Síran železnatý - Iron(II) sulfate
![]() Síran železnatý po rozpuštění ve vodě | |
![]() | |
![]() | |
Jména | |
---|---|
Název IUPAC Síran železnatý | |
Ostatní jména Síran železnatý; Síran železnatý, Zelený vitriol, Železný vitriol, Copperas, Melanterit, Szomolnokit | |
Identifikátory | |
| |
3D model (JSmol ) |
|
ChEBI |
|
ChEMBL |
|
ChemSpider | |
Informační karta ECHA | 100.028.867 ![]() |
Číslo ES |
|
PubChem CID | |
Číslo RTECS |
|
UNII |
|
UN číslo | 3077 |
Řídicí panel CompTox (EPA) |
|
| |
| |
Vlastnosti | |
FeSO4 | |
Molární hmotnost | 151,91 g / mol (bezvodý) 169,93 g / mol (monohydrát) 241,99 g / mol (pentahydrát) 260,00 g / mol (hexahydrát) 278,02 g / mol (heptahydrát) |
Vzhled | Bílé krystaly (bezvodé) Bílo-žluté krystaly (monohydrát) Modrozelené krystaly (heptahydrát) |
Zápach | Bez zápachu |
Hustota | 3,65 g / cm3 (bezvodý) 3 g / cm3 (monohydrát) 2,15 g / cm3 (pentahydrát)[1] 1,934 g / cm3 (hexahydrát)[2] 1,895 g / cm3 (heptahydrát)[3] |
Bod tání | 680 ° C (1256 ° F; 953 K) (bezvodý) se rozkládá[5] 300 ° C (572 ° F; 573 K) (monohydrát) se rozkládá 60–64 ° C (333–337 K 140–147 ° F) (heptahydrát) se rozkládá[3][10] |
Monohydrát: 44,69 g / 100 ml (77 ° C) 35,97 g / 100 ml (90,1 ° C) Heptahydrát: 15,65 g / 100 ml (0 ° C) 20,5 g / 100 ml (10 ° C) 29,51 g / 100 ml (25 ° C) 39,89 g / 100 ml (40,1 ° C) 51,35 g / 100 ml (54 ° C)[4] | |
Rozpustnost | Zanedbatelné v alkohol |
Rozpustnost v ethylenglykol | 6,4 g / 100 g (20 ° C)[5] |
Tlak páry | 1,95 kPa (heptahydrát)[6] |
1.24×10−2 cm3/ mol (bezvodý) 1.05×10−2 cm3/ mol (monohydrát) 1.12×10−2 cm3/ mol (heptahydrát)[3] +10200×10−6 cm3/ mol | |
Index lomu (nD) | 1,591 (monohydrát)[7] 1,526–1,528 (21 ° C, tetrahydrát)[8] 1,513–1 515 (pentahydrát)[1] 1,468 (hexahydrát)[2] 1,471 (heptahydrát)[9] |
Struktura | |
Ortorombický, o24 (bezvodý)[11] Monoklinický, mS36 (monohydrát)[7] Monoklinický, mP72 (tetrahydrát)[8] Triclinic, aP42 (pentahydrát)[1] Monoklinický, mS192 (hexahydrát)[2] Monoklinický, mP108 (heptahydrát)[3][9] | |
Pnma, č. 62 (bezvodý) [11] C2 / c, č. 15 (monohydrát, hexahydrát)[2][7] P21/ n, č. 14 (tetrahydrát)[8] P1, Č. 2 (pentahydrát)[1] P21/ c, č. 14 (heptahydrát)[9] | |
2 / m 2 / m 2 / m (bezvodý)[11] 2 / m (monohydrát, tetrahydrát, hexahydrát, heptahydrát)[2][7][8][9] 1 (pentahydrát)[1] | |
A = 8 704 (2) Å, b = 6,801 (3) Å, C = 4 866 (8) Å (293 K, bezvodý)[11] α = 90 °, β = 90 °, γ = 90 ° | |
Octahedral (Fe2+) | |
Termochemie | |
Tepelná kapacita (C) | 100,6 J / mol · K (bezvodý)[3] 394,5 J / mol · K (heptahydrát)[12] |
Std molární entropie (S | 107,5 J / mol · K (bezvodý)[3] 409,1 J / mol · K (heptahydrát)[12] |
Std entalpie of formace (ΔFH⦵298) | -928,4 kJ / mol (bezvodý)[3] -3016 kJ / mol (heptahydrát)[12] |
Gibbsova volná energie (ΔFG˚) | -820,8 kJ / mol (bezvodý)[3] -2512 kJ / mol (heptahydrát)[12] |
Farmakologie | |
B03AA07 (SZO) | |
Nebezpečí | |
Piktogramy GHS | ![]() |
Signální slovo GHS | Varování |
H302, H315, H319[6] | |
P305 + 351 + 338[6] | |
