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硫酸亞鐵
來源:互聯(lián)網(wǎng)

硫酸亞鐵是一種無機化合物,外文名Ferrous Sulfate,無色無臭粉末狀固體,嘗之有咸澀感,在潮濕空氣中表面氧化成棕色的堿式硫酸鐵,可溶于水、甘油等,不溶于乙醇,水溶液呈酸性,自然界中常見七水合物,化學式為,俗稱綠礬,藍綠色單斜晶體,可在空氣中風化失去結(jié)晶水,加熱至70-73℃失去3分子水,80-123℃失去6分子水,156℃以上轉(zhuǎn)變成堿式硫酸鐵,300°C變?yōu)闊o水硫酸亞鐵。硫酸亞鐵可用于色譜分析試劑、點滴分析測定鉑、硒、亞硝酸鹽和硝酸鹽。硫酸亞鐵還可以作為還原劑、制造鐵氧體、凈水、聚合催化劑、照相制版等。

理化性質(zhì)

物理性質(zhì)

硫酸亞鐵無水物為白色粉末固體,固體密度3.4,易溶于水,可溶于甲醇、甘油等,不溶于乙醇,避免用酒精洗滌;生活中常用其七水合物,即七水合硫酸亞鐵,俗稱綠礬,藍綠色單斜晶體,無臭,密度1.898。

化學性質(zhì)

硫酸亞鐵具有還原性和弱于硫酸鋁及硫酸鋅的酸性,其水溶液呈酸性,在干燥空氣中可自然風化,加熱至300°C可完全失去結(jié)晶水成無水硫酸亞鐵,加熱至紅熱時發(fā)生分解,變?yōu)椴⑨尫哦趸蚝腿趸颉?/p>

加熱分解

硫酸亞鐵解熱分解時可生成氧化亞鐵和三氧化硫,或生成氧化鐵、二氧化硫和三氧化硫,其化學式為:

氧化反應(yīng)

硫酸亞鐵易被氧化為三價鐵,可發(fā)生氧化反應(yīng):水溶液冷時緩慢氧化,加熱時氧化加快。

被單質(zhì)氧化

硫酸亞鐵能被氧氣鹵族元素單質(zhì)(如氯、溴等)氧化為硫酸鐵、堿式硫酸鹽或堿:

被氧化性酸氧化

硫酸亞鐵可被氧化性酸氧化為三價鐵,如硫酸亞鐵和硝酸、硫酸發(fā)生反應(yīng):

被氧化性鹽氧化

硫酸亞鐵可被氧化性鹽氧化生成三價鐵鹽

被過氧化氫氧化

硫酸亞鐵可被過氧化氫從二價態(tài)氧化為三價態(tài):

被氧化物氧化

硫酸亞鐵可被氧化物從二價態(tài)氧化為三價態(tài):

非氧化反應(yīng)

與非氧化性酸反應(yīng)

硫酸亞鐵和非氧化性酸作用生成二價鹽:

與堿反應(yīng)

硫酸亞鐵具有弱于硫酸鋁及硫酸鋅的酸性,隔絕空氣條件下硫酸亞鐵可與堿或氨水作用生成:

與非氧化性鹽反應(yīng)

硫酸亞鐵可以與非氧化性鹽發(fā)生復分解反應(yīng)或加合反應(yīng),其價態(tài)不發(fā)生改變,同時有新的亞鐵鹽、復鹽或配鹽生成:

與氰化物生成配合物

硫酸亞鐵可與氰化物(主要指鐵氰化鉀和亞鐵氰化鉀)發(fā)生反應(yīng):與亞鐵化鉀作用時生成亞鐵氰化亞鐵或亞鐵氰化亞鐵鉀,與鐵氰化鉀作用時生成鐵氰化亞鐵或氫氧化鐵膠體沉淀:

制備方法

實驗室制法

用鐵絲或鐵屑硫酸(15%—20%)作用,通過發(fā)生置換反應(yīng)可得硫酸亞鐵溶液,化學式為:。若欲從溶液中得到晶體, 可待溶液不再有氣體放出后,煮沸、過濾,并在低于60°C下濃縮,冷卻靜置后有晶體析出,用乙醇和蒸餾水洗滌后在30°C下迅速干燥即得,此時所得晶體為七水合硫酸亞鐵;如欲得硫酸亞鐵晶體,需置于300°C下高溫干燥使其失去全部的結(jié)晶水。

工業(yè)制法

硫酸與廢鐵屑法

該法利用硫酸與工廠廢鐵屑反應(yīng),原理與實驗室制法相同,硫酸需預(yù)先稀釋,反應(yīng)后得到得溶液經(jīng)后續(xù)處理,在包裝后可得工業(yè)成品。

黃鐵礦煅燒法

黃鐵礦經(jīng)煅燒后置于潮濕空氣中,發(fā)生氧化反應(yīng):

