DEMIR SÜLFAT (FESO4): YAPI, ÖZELLIKLER, SENTEZ - KIMYA - 2025

Demir sülfat sahip olan bir inorganik tuzdur kimyasal formül FeSO ₄ . Çelik işlemenin yan ürünü olarak endüstriyel olarak elde edilen, değişken renkte kristal bir katıdan oluşur.

Doğada farklı formlarda bulunur, en yaygın olanı demir sülfat heptahidrat, FeSO ₄ · 7H ₂ O (mineral melenteritte bulunan "yeşil vitriol"). Bu hidrat, kristallerinin mavimsi yeşil rengiyle kolayca ayırt edilir (alttaki resim). Diğer hidratlar genel formüle FeSO sahip ₄ · xH ₂ x, 1 ile 7 arasında değişir burada, O.

Demir sülfat kristalleri heptahidrat. Kaynak: Leiem

Demir sülfat heptahidrat ısıtmada su moleküllerini kaybeder ve diğer demir sülfat formlarına dönüştürülebilir; böylece 57 ºC'ye ısıtıldığında üç molekül su kaybeder ve demir sülfat tetrahidrata dönüşür. Toplamda kaç tane kaybedebilirsiniz? Yedi su molekülü, yani çok fazla su.

Demir sülfat, demir eksikliği anemisinin tedavisinde ve önlenmesinde kullanılır. Ancak toksik etkileri olabilir, bu nedenle dozajına dikkat etmeniz gerekir.

Öte yandan, bu demir tuzu, tekstil malzemesinin ve derinin renklendirilmesini içeren çok sayıda kullanım ve uygulamaya sahiptir; kimyasal indirgeme ajanı; radyasyon dozimetresi; ahşap koruyucu madde. Bitkilerde klorozun önlenmesinde, gravür ve litografi işlemlerinde de kullanılır.

FeSO ₄ demir (III) sülfat, Fe havada oksitlenebilen ₂ (SO ₄ ) ₃ sıcaklık, ışık, ya da pH değerinde bir artış ile arttırılabilir bir oranda.

Demir sülfatın suda çözünürlük, erime noktası, oluşturduğu kristallerin türü ve yoğunluk gibi fiziksel ve kimyasal özelliklerinin çoğu, kristallerde bulunan su moleküllerinin sayısına bağlıdır; yani hidratlarından.

Demir sülfatın yapısı

FeSO4 · 7H2O'nun Yapısı. Kaynak: Smokefoot

FeSO ₄ kimyasal formülü , bu tuzun 1: 1 oranında Fe ²⁺ ve SO ₄ ^2- iyonlarından oluştuğunu vurgular . Her iki iyon da ortorombik bir kristal sistemde düzenlenecek şekilde elektrostatik kuvvetler yoluyla etkileşime girer; mantıksal olarak susuz tuza karşılık gelir.

Üst resimde ise FeSO ₄ · 7H ₂ O'nun yapısı gösterilmektedir Turuncu küre , görüldüğü gibi altı su molekülü ile koordine ederek bir oktahedron oluşturan Fe2 ⁺ katyonunu temsil etmektedir . Fe ^{2+ yükü} , SO ₄ ^2- anyonunu çeker ve bu da gözlenirse yedinci su molekülü ile bir hidrojen bağı oluşturur.

Yedinci su molekülü (oktahedrondan uzak olan), komşu bir oktahedrona ait başka bir su molekülü ile başka bir hidrojen bağı da oluşturur. Bu etkileşimlerin sonucu, kristalin ortorombikten monokliniğe dönüşmesidir.

Susuz FeSO ₄ kristalleri hidratlaştıkça, Fe2 ⁺ etrafındaki SO ₄ ^2- anyonlarının yerini H ₂ O molekülleri alır.Bu ikameler demirin d elektronlarını bozarak onları farklı seviyelerden geçmeye zorlar. enerjiler; beyazdan mavimsi yeşile renk değişimlerinden sorumludur.

Asitlik

Bazı SO ₄ ^2- anyonları asidik ortamdan protonlanabilir. Sonuç olarak, FeSO ₄ · 7H ₂ O kristallerinin içinde , pH çok asidik ise H ₂ SO ₄ molekülleri olabilir; ve bu nedenle bu güzel kristallere bu tür koşullarda dokunmak ciddi yanıklara neden olabilir.