NFPA 704 (ohnivý diamant) | |
Smrtelná dávka nebo koncentrace (LD, LC): | |
LD50 (střední dávka ) | 237 mg / kg (potkan, orálně)[10] |
NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví): | |
REL (Doporučeno) | TWA 1 mg / m3[13] |
Související sloučeniny | |
jiný kationty | Síran kobaltnatý Síran měďnatý Síran manganatý Síran nikelnatý |
Související sloučeniny | Síran železitý |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
![]() ![]() ![]() | |
Reference Infoboxu | |
Síran železnatý (Britská angličtina: síran železnatý) nebo síran železnatý označuje rozsah soli se vzorcem FeTAK4 ·XH2O. Tyto sloučeniny existují nejčastěji jako heptahydrát (X = 7), ale jsou známy pro několik hodnot X. Hydratovaná forma se používá lékařsky k léčbě nedostatku železa a také pro průmyslové aplikace. Od starověku známý jako Copperas a jako zelený vitriol (vitriol je archaický název pro síran ), modrozelený heptahydrát (hydrát se 7 molekulami vody) je nejběžnější formou tohoto materiálu. Všechny sírany železa (II) se rozpouštějí ve vodě, aby poskytly to samé aqua komplex [Fe (H2Ó)6]2+, který má oktaedrická molekulární geometrie a je paramagnetické. Název Copperas pochází z dob, kdy byl síran měďnatý známý jako modrý Copas, a možná analogicky byl síran železitý a zinek známý jako zelený a bílý Copas.[15]
Je na Seznam základních léčivých přípravků Světové zdravotnické organizace, nejbezpečnější a nejúčinnější léky potřebné v a zdravotní systém.[16] V roce 2017 se jednalo o 92. nejčastěji předepisovanou léčbu ve Spojených státech s více než osmi miliony receptů.[17][18]
Použití
Průmyslově se síran železnatý používá hlavně jako předzvěst jiných sloučenin železa. Je to redukční činidlo, a jako takový je užitečný pro snížení chromát v cement na méně toxické sloučeniny Cr (III). Historicky síran železnatý se po staletí používal v textilním průmyslu jako fixátor barviva. Historicky se používá k černění kůže a jako složka inkoustu.[19] Příprava kyselina sírová („olej z vitriolu“) destilací zeleného vitriolu (síranu železnatého) je znám již nejméně 700 let.
Lékařské použití
Spolu s dalšími sloučeninami železa se síran železnatý používá k obohacení potravin ak léčbě a prevenci nedostatek železa anémie.[Citace je zapotřebí ] Zácpa je častým a nepříjemným vedlejším účinkem spojeným s podáváním perorálních doplňků železa.[Citace je zapotřebí ] Změkčovače stolice jsou často předepsány, aby se zabránilo zácpě.[Citace je zapotřebí ]
Barvivo
Síran železnatý byl použit při výrobě inkousty, zejména inkoust železné žluče, který byl použit z středověk až do konce osmnáctého století. Chemické zkoušky provedené na Lachish dopisy (C.588–586 př. N. L.) Ukázal možnou přítomnost železa.[20] Předpokládá se, že při výrobě inkoustu na těchto písmech mohly být použity dubové hálky a mědi.[21] Rovněž najde použití v vlna barvení jako mořidlo. Harewood, materiál používaný v intarzie a parkety od 17. století se také vyrábí pomocí síranu železnatého.
