เฟอร์รัสซัลเฟต: คุณสมบัติทางกายภาพและเคมี การผลิต การใช้งาน

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-02 14:03

เฟอรัสซัลเฟตเป็นสารประกอบทางเคมีที่พบได้ทั่วไปในธรรมชาติและใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านต่างๆ ของกิจกรรมทางเศรษฐกิจ มีการดัดแปลงสารนี้แบบสองส่วนและสามส่วน พันธุ์แรกเรียกอีกอย่างว่าเฟอรัสซัลเฟตเป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่ไม่ระเหยแบบไบนารีซึ่งมีสูตร FeSO₄ ภายนอก สารประกอบเคมีนี้เป็นไฮเดรตผลึกใสที่มีสีเขียวแกมน้ำเงินอ่อน มีการดูดความชื้นและความสามารถในการละลายในระดับสูงในตัวกลางที่เป็นน้ำ ในสุญญากาศ FeSO_{4 สลายตัวด้วยความเข้มข้นสูง การสลายตัวทั้งหมดเกิดขึ้นที่อุณหภูมิประมาณ 700 องศาเซลเซียส}

เฟอร์รัสซัลเฟตเป็นสารเคมีที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยตกผลึกที่อุณหภูมิห้องจากสารละลายในรูปของ FeSO₄4_{∙7H2 O heptahydrate ซึ่งเป็นสารสีน้ำเงินอ่อน เมื่อเก็บไว้นานจะสึกกร่อนกลายเป็นสารผงสีขาวและในที่โล่งจะค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสีเหลืองเนื่องจากกระบวนการออกซิเดชัน สภาพดินฟ้าอากาศของเฟอร์รัสซัลเฟตอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในโครงสร้างของมันมีน้ำจากทรงกลมชั้นนอกหนึ่งโมเลกุล ซึ่งทำให้ออกจากตาข่ายคริสตัลได้อย่างง่ายดาย}

ไตรวาเลนท์เหล็กซัลเฟตเป็นสารผลึกเดี่ยวสีเหลืองอ่อน พาราแมกเนติก ดูดความชื้นสูง สามารถสร้างการปรับเปลี่ยนโครงสร้าง orthorhombic และหกเหลี่ยม เหล็กซัลเฟตไตรวาเลนต์ตกผลึกได้ดีจากสารละลายต่างๆ ในรูปของสารประกอบไฮเดรตต่างๆ ที่มีโมเลกุลของน้ำมากถึงสิบโมเลกุล เมื่อถูกความร้อนอย่างช้าๆ มันจะกลายเป็นเกลือปราศจากน้ำ ซึ่งสลายตัวได้ดีเป็นออกไซด์และซัลฟิวริกแอนไฮไดรต์ที่อุณหภูมิประมาณ 650 ° C เช่นเดียวกับเกลือไอออนที่มีประจุสามเท่าอื่นๆ เฟอร์รัสซัลเฟตจะก่อตัวเป็นสารส้มที่ตกผลึกในรูปของรูปแปดด้านสีม่วงซีด สารนี้เป็นสารรีดิวซ์ที่ดีสำหรับไอออน Ag+ ซึ่งมีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์อย่างแรง เฟอริกซัลเฟตที่ถูกไฮโดรไลซ์โดยการต้มสารละลายที่มีอยู่นั้น เกิดขึ้นในธรรมชาติโดยส่วนใหญ่ในจาโรไซต์ (แร่)

ในอุตสาหกรรม สารนี้ได้มาโดยหลักเป็นผลพลอยได้ในสถานประกอบการด้านโลหะจากสารละลายดองต่างๆ ที่ใช้ในการขจัดตะกรันจากผลิตภัณฑ์เหล็ก นอกจากนี้ สารนี้สามารถแยกออกได้โดยการเผาไพไรต์หรือมาร์คาไซต์ด้วยโซเดียมคลอไรด์ในอากาศ อีกวิธีหนึ่งในการสังเคราะห์มันคือ การให้ความร้อนของเหล็กออกไซด์ในเกลือของกรดซัลฟิวริก ในห้องปฏิบัติการ สารประกอบนี้แยกได้จาก Fe(OH)_2.

เป็นเรื่องที่น่าสนใจมากที่ยานอวกาศ Spirit ค้นพบธาตุเหล็กซัลเฟตบนดาวอังคารในปี 2552 ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้สรุปว่ากระบวนการออกซิเดชันที่รุนแรงกำลังเกิดขึ้นบนพื้นผิวโลก เนื่องจากความหนาแน่นของสารนี้ต่ำมาก รถแลนด์โรเวอร์จึงจมลึกลงไปในตะกอนจนมันได้สัมผัสกับชั้นดินลึกของดาวอังคารด้วยส่วนหนึ่งของตัวถัง

บนโลก เหล็กซัลเฟตเนื่องจากความสามารถในการไฮโดรไลซ์ ถูกนำมาใช้ร่วมกับสารส้มอะลูมิเนียมเป็นสารตกตะกอนในกระบวนการทำน้ำให้บริสุทธิ์ สารประกอบทางเคมีนี้สร้างเกล็ดไฮดรอกไซด์ดูดซับสิ่งสกปรกที่เป็นอันตรายจำนวนมาก นอกจากนี้ สารนี้ยังพบการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในยา ซึ่งใช้เป็นยารักษาโรคและป้องกันโรคโลหิตจางจากการขาดธาตุเหล็ก

ในอุตสาหกรรมการเกษตร เหล็กซัลเฟตใช้สำหรับการถมดินด้วยสารเคมี การควบคุมศัตรูพืชของพืชที่ปลูก การทำลายมอส ไลเคน วัชพืช และสปอร์ของเชื้อรากาฝาก ในพืชสวน เฟอร์รัสซัลเฟตถูกใช้เป็นอาหารให้ไม้ผลเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการก่อตัวของคลอโรฟิลล์ สารที่ไวที่สุดต่อการขาดสารนี้คือ แอปเปิล ลูกแพร์ ลูกพลัม และลูกพีช

เฟอรัสซัลเฟตในอุตสาหกรรมมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสิ่งทอ ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญในหมึกพิมพ์และสีย้อมแร่ต่างๆ อีกด้วยสารนี้เป็นสารกันบูดไม้ที่ดี สารละลายของเสียของเหล็กซัลเฟตที่เรียกว่าของเสียบางชนิดถูกแปรรูปเป็นวัสดุที่เป็นฉนวน เช่น เฟอร์รอนและเฟอริจิปซัม ซึ่งเป็นส่วนผสมของไฮเดรตของสารประกอบนี้กับสารตัวเติมต่างๆ