Željezni sulfat: fizikalna i kemijska svojstva, proizvodnja, primjena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-02 13:56

Željezni sulfat je kemijski spoj koji je izuzetno čest u prirodi i široko se koristi u različitim područjima gospodarske djelatnosti. Postoje dvovalentne i trovalentne modifikacije ove tvari. Prva sorta, također nazvana željezov sulfat, je anorganski binarni nehlapljivi spoj formule FeSO₄. Izvana, ovaj kemijski spoj je prozirni kristalni hidrat svijetlo zelenkasto-plave boje, visokog stupnja higroskopnosti i topljivosti u vodenom mediju. U vakuumu se FeSO_{4 razgrađuje visokim intenzitetom, potpuna razgradnja se događa na temperaturi od oko 700°C.}

Željezni sulfat je široko korišten reagens koji kristalizira na sobnoj temperaturi iz otopina u obliku FeSO₄4_{∙7H2 O heptahidrat, koji je blijedoplava tvar. Kada se dugo čuva, erodira, pretvarajući se u bijelu praškastu tvar,a na otvorenom postupno žuti zbog oksidativnih procesa. Trošenje željeznog sulfata objašnjava se činjenicom da u njegovoj strukturi postoji jedna molekula vode vanjske sfere, koja lako napušta kristalnu rešetku.}

Trovalentni bezvodni željezni sulfat je svijetložuta, paramagnetna, izrazito higroskopna monoklinska kristalna tvar. Sposoban za formiranje ortorombnih i heksagonalnih strukturnih modifikacija. Trovalentni željezo sulfat dobro kristalizira iz različitih otopina u obliku različitih hidratiziranih spojeva koji sadrže do deset molekula vode. Polaganim zagrijavanjem pretvara se u bezvodnu sol, koja se na temperaturi od oko 650°C dobro razgrađuje u hematit i sumporni anhidrit. Poput mnogih drugih soli trostruko nabijenih kationa, željezni sulfat tvori stipse koje kristaliziraju u obliku blijedoljubičastih oktaedara. Ova tvar je dobro redukcijsko sredstvo za ion Ag+, koji ima jaka oksidirajuća svojstva. Željezov sulfat, hidroliziran kuhanjem otopine u kojoj se nalazi, nalazi se u prirodi pretežno u jarozitu (mineral).

U industriji se ova tvar dobiva uglavnom kao nusproizvod u metaloprerađivačkim poduzećima iz raznih otopina za kiseljenje koje se koriste za uklanjanje kamenca s proizvoda od čelika. Također, ova se tvar može izolirati kalciniranjem pirita ili markazita s NaCl u zraku. Drugi način da se sintetiziraje zagrijavanje željeznog oksida u solima sumporne kiseline. U laboratorijskoj praksi ovaj spoj je izoliran iz Fe(OH)_2.

Velika je zanimljivost da je na Marsu 2009. godine svemirska letjelica Spirit otkrila željezni sulfat, iz čega su znanstvenici zaključili da se na površini planeta odvijaju snažni oksidativni procesi. Zbog vrlo niske gustoće ove tvari, rover je toliko duboko zarobljen u svojim naslagama da je dijelom trupa čak dodirnuo duboke slojeve marsovskog tla.

Na Zemlji se željezni sulfat, zbog svoje sposobnosti hidrolize, koristi zajedno s aluminijskim alumom kao flokulant u procesu pročišćavanja pitke vode. Formirajući hidroksidne pahuljice, ovaj kemijski spoj adsorbira mnoge štetne nečistoće. Također, ova je tvar našla široku primjenu u medicini, gdje se koristi kao terapeutsko i profilaktičko sredstvo za anemiju zbog nedostatka željeza.

U poljoprivrednoj industriji, željezni sulfat se koristi za kemijsku rekultivaciju tla, suzbijanje štetočina kultiviranih biljaka, uništavanje mahovina, lišajeva, korova i spora parazitskih gljiva. U hortikulturi, željezni sulfat se koristi za ishranu voćaka kao katalizator za stvaranje klorofila. Najosjetljivije na nedostatak ove tvari su jabuka, kruška, šljiva i breskva.

Industrijski željezni sulfat ima široku primjenu u tekstilnoj industriji, gdje je važan sastojak tinte i raznih mineralnih boja. Takođerova tvar je dobar konzervans za drvo. Neke takozvane otpadne otopine željeznog sulfata prerađuju se u izolacijske materijale kao što su feron i ferigips, koji su mješavina hidrata ovog spoja s raznim punilima.