Fiziksel ve kimyasal özellikler

İsimler

Demir sülfat veya demir (II) sülfat

Moleküler formül

-Anhidre demir sülfat (FeSO ₄ )

-Ferröz sülfat heptahidrat (FeSO ₄ .7H ₂ O)

Moleküler ağırlık

Sülfatın hidrasyon derecesine göre değişir. Örneğin, demir sülfat heptahidrat 278.02 g / mol moleküler ağırlığa sahiptir; susuz olan ise 151.91 g / mol moleküler ağırlığa sahiptir.

Fiziksel görünüş

Ayrıca hidrasyon derecesine göre de değişir. Örneğin susuz form beyaz ortorombik kristallere sahiptir; Heptahidrous formda ise kristaller monoklinik mavi-yeşilimsi renktedir.

Koku

Tuvalet

Yoğunluk

Susuz demir sülfat yoğun tuz formu (3.65 g / cm ³ ). Heptahidrat bir şekilde, diğer taraftan, daha az yoğun (1.895 gr / cm ³ ).

Erime noktası

Aynı şekilde bu, hidrasyon derecesine bağlı olarak değişir. Susuz formun erime noktası 680 ° C (1,856 ° F, 973 K) ve heptahidrat formu 60-64 ° C (140-147 ° F, 333-337 K) vardır.

Su çözünürlüğü

Monohidrat formu: 44,69 gr / 100 ml su (77ºC)

-Heptahidrat 51,35 g / 100 ml su oluşturur (54 ºC).

Alkolde çözünürlük

Çözünmez.

Buhar basıncı

1,95 kPa (heptahidrat formu)

Kırılma indisi

1,591 (monohidrat) ve 1,471 (heptahidrat).

istikrar

Havada hızla oksitlenebilir ve Fe ³⁺ katyonunun varlığını gösteren sarı-kahverengi bir renkle kaplanır . Oksidasyon hızı, alkali ilavesiyle veya ışığa maruz bırakılarak artırılır.

ayrışma

Ayrışmaya kadar ısıtıldığında, kükürt dioksit ve kükürt trioksit gibi toksik dumanlar yayar ve kalıntı olarak kırmızımsı bir demir oksit bırakır.

Tepkiler

Nitrik aside etki ederek onu nitrojen monoksite indirgeyen indirgeyici bir ajandır. Aynı şekilde, kloru klorüre ve çimentoda bulunan toksik krom formlarını daha az toksisiteyle krom (III) 'e indirger.

Sentez

Çelik yünden

Demir sülfat, çeliğin (Fe) sülfürik asit ile reaksiyona sokulmasıyla üretilir. Açıklanan yöntemde aşağıdaki prosedür izlenir: çelik, daha önce aseton ile yağdan arındırılmış çelik yünü formunda kullanılır.

Çelik yünü daha sonra bir cam beher içerisine yerleştirilir ve% 30-40 sülfürik asit ile tamamen kaplanır ve birkaç saat boyunca asit sindiriminin gerçekleşmesine izin verilir; çelik yünü yok olana kadar. Daha fazla çelik yünü eklenebilir ve prosedür birkaç kez tekrarlanabilir.

Oluşmuş olabilecek yeşil kristaller, sülfürik asit ile pH 1-2'ye asitlendirilmiş su kullanılarak yeniden çözülür. Bu çözelti filtre kağıdında süzülür ve sodyum karbonat eklenerek pH ayarlanır. Çözelti, oksijen ile temasından kaçınmak ve böylece Fe2 ^{+ '} nin Fe ^{3 +'} e oksidasyonunu engellemek için depolanır.

Ardından süzüntü 80-90 ºC arasında bir sıcaklıkta buharlaşmaya tabi tutulur. Prosedür, bir ısıtma plakasına yerleştirilmiş Pietri kapsüllerinde gerçekleştirilir. Daha sonra, oluşan yeşil kristaller toplanır ve bunlar dehidrasyonlarını tamamlamak için bir desikatöre götürülebilir.

Piritten

Demir sülfat ayrıca piritin (FeS ₂ ) oksidasyonu ile üretilir .