Dvě různé metody přímé aplikace indigo barvivo byly vyvinuty v Anglii v osmnáctém století a zůstaly používány až do devatenáctého století. Jeden z nich, známý jako porcelánová modrá, zahrnoval síran železnatý. Po vytištění nerozpustné formy indiga na látku se indigo zredukovalo na leuco-indigo v řadě lázní síranu železnatého (s reoxidací na indigo ve vzduchu mezi ponořeními). Proces porcelánově modré barvy mohl vytvářet ostré vzory, ale nemohl vytvářet temné odstíny jiných metod.
Někdy je obsažen v konzervovaných černých olivách jako umělé barvivo.
Síran železnatý lze také použít k barvení betonu a některých vápenců a pískovců nažloutlou barvu rzi.[22]
Pracovníci dřeva k barvení použijte roztoky síranu železnatého javor dřevo stříbřitý odstín.
Růst rostlin
Síran železnatý se prodává jako síran železnatý, což je úprava půdy[23] pro snížení pH vysoce alkalické půdy, aby rostliny měly přístup k živinám půdy.[24]
v zahradnictví používá se k léčbě železa chloróza.[25] I když ne tak rychle působící jako železitá EDTA, jeho účinky jsou dlouhodobější. Může být smíchán s kompostem a vykopán do půdy, aby se vytvořil sklad, který vydrží roky.[26] Používá se také jako trávník kondicionér,[26] a zabiják mechů.
Jiná použití
Ve druhé polovině padesátých let byl jako fotografický vývojář používán síran železnatý kolodiový proces snímky.[27]
Síran železnatý se někdy přidává do chladicí vody protékající mosaznými trubkami turbínových kondenzátorů, aby vytvořil ochranný povlak odolný proti korozi.
Používá se při rafinaci zlata k vysrážení kovového zlata z roztoků chloridu aurického (zlato rozpuštěné v roztoku s Lučavka královská ).
Používá se při čištění vody pomocí vločkování a pro fosfát stěhování v komunálních a průmyslových kanalizace čistírny, aby se zabránilo eutrofizace útvarů povrchové vody.[Citace je zapotřebí ]
Používá se jako tradiční metoda ošetření dřevěných obkladů[je zapotřebí objasnění ] na domech, buď samostatně, rozpuštěných ve vodě, nebo jako součást barvy na vodní bázi.[Citace je zapotřebí ]
Zelený vitriol je také užitečným činidlem při identifikaci hub.[28]
Používá se jako železná katalyzátorová složka Fentonovo činidlo.
Na počátku 19. století chemik Friedrich Accum objevil, že v Anglii tmavé pivo porter často obsahoval síran železnatý jako zpěňovač.[29]
Je to jedna z klíčových složek inkoust železné žluče.
Hydráty
Síran železnatý lze nalézt v různých stavech hydratace a některé z těchto forem existují v přírodě.
- FeSO4· H2O (minerál: Szomolnokite,[7] relativně vzácné)
- FeSO4· 4H2O (minerál: Rozenite,[8][30] bílý, relativně běžný, může být produktem dehydratace melanteritu)
- FeSO4· 5H2O (minerál: Siderotil,[1][31] relativně vzácné)
- FeSO4· 6H2O (minerál: Ferrohexahydrit,[2][32] relativně vzácné)
- FeSO4· 7H2O (minerál: Melanterit,[9][33] modrozelená, relativně běžná)
Tetrahydrát se stabilizuje, když teplota vodných roztoků dosáhne 56,6 ° C (133,9 ° F). Při 64,8 ° C (148,6 ° F) tvoří tyto roztoky jak tetrahydrát, tak monohydrát.[4]
Všechny zmíněné minerální formy jsou spojeny s oxidačními zónami ložisek železných rud (pyrit, markazit, chalkopyrit atd.) a související prostředí (například stránky s požárem uhlí). Mnoho lidí podléhá rychlé dehydrataci a někdy oxidaci. V takových prostředích existuje celá řada dalších, komplexnějších (bazických, hydratovaných a / nebo obsahujících další kationty) síranů nesoucích Fe (II), s copiapite být dobrým a běžným příkladem.[34]
Produkce a reakce
V dokončení ocel před pokovením nebo potažením prochází ocelový plech nebo tyč mořící koupele kyseliny sírové. Toto zpracování produkuje velké množství síranu železnatého jako vedlejšího produktu.[35]
- Fe + H2TAK4 → FeSO4 + H2
Další zdroj velkého množství je výsledkem výroby oxid titaničitý z ilmenit pomocí síranového procesu.