將所得粗品溶于水中,得硫酸亞鐵溶液,在隔絕空氣條件下加入適量鐵片將其中所含硫酸、Fe2(SO4)3·9H2O硫酸銅還原或置換為硫酸亞鐵,靜置、過濾、濃縮、析出結(jié)晶,得淡綠色硫酸亞鐵晶體。

鈦鐵礦制法

鈦鐵礦生產(chǎn)中可以得到硫酸亞鐵副產(chǎn)物,化學式如下:

應(yīng)用領(lǐng)域

農(nóng)牧領(lǐng)域

硫酸亞鐵農(nóng)業(yè)上可做肥料中的添加劑,畜牧業(yè)中可用作飼料添加劑:

肥料中的添加劑

硫酸亞鐵有利于維持肥料發(fā)酵所形成的高溫環(huán)境,加速有機化合物的降解,降低堆肥過程中的PH,增加堆肥中的氮含量,有利于植物生長。

飼料添加劑

鐵元素為動物飼料中重要的營養(yǎng)成分物質(zhì),是動物維持生命活動所必需的微量元素,硫酸亞鐵常被用作鐵元素添加劑應(yīng)用于飼料工業(yè)中。

工業(yè)領(lǐng)域

硫酸亞鐵可用于制鐵鹽、氧化鐵顏料、媒染劑、凈水劑、防腐劑、消毒劑等:

制備鐵粉

七水合硫酸亞鐵(二價鐵)可用于工業(yè)鐵粉的制備,先將綠礬用碳酸試液轉(zhuǎn)化為,經(jīng)過濾洗滌后脫水干燥,并粉碎磨細,之后將碳酸亞鐵還原焙燒,得到粗制鐵粉;若需精制,可通入氫氣除去雜質(zhì),進行二次還原。

制備顏料鐵紅鐵黃?

氧化鐵紅和氧化鐵黃都是應(yīng)用領(lǐng)域廣泛的無機化合物顏料,均可通過硫酸亞鐵進行制備。氧化鐵黃可用于制備其他鐵系顏料,而超細氧化鐵紅為軟磁體氧體材料和器材得主要成分,需求量大;利用硫酸亞鐵可以合成超細氧化鐵紅,且具有成本低廉、質(zhì)量穩(wěn)定、清潔環(huán)保、操作方便的優(yōu)點,工業(yè)生產(chǎn)時硫酸亞鐵主要來源于鈦白礦生產(chǎn)鈦白粉時的副產(chǎn)物,經(jīng)后續(xù)提純后進行過濾干燥得成品?。

環(huán)境領(lǐng)域

硫酸亞鐵可用于脫色、去除重金屬離子、殺菌等用途,在水中有較好的絮凝作用,經(jīng)實驗證明可代替明礬作凈水劑直接用于自來水和工業(yè)廢水的處理,或作為原料生產(chǎn)其他含鐵凈水劑,還可用于高濃度含銅、含氰廢水以及高磷廢水的無毒化處理。

醫(yī)藥領(lǐng)域

缺鐵性貧血可通過補充鐵元素進行除病因治療以外的治療,硫酸亞鐵可用于治療低色素小細胞型貧血,用藥可增加網(wǎng)織紅細胞和血紅蛋白的數(shù)目,診斷正確的患者服藥后可迅速改善貧血情況;臨床試驗證明口服小劑量的硫酸亞鐵試劑在服用一定時限后可改善病情,且簡便易行、經(jīng)濟有效、療效確切、副作用少。實際應(yīng)用時需遵處方或醫(yī)囑。

安全事宜

安全相關(guān)

硫酸亞鐵非可燃物,著火時可采用包圍滅火的方式撲滅;硫酸亞鐵加熱分解時會放出有毒硫化物氣體。

如硫酸亞鐵發(fā)生泄露,可以使用生石灰碳酸氫鈉等物質(zhì)中和其酸性以減少對環(huán)境的影響;該物質(zhì)對環(huán)境有危害,可能對水體造成長期污染。

硫酸亞鐵在潮濕空氣中易氧化變質(zhì),成為棕黃色的Fe2(SO4)3·9H2O,貯存時應(yīng)置于密閉容器中,儲存于陰涼、通風、干燥處,與食品原料分開存放。

健康相關(guān)

硫酸亞鐵有一定的毒性,小鼠LD50值靜脈注射時為65mg/kg,口服給藥時為1520 mg/kg,經(jīng)皮給藥時為60.3mg/kg;

硫酸亞鐵服用量在20mg/kg時對人體無影響,服用量介于20—60mg/kg時有輕微毒性,服用超過60mg/kg時有嚴重的毒性反應(yīng)發(fā)生,可能會導致肝、肺及腸胃的嚴重不良反應(yīng),如嘔吐、