Ferrous sulfate: tính chất vật lý và hóa học, sản xuất, ứng dụng

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-02 14:05

Ferrous sulfate là một hợp chất hóa học cực kỳ phổ biến trong tự nhiên và được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực hoạt động kinh tế khác nhau. Có những biến đổi hóa trị hai và hóa trị ba của chất này. Giống đầu tiên, còn được gọi là sunfat sắt, là một hợp chất không bay hơi dạng nhị phân vô cơ có công thức FeSO₄. Bề ngoài, hợp chất hóa học này là một tinh thể hyđrat trong suốt có màu xanh lục nhạt, có độ hút ẩm và độ hòa tan cao trong môi trường nước. Trong chân không, FeSO_{4bị phân hủy với cường độ cao, quá trình phân hủy hoàn toàn xảy ra ở nhiệt độ khoảng 700 ° C.}

Ferrous sulfate là thuốc thử được sử dụng rộng rãi, kết tinh ở nhiệt độ phòng từ các dung dịch ở dạng FeSO₄4_{∙ 7H2O heptahydrate, là một chất màu xanh lam nhạt. Khi để lâu, nó bị bào mòn, biến thành chất bột màu trắng,và để ngoài không khí dần dần chuyển sang màu vàng do quá trình oxi hóa. Sự phong hóa của sunfat sắt được giải thích là do trong cấu trúc của nó có một phân tử nước hình cầu bên ngoài, dễ dàng rời khỏi mạng tinh thể.}

Sulfat sắt khan hóa trị ba là một chất tinh thể đơn tà màu vàng nhạt, thuận từ, cực kỳ hút ẩm. Có khả năng hình thành các sửa đổi cấu trúc hình thoi và hình lục giác. Sulfat sắt hóa trị ba kết tinh tốt từ các dung dịch khác nhau dưới dạng các hợp chất ngậm nước khác nhau có chứa tới mười phân tử nước. Khi đun nóng từ từ, nó chuyển thành muối khan, phân hủy tốt thành hematit và anhydrit sulfuric ở nhiệt độ khoảng 650 ° C. Giống như nhiều muối khác của các cation tích điện ba lần, sắt sunfat tạo thành các ankin kết tinh ở dạng các khối bát diện màu tím nhạt. Chất này là chất khử tốt đối với ion Ag +, có tính oxi hóa mạnh. Ferric sulfat, bị thủy phân bằng cách đun sôi dung dịch chứa nó, trong tự nhiên chủ yếu xuất hiện ở jarosit (khoáng chất).

Trong công nghiệp, chất này chủ yếu thu được dưới dạng sản phẩm phụ trong các xí nghiệp gia công kim loại từ các dung dịch tẩy rửa khác nhau được sử dụng để loại bỏ cặn từ các sản phẩm thép. Ngoài ra, chất này có thể được phân lập bằng cách nung pyrit hoặc marcasit với NaCl trong không khí. Một cách khác để tổng hợp nólà sự nung nóng oxit sắt trong muối của axit sunfuric. Trong thực hành phòng thí nghiệm, hợp chất này được phân lập từ Fe (OH)_2.

Điều gây tò mò đáng kể là sắt sunfat được phát hiện trên sao Hỏa vào năm 2009 bởi tàu vũ trụ Spirit, từ đó các nhà khoa học kết luận rằng các quá trình oxy hóa mạnh đang xảy ra trên bề mặt hành tinh. Do mật độ rất thấp của chất này, chiếc rover bị sa lầy sâu trong lớp trầm tích của nó đến mức nó thậm chí chạm vào các lớp sâu của đất sao Hỏa với một phần của thân tàu.

Trên Trái đất, sắt sunfat do có khả năng thủy phân nên được sử dụng cùng với phèn nhôm làm chất keo tụ trong quá trình lọc nước sinh hoạt. Tạo thành các mảnh hydroxit, hợp chất hóa học này hấp thụ nhiều tạp chất có hại. Ngoài ra, chất này đã được tìm thấy ứng dụng rộng rãi trong y học, nơi nó được sử dụng như một chất điều trị và dự phòng cho bệnh thiếu máu do thiếu sắt.

Trong ngành nông nghiệp, sắt sunfat được sử dụng để cải tạo đất bằng hóa chất, phòng trừ sâu bệnh hại cây trồng, tiêu diệt rêu, địa y, cỏ dại và bào tử của nấm ký sinh. Trong nghề làm vườn, sắt sunfat được sử dụng để nuôi cây ăn quả như một chất xúc tác cho sự hình thành chất diệp lục. Những người nhạy cảm nhất với việc thiếu chất này là táo, lê, mận và đào.

Công nghiệp Sulfat sắt được sử dụng rộng rãi trong ngành dệt may, nơi nó là một thành phần quan trọng trong mực và các loại thuốc nhuộm khoáng khác nhau. Cũng thếchất này là một chất bảo quản gỗ tốt. Một số được gọi là dung dịch thải sắt sunfat được chế biến thành các vật liệu cách nhiệt như ferron và ferigy thạch cao, là hỗn hợp các hyđrat của hợp chất này với các chất độn khác nhau.