Железен сулфат: физикохимични свойства, производство, приложение

Железният сулфат е химично съединение, което е изключително разпространено в природата и широко се използва в различни области на икономическата дейност. Има две и три валентни модификации на това вещество. Първият сорт, наречен също железен витриол, е неорганично двойно нелетливо съединение с формула FeSO₄. Външно, това химично съединение е прозрачен кристален хидрат със светъл зеленикаво-син цвят, притежаващ висока степен на хигроскопичност и разтворимост във водната среда. Във вакуум на FeSO₄ се разлага с висока интензивност, пълно разпадане настъпва при температура около 700 ° С.

Двувалентният железен сулфат служи като широко използван реагент, който при стайна температура кристализира от разтвори под формата на FeSO хептахидрат₄∙ 7Н₂О, което е бледо синьо вещество. При продължително съхранение се ерозира, превръщайки се в бяло прахообразно вещество, а на открито постепенно става жълт поради окислителни процеси. Влажността на железния сулфат се обяснява с факта, че в структурата му има една молекула с външна сфера, която лесно напуска кристалната решетка.

Тривалентният безводен железен сулфат е светложълт, парамагнитен, изключително хигроскопичен кристално вещество моноклинична система. Той е способен да формира орторбомбични и хексагонални структурни модификации. Тривалентният железен сулфат кристализира добре от различни разтвори под формата на различни хидратни съединения, съдържащи до десет молекули на водата. При бавно нагряване се превръща в безводна сол, която се разлага добре в хематит и сярен анхидрит при температура около 650 ° С. Подобно на много други соли на трикратно заредените катиони, железен сулфат образува алум, кристализиращ във формата на бледовиолетова октадедра. Това вещество е добър редуциращ агент за йон Ag +, който има силни окислителни свойства. Тривалентният железен сулфат, чиято хидролиза е наблюдавана при кипене на разтвора, в който се съдържа, съществува в природата главно в ярозит (минерален).

В промишлеността това вещество се произвежда основно като страничен продукт в заводи за обработка на метали от различни морски разтвори, използвани за отстраняване на мащаба от стоманени продукти. Това вещество може да бъде изолирано чрез калциниране на пирити или маркасити с NaCl във въздуха. Друг начин да се синтезира това е чрез нагряване на железен оксид в солите на сярна киселина. В лабораторна практика това съединение се изолира от Fe (OH)₂.

Много любопитство се дължи на факта, че железен сулфат е открит на Марс през 2009 г. от космическия кораб "Дух", от който учените заключиха, че на повърхността на планетата се наблюдават силни процеси на окисляване. Благодарение на много ниската плътност на това вещество, роувърът е толкова дълбоко затънал в своите отлагания, че дори докосна част от обвивката на дълбоки слоеве на марсианска почва.

На Земята железният сулфат, поради способността му да хидролизира заедно с алуминиев стипца, се използва като флокулант при пречистването на питейната вода. Получавайки люспи от хидроксид, това химично съединение адсорбира много вредни примеси. Също така, това вещество намира широко приложение в медицината, където се използва като лечебно средство за профилактика на анемията на желязо-дефицит.

В селскостопанския сектор желязо vitriol се използват за рекултивация на химически земи, борба с вредителите на култивирани растения, унищожаване на мъхове, лишеи, плевели и спори на паразитни гъбички. В градинарството се използва железен сулфат за хранене на плодови дървета като катализатор за образуването на хлорофил. Най-чувствителни към липсата на това вещество са ябълката, крушата, слива и праскова.

В индустрията железен сулфат се използва широко в текстилната промишленост, където служи като важен компонент на мастилото и различни минерални бои. Също така това вещество е добър консервант на дървесината. Някои така наречени отпадъчни разтвори на железен сулфат се преработват в такива изолационни материали, Като ферон и феригип, които са смес от хидрати на това съединение с различни ексципиенти.