 333–337 K) (гептагидрат) разлагается [3] [10] |
Растворимость в воде | 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) [4] |
| Растворимость | Незначительно в алкоголе |
| Растворимость в этиленгликоле | 6,4 г / 100 г (20 ° C) [5] |
| Давление газа | 1,95 кПа (гептагидрат) [6] |
Магнитная восприимчивость (χ) | 1,24 × 10 -2 см 3 / моль (безводный) 1,05 × 10 -2 см 3 / моль (моногидрат) 1,12 × 10 -2 см 3 / моль (гептагидрат) [3] +10 200 × 10 −6 см 3 / моль |
Показатель преломления ( n D ) | 1,591 (моногидрат) [7] 1,526–1,528 (21 ° C, тетрагидрат) [8] 1,513–1,515 (пентагидрат) [1] 1,468 (гексагидрат) [2] 1,471 (гептагидрат) [9] |
| Состав | |
Кристальная структура | Ромбический , oP24 (безводный) [11] моноклинный , mS36 (моногидрат) [7] моноклинный, mP72 (тетрагидрат) [8] Триклинная , aP42 (пентагидрат) [1] моноклинный, mS192 (гексагидрат) [2] моноклинный, mP108 (гептагидрат ) [3] [9] |
Космическая группа | Pnma, № 62 (безводный) [11] C2 / c, № 15 (моногидрат, гексагидрат) [2] [7] P2 1 / n, № 14 (тетрагидрат) [8] P 1 , № 2 ( пентагидрат) [1] P2 1 / c, № 14 (гептагидрат) [9] |
Группа точек | 2 / м 2 / м 2 / м (безводный) [11] 2 / м (моногидрат, тетрагидрат, гексагидрат, гептагидрат) [2] [7] [8] [9] 1 (пентагидрат) [1] |
Постоянная решетки | a = 8,704 (2) Å, b = 6,801 (3) Å, c = 4,786 (8) Å (293 K, безводный) [11] α = 90 °, β = 90 °, γ = 90 ° |
Координационная геометрия | Октаэдрический (Fe 2+ ) |
| Термохимия | |
Теплоемкость ( C ) | 100,6 Дж / моль · K (безводный) [3] 394,5 Дж / моль · K (гептагидрат) [12] |
Стандартная мольная энтропия ( S | 107,5 Дж / моль · K (безводный) [3] 409,1 Дж / моль · K (гептагидрат) [12] |
Std энтальпия формации (Δ F H ⦵ 298 ) | -928,4 кДж / моль (безводный) [3] -3016 кДж / моль (гептагидрат) [12] |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ˚) | −820,8 кДж / моль (безводный) [3] −2512 кДж / моль (гептагидрат) [12] |
| Фармакология | |
Код УВД | B03AA07 ( ВОЗ ) |
| Опасности | |
| Пиктограммы GHS | [6] |
| Сигнальное слово GHS | Предупреждение |
Положения об опасности GHS | H302 , H315 , H319 [6] |
Меры предосторожности GHS | P305 + 351 + 338 [6] |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | [14]  1 0 0 |
| Смертельная доза или концентрация (LD, LC): | |
LD 50 ( средняя доза ) | 237 мг / кг (крыса, перорально) [10] |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
REL (рекомендуется) | TWA 1 мг / м 3 [13] |
| 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 | |
-sulfate-heptahydrate-sample.jpg){kind=link}
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 для промышленного применения. Известный с древних времен как медь и зеленый купорос (купорос - архаичное название сульфата ), сине-зеленый гептагидрат ( гидратс 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 как зеленый и белый медь соответственно. [15]
Он включен в Список основных лекарственных средств Всемирной организации здравоохранения , наиболее безопасных и эффективных лекарств, необходимых в системе здравоохранения . [16] В 2018 году это было 94-е место среди наиболее часто назначаемых лекарств в Соединенных Штатах: было выписано более 8 миллионов рецептов. [17] [18]
Использует [ редактировать ]
В промышленности сульфат железа в основном используется в качестве предшественника 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. [19] Получение серной кислоты («купоросное масло») путем дистилляции зеленого купороса (сульфата железа (II)) известно как минимум 700 лет.