2 FeS ₂ + 7 O ₂ + 2 H ₂ O => 2 FeSO ₄ + 2 H ₂ SO ₄

Riskler

FeSO _4'ün solunması burun, boğaz ve akciğerlerde tahrişe neden olur. Bu tuzla fiziksel temasta bulunursanız, cilt ve gözlerde tahrişe neden olabilir; ek olarak, ikincisi ile uzun süreli temas kahverengimsi bir lekeye ve göz hasarına neden olabilir.

Tekrarlanan yutma mide bulantısı, kusma, mide ağrısı, kabızlık ve düzensiz bağırsak hareketlerine neden olabilir.

Demir sülfat zehirlenmesi belirtileri şunları içerir: siyah veya kanlı dışkı; mavimsi cilt ve tırnaklar; atılan idrar hacmindeki değişiklikler; bayılma; ağız kuruluğu veya gözler; göğüs ağrısı; yemek; solunum zorluğu

Ek olarak, hızlı ve düzensiz kalp atışı, artan susuzluk ve açlık, alışılmadık solukluk ve nefes darlığı meydana gelebilir.

Değişen pıhtılaşma, trombin, protrombin ve kısmi tromboplastin süresinin uzamasıyla birlikte demir sülfat zehirlenmesinin bir göstergesidir.

Demir sülfatın tavşanların kalbinin izole edilmiş kasları üzerindeki etkisi üzerine yapılan çalışmalar, çalışılan kalp kasları tarafından geliştirilen maksimum gerginlikte ve maksimum gerilim gelişim hızında bir azalma ürettiğini gözlemlemeyi sağladı.

Uygulamalar

Tarımda

- Buğdayın tutamını ve meyve ağaçlarının çürümesini kontrol etmek için pestisit olarak kullanılır.

-Toprakların alkalinitesinden kaynaklanan, yaprakların sarımsı rengiyle karakterize bir hastalık olan klorozun tedavisinde kullanılır.

-Ferröz sülfat, toprakların pH'ını düşürerek alkaliniteyi kontrol eder.

- Yosunu ortadan kaldırır ve çimi koşullandırır.

Reaktif olarak ve endüstride

FeSO _4'ün reaktif olarak ve endüstride kullanımları arasında aşağıdakiler vardır:

-Analitik reaktif

-Ferrit ve manyetik demir oksit elde etmek için ham malzeme

-İnorganik mavi pigmentin detaylandırılması için içerik

-Reaktif indirgeyici nitrik asit, klor ve krom

-Diğer sülfatların imalatında

-Demir ile galvanik banyolarda kullanılır.

-Ahşap koruyucu

Alüminyum gravürlerde

-Nitratların kalitatif analizi (Fe2 ^{+ 'nin} oksidasyonu ile kahverengi sarı testi )

-Kolimerizasyon katalizörü

-Diğer ütülerin sentezinde öncü olarak kullanılır.

- Endüstriyel olarak leke çıkarıcı olarak kullanılır.

-Demir boya imalatında

-Yün lekelemede mordi

-Ağaç ağacına gümüş rengi vermek

Fenton reaksiyonunda demir katalizörü

Tıpta ve gıda takviyesi için

Demir eksikliği anemisinin tedavisinde, günde üç kez 150-300 mg demir sülfat dozu kullanılarak kullanılır ve bu, bir haftalık tedavide hemoglobin konsantrasyonunda hissedilir bir artış sağlar.

Hamile kadınlarda diyetlerine ek olarak kullanımı da önerilmiştir. Demir sülfat sığırlarda yara iyileşmesinde büzücü olarak kullanılmıştır.

Diğerleri

Atık suların flokülasyon yoluyla arıtılmasında ve ayrıca bu sulardan fosfatın giderilmesinde kullanılır. Fungus türlerinin belirlenmesinde demir sülfat heptahidrat kullanılmaktadır.

Referanslar

1. CR Scientific. (Sf). Demir sülfatın laboratuvarda hazırlanması. Crscientific.com'dan kurtarıldı
2. Werner H. Baur. (1964). Tuz hidratların kristal kimyası üzerine. III. Kristal yapısının belirlenmesi FeSO ₄ .7H ₂ O (melanterite). Açta Cryst. doi.org/10.1107/S0365110X64003000
3. PubChem. (2019). Demir sülfat heptahidrat. Kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Marks Lynn. (19 Aralık 2014). Demir Sülfat (Feosol) Nedir? Her Sağlık. Kurtarıldı: dailyhealth.com
5. Vikipedi. (2019). Demir (II) sülfat. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı