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 медь. [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]
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.
Сульфат железа(II) продается как сульфат железа, добавка к почве [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 эффекты более продолжительны. 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 газонов . [26] Его также можно использовать для удаления серебристого мха на лужайках для гольфа. [27]
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]
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 гг. 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 крашении шерсти 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 изображений коллодионного процесса . [32]
Сульфат железа(II) может находиться в различных состояниях гидратации , и некоторые из этих форм существуют в природе или созданы синтетически.
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, содержащих Fe (II), распространенным примером которых является копиапит . [41]
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]
Другим источником больших количеств является производство диоксида титана из ильменита сульфатным процессом.
Сульфат железа также получают в промышленных масштабах окислением пирита : [43]
Его можно получить путем вытеснения металлов, менее реакционноспособных, чем железо , из растворов их сульфата:
Сульфаты железа при растворении в воде образуют аквакомплекс металла [Fe(H 2 O) 6 ] 2+ , который представляет собой практически 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).
Как и другие соли железа(II), сульфат железа(II) является восстановителем. Например, он восстанавливает азотную кислоту до оксида азота , а хлор до хлорида :
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]
![{\displaystyle {\ce {2FeSO_4->[\Delta]Fe_2O_3 + SO_2 + SO_3}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/82d206a2a3a6352825e3146103af550b87e77b14)