Медицинское использование [ править ]
Рост растений [ править ]
Сульфат железа (II) продается в виде сульфата железа, поправки на почву [20] для снижения pH высокощелочной почвы, чтобы растения могли получить доступ к питательным веществам почвы. [21]
В садоводстве его применяют для лечения железного хлороза . [22] Хотя он и не так быстро действует, как ЭДТА трехвалентного железа , его эффекты более продолжительны. Его можно смешать с компостом и закопать в почву, чтобы создать хранилище, которое может прослужить долгие годы. [23] Он также используется в качестве газона кондиционера, [23] и мох убийцы.
Пигмент и крафт [ править ]
Сульфат железа можно использовать для окрашивания бетона, некоторых известняков и песчаников в желтоватый цвет ржавчины. [24]
Столярные мастера используют растворы сульфата железа для окрашивания древесины клена в серебристый оттенок.
Зеленый купорос также является полезным реагентом для идентификации грибов. [25]
Историческое использование [ править ]
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. [26] Считается, что при изготовлении чернил на этих буквах могли использоваться дубовые галлы и медные оперы. [27] 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, как при других методах.
Во второй половине 1850-х годов сульфат железа использовался как проявитель фотографий для изображений коллодийного процесса . [28]
Увлажняет [ править ]
Сульфат железа (II) может находиться в различных состояниях гидратации , и некоторые из этих форм существуют в природе.
- FeSO 4 · H 2 O (минерал: сомольнокит , [7] относительно редко)
- FeSO 4 · 4H 2 O (минерал: розенит , [8] [29] белый, относительно часто, может быть продуктом дегидратации мелантерита)
- FeSO 4 · 5H 2 O (минерал: сидеротил , [1] [30] относительно редко)
- FeSO 4 · 6H 2 O (минерал: феррогексагидрит , [2] [31] относительно редко)
- FeSO 4 · 7H 2 O (минерал: мелантерит , [9] [32] 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. [4]
Минеральные формы обнаружены в зонах окисления железосодержащих рудных пластов, например пирита , марказита , халькопирита и т. Д. Они также встречаются в связанных с ними средах, таких как места пожаров угля. Многие быстро обезвоживаются, а иногда и окисляются. В таких средах существует множество других, более сложных (основных, гидратированных и / или содержащих дополнительные катионы) сульфатов Fe (II), распространенным примером которых является копиапит . [33]
Производство и реакции [ править ]
При чистовой обработке стали перед нанесением гальванического покрытия или покрытия стальной лист или пруток пропускают через травильные ванны с серной кислотой. В результате этой обработки в качестве побочного продукта образуется большое количество сульфата железа (II). [34]
- Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2
Другой источник больших количеств - производство диоксида титана из ильменита сульфатным способом.
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 [ править ]
При растворении в воде сульфаты железа образуют аквокомплекс металла [Fe (H 2 O) 6 ] 2+ , который представляет собой почти бесцветный парамагнитный ион.
При нагревании сульфат железа (II) сначала теряет кристаллизационную воду, и исходные зеленые кристаллы превращаются в белое безводное твердое вещество. При дальнейшем нагревании безводный материал выделяет диоксид 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 + 2 SO 2 + O 2
Как и другие 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
Его мягкая восстанавливающая способность имеет ценность в органическом синтезе. [35] Он используется в качестве железного каталитического компонента в реактиве Фентона .
См. Также [ править ]
- Сульфат железа (III) ( сульфат железа), другой распространенный 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 . [36]
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e f "Минеральные данные Сидеротила" . Проверено 3 августа 2014 .
- ^ a b c d e f «Данные о минералах феррогексагидрита» . Проверено 3 августа 2014 .
- ^ a b c d e f g h Лиде, Дэвид Р., изд. (2009). CRC Справочник по химии и физике (90-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0.
- ^ a b Зейделл, Атертон; Линке, Уильям Ф. (1919). Растворимость неорганических и органических соединений (2-е изд.). Нью-Йорк : Компания Д. Ван Ностранд. п. 343 .
- ^ а б Анатольевич, Кипер Руслан. «сульфат железа (II)» . Проверено 3 августа 2014 .
- ^ a b c d Sigma-Aldrich Co. , Гептагидрат сульфата железа (II) . Проверено 3 августа 2014.
- ^ a b c d e Ральф, Джолион; Chautitle, Ида. «Сомольноките» . Mindat.org . Проверено 3 августа 2014 .
- ^ a b c d e "Минеральные данные розенита" . Проверено 3 августа 2014 .
