Dzelzs sulfāts: fizikālās un ķīmiskās īpašības, ražošana, pielietojums

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-02 13:59

Dzelzs sulfāts ir ķīmisks savienojums, kas ir ārkārtīgi izplatīts dabā un tiek plaši izmantots dažādās saimnieciskās darbības jomās. Šai vielai ir divvērtīgas un trīsvērtīgas modifikācijas. Pirmā šķirne, ko sauc arī par dzelzs sulfātu, ir neorganisks binārs negaistošs savienojums ar formulu FeSO₄. Ārēji šis ķīmiskais savienojums ir caurspīdīgs kristālisks hidrāts gaiši zaļgani zilā krāsā, kam ir augsta higroskopiskuma pakāpe un šķīdība ūdens vidē. Vakuumā FeSO_{4 sadalās ar lielu intensitāti, pilnīga sadalīšanās notiek aptuveni 700°C temperatūrā.}

Dzelzs sulfāts ir plaši izmantots reaģents, kas istabas temperatūrā kristalizējas no šķīdumiem FeSO formā.₄4_{∙7H2 O heptahidrāts, kas ir gaiši zila viela. Ilgstoši uzglabājot, tas erodējas, pārvēršoties b altā pulverveida vielā,un brīvā dabā oksidatīvo procesu ietekmē pamazām kļūst dzeltens. Dzelzs sulfāta noturība ir izskaidrojama ar to, ka tā struktūrā ir viena ārējās sfēras ūdens molekula, kas viegli iziet no kristāliskā režģa.}

Trivalents bezūdens dzelzs sulfāts ir gaiši dzeltena, paramagnētiska, ārkārtīgi higroskopiska monoklīniska kristāliska viela. Spēj veidot ortorombiskas un sešstūra struktūras modifikācijas. Trīsvērtīgais dzelzs sulfāts labi kristalizējas no dažādiem šķīdumiem dažādu hidratētu savienojumu veidā, kas satur līdz pat desmit ūdens molekulām. Lēnām karsējot, tas pārvēršas par bezūdens sāli, kas aptuveni 650 ° C temperatūrā labi sadalās hematītā un sērskābes anhidrītā. Tāpat kā daudzi citi trīskārši uzlādētu katjonu sāļi, dzelzs sulfāts veido alaunus, kas kristalizējas gaiši purpursarkanu oktaedru veidā. Šī viela ir labs Ag+ jonu reducētājs, kam piemīt spēcīgas oksidējošas īpašības. Dzelzs sulfāts, ko hidrolizē, vārot šķīdumu, kurā tas atrodas, dabā galvenokārt sastopams jarozītā (minerālā).

Rūpniecībā šo vielu iegūst galvenokārt kā blakusproduktu metālapstrādes uzņēmumos no dažādiem kodināšanas šķīdumiem, ko izmanto, lai noņemtu katlakmens no tērauda izstrādājumiem. Arī šo vielu var izolēt, kalcinējot pirītus vai markazītu ar NaCl gaisā. Vēl viens veids, kā to sintezētir dzelzs oksīda karsēšana sērskābes sāļos. Laboratorijas praksē šo savienojumu izdala no Fe(OH)_2.

Ir liela ziņkāre, ka dzelzs sulfātu 2009. gadā uz Marsa atklāja kosmosa kuģis Spirit, no kura zinātnieki secināja, ka uz planētas virsmas notiek spēcīgi oksidācijas procesi. Šīs vielas ļoti zemā blīvuma dēļ roveris ir tik dziļi iegrimis savos nogulumos, ka ar daļu no korpusa tas pat pieskārās Marsa augsnes dziļajiem slāņiem.

Uz Zemes dzelzs sulfātu, pateicoties tā hidrolīzes spējai, izmanto kopā ar alumīnija alanu kā flokulantu dzeramā ūdens attīrīšanas procesā. Veidojot hidroksīda pārslas, šis ķīmiskais savienojums adsorbē daudzus kaitīgus piemaisījumus. Tāpat šī viela ir atradusi plašu pielietojumu medicīnā, kur to izmanto kā ārstniecisku un profilaktisku līdzekli dzelzs deficīta anēmijas gadījumā.

Lauksaimniecības nozarē dzelzs sulfātu izmanto augsnes ķīmiskai meliorācijai, kultivēto augu kaitēkļu apkarošanai, sūnu, ķērpju, nezāļu un parazitāro sēņu sporu iznīcināšanai. Dārzkopībā dzelzs sulfātu izmanto augļu koku barošanai kā hlorofila veidošanās katalizatoru. Visjutīgākie pret šīs vielas trūkumu ir āboli, bumbieri, plūmes un persiki.

Industrial Dzelzs sulfātu plaši izmanto tekstilrūpniecībā, kur tas ir svarīga tintes un dažādu minerālkrāsu sastāvdaļa. Arīšī viela ir labs koksnes aizsardzības līdzeklis. Daži tā sauktie dzelzs sulfāta atkritumu šķīdumi tiek pārstrādāti izolācijas materiālos, piemēram, dzelzs un feriģipsis, kas ir šī savienojuma hidrātu maisījums ar dažādām pildvielām.