Síran železnatý se také komerčně připravuje oxidací pyrit:
- 2 FeS2 + 7 O.2 + 2 H2O → 2 FeSO4 + 2 H2TAK4
Může být vyroben vytěsněním kovů méně reaktivních než Žehlička z roztoků jejich síranu: CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu
Reakce
Po rozpuštění ve vodě tvoří síran železnatý kovový aquo komplex [Fe (H2Ó)6]2+, což je téměř bezbarvý, paramagnetické ion.
Při zahřátí nejprve ztratí síran železnatý krystalová voda a původní zelené krystaly se převedou na bíle zbarvenou bezvodou pevnou látku. Při dalším zahřívání se bezvodý materiál uvolňuje oxid siřičitý a bílé výpary z oxid sírový, přičemž zanechává červenohnědý oxid železitý. Rozklad síranu železnatého začíná při asi 680 ° C (1256 ° F).
- 2 FeSO4 → Fe2Ó3 + SO2 + SO3
Stejně jako všechny soli železa (II) je síran železnatý (II) redukčním činidlem. Například snižuje kyselina dusičná na oxid uhelnatý a chlór na chlorid:
- 6 FeSO4 + 3 H2TAK4 + 2 HNO3 → 3 Fe2(TAK4)3 + 4 H2O + 2 NO
- 6 FeSO4 + 3 Cl2 → 2 Fe2(TAK4)3 + 2 FeCl3

Po vystavení vzduchu oxiduje a vytváří korozivní hnědožlutý povlak „zásaditého síranu železitého“, který je aduktem oxid železitý a síran železitý:
- 12 FeSO4 + 3 O.2 → 4 Fe2(TAK4)3 + 2 Fe2Ó3
Viz také
- Síran železitý (síran železitý), další běžný jednoduchý síran železa.
- Síran měďnatý
- Síran železnatý amonný, také známý jako Mohrova sůl, běžný podvojná sůl z síran amonný síranem železnatým.
- Chalcanthum
- Ephraim Seehl známý jako časný výrobce zelený vitriol.[36]
Reference
- ^ A b C d E F „Siderotil Mineral Data“. Citováno 2014-08-03.
- ^ A b C d E F „Minerální údaje o ferrohexahydritu“. Citováno 2014-08-03.
- ^ A b C d E F G h Lide, David R., ed. (2009). CRC Handbook of Chemistry and Physics (90. vydání). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-1-4200-9084-0.
- ^ A b Seidell, Atherton; Linke, William F. (1919). Rozpustnosti anorganických a organických sloučenin (2. vyd.). New York: D. Van Nostrand Company. p.343.
- ^ A b Anatolievich, Kiper Ruslan. „síran železnatý“. Citováno 2014-08-03.
- ^ A b C d Sigma-Aldrich Co., Síran železnatý heptahydrát. Citováno 2014-08-03.
- ^ A b C d E Ralph, Jolyon; Chautitle, Ida. "Szomolnokite". Mindat.org. Citováno 2014-08-03.
- ^ A b C d E „Rozenite Mineral Data“. Citováno 2014-08-03.
- ^ A b C d E „Melanteritová minerální data“. Citováno 2014-08-03.
- ^ A b "Bezpečnostní list heptahydrátu síranu železnatého". Fair Lawn, New Jersey: Fisher Scientific, Inc.. Citováno 2014-08-03.