- ^ a b c d e «Данные о минералах мелантерита» . Проверено 3 августа 2014 .
- ^ a b «Паспорт безопасности вещества гептагидрата сульфата железа» . Fair Lawn, Нью - Джерси : Fisher Scientific, Inc . Проверено 3 августа 2014 .
- ^ a b c d Вейль, Маттиас (2007). «Высокотемпературная β-модификация сульфата железа (II)» . Acta Crystallographica Раздел E . Международный союз кристаллографии. 63 (12): i192. DOI : 10.1107 / S160053680705475X . Проверено 3 августа 2014 .
- ^ a b c d Анатольевич, Кипер Руслан. «гептагидрат сульфата железа (II)» . Проверено 3 августа 2014 .
- ^ Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «# 0346» . Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ beta-static.fishersci.com/content/dam/fishersci/en_US/documents/programs/education/regulatory-documents/sds/chemicals/chemicals-f/S25325A.pdf
- ^ Браун, Лесли (1993). Новый более короткий Оксфордский словарь английского языка по историческим принципам . Оксфорд [англ.]: Кларендон. ISBN 0-19-861271-0.
- ^ Всемирная организация здравоохранения (2019). Примерный перечень Всемирной организации здравоохранения основных лекарственных средств: список двадцать первых 2019 . Женева: Всемирная организация здравоохранения. ЛВП : 10665/325771 . WHO / MVP / EMP / IAU / 2019.06. Лицензия: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
- ^ «Топ 300 2021 года» . ClinCalc . Проверено 18 февраля 2021 года .
- ^ «Сульфат железа - Статистика употребления наркотиков» . ClinCalc . Проверено 18 февраля 2021 года .
- ^ Британский журнал археологии. http://www.archaeologyuk.org/ba/ba66/feat2.shtml ( архив )
- ^ "Зачем использовать сульфат железа для газонов?" . Проверено 14 апреля 2018 .
- ^ «Кислотная или щелочная почва: изменение pH - журнал Sunset» . www.sunset.com . Проверено 14 апреля 2018 .
- ^ Koenig, Рич и Kuhns, Майк: Контроль железного хлороза в декоративных культурных растений . ( Университет штата Юта , Солт-Лейк-Сити, август 1996 г.) стр.
- ^ a b Хэндрек, Кевин (2002). Садоводство внизу: Руководство по более здоровым почвам и растениям (2-е изд.). Коллингвуд, Виктория: Издательство CSIRO. С. 146–47. ISBN 0-643-06677-2.
- ^ Как красить бетон сульфатом железа
- ^ Svrcek, Мирко (1975). Цветовой справочник по знакомым грибам (2-е изд.). Лондон: Octopus Books. п. 30 . ISBN 0-7064-0448-3.
- ^ Torczyner, Лахису Letters , стр. 188-95
- ↑ Hyatt, The Interpreter's Bible , 1951, том V, стр. 1067
- ^ Братья, Альфред (1892). Фотография: ее история, процессы . Лондон: Гриффин. п. 257 . OCLC 558063884 .
- ^ https://www.mindat.org/min-3469.html
- ^ https://www.mindat.org/min-3643.html
- ^ https://www.mindat.org/min-1517.html
- ^ https://www.mindat.org/min-2633.html
- ^ https://www.mindat.org/min-1124.html
- ^ Вильдермут, Эгон; Старк, Ганс; Фридрих, Габриэле; Эбенхох, Франц Людвиг; Кюборт, Бриджит; Сильвер, Джек; Ритупер, Рафаэль. «Соединения железа». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH.
- ^ Ли Ирвин Смит; Дж. В. Опи (1948). «о-Аминобензальдегид». Орг. Synth . 28 : 11. DOI : 10,15227 / orgsyn.028.0011 .
- ^ Прайс, Уильям (1778). Mineralogia Cornubiensis; Трактат о полезных ископаемых, шахтах и горном деле . Лондон: Филлипс. п. 33 .
Внешние ссылки [ править ]
 | Викискладе есть медиафайлы по теме сульфата железа (II) . |
- «Сульфат железа» . Информационный портал о наркотиках . Национальная медицинская библиотека США.
- «Информация о продукте» . Химическая земля 21. 10 января 2007 г.
- Как сделать Copperas (сульфат железа) из пирита
- Хант, Т. Стерри (1879). . Американская циклопедия .