- ^ A b C d Weil, Matthias (2007). „Vysokoteplotní β modifikace síranu železnatého“. Acta Crystallographica oddíl E. Mezinárodní unie krystalografie. 63 (12): i192. doi:10.1107 / S160053680705475X. Citováno 2014-08-03.
- ^ A b C d Anatolievich, Kiper Ruslan. „heptahydrát síranu železnatého“. Citováno 2014-08-03.
- ^ NIOSH Kapesní průvodce chemickými nebezpečími. "#0346". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
- ^ beta-static.fishersci.com/content/dam/fishersci/en_US/documents/programs/education/regulatory-documents/sds/chemicals/chemicals-f/S25325A.pdf
- ^ Brown, Lesley (1993). Nový kratší Oxfordský anglický slovník na historických principech. Oxford [angl.]: Clarendon. ISBN 0-19-861271-0.
- ^ Světová zdravotnická organizace (2019). Seznam základních léků Světové zdravotnické organizace: 21. seznam 2019. Ženeva: Světová zdravotnická organizace. hdl:10665/325771. WHO / MVP / EMP / IAU / 2019.06. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
- ^ „Top 300 roku 2020“. ClinCalc. Citováno 11. dubna 2020.
- ^ „Síran železnatý - statistika užívání drog“. ClinCalc. Citováno 11. dubna 2020.
- ^ Britský časopis o archeologii. http://www.archaeologyuk.org/ba/ba66/feat2.shtml (archiv )
- ^ Torczyner, Lakšarské dopisy, s. 188–95
- ^ Hyatt, Tlumočník Bible1951, svazek V, s. 1067
- ^ Jak obarvit beton síranem železitým
- ^ „Proč používat na trávníky síran železnatý?“. Citováno 2018-04-14.
- ^ „Kyselá nebo zásaditá půda: úprava pH - časopis Sunset“. www.sunset.com. Citováno 2018-04-14.
- ^ Koenig, Rich a Kuhns, Mike: Kontrola chlorózy železa v okrasných a rostlinných rostlinách. (Státní univerzita v Utahu, Salt Lake City, srpen 1996) str.3
- ^ A b Handreck, Kevin (2002). Zahradnictví dole: Průvodce po zdravějších půdách a rostlinách (2. vyd.). Collingwood, Victoria: CSIRO Publishing. s. 146–47. ISBN 0-643-06677-2.
- ^ Brothers, Alfred (1892). Fotografie: její historie, procesy. Londýn: Griffin. p.257. OCLC 558063884.
- ^ Svrček, Mirko (1975). Průvodce barvami známých hub (2. vyd.). London: Octopus Books. p.30. ISBN 0-7064-0448-3.
- ^ Accum, Friedrich (1820). Pojednání o falšování potravin a kulinářských jedů: Vystavování podvodných sofistikovaných chlebů, piva, vína, lihovin, čaje, kávy, smetany, cukrovinek, octa, hořčice, pepře, sýrů, olivového oleje, okurky a dalších článků používaných v Domácí ekonomika a metody jejich detekce. Mallinckrodt Chemical Works. 133–134.
- ^ https://www.mindat.org/min-3469.html
- ^ https://www.mindat.org/min-3643.html
- ^ https://www.mindat.org/min-1517.html
- ^ https://www.mindat.org/min-2633.html
- ^ https://www.mindat.org/min-1124.html
- ^ Wildermuth, Egon; Stark, Hans; Friedrich, Gabriele; Ebenhöch, Franz Ludwig; Kühborth, Brigitte; Silver, Jack; Rituper, Rafaeli. "Železné sloučeniny". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH.
- ^ Pryce, William (1778). Mineralogia Cornubiensis; pojednání o minerálech, dolech a těžbě. Londýn: Phillips. p.33.
externí odkazy
- "Informace o produktu". Chemical Land21. 10. ledna 2007.
- Jak se vyrábí Copperas (síran železnatý) z pyritu
- Hunt, T. Sterry (1879). . Americká Cyclopædia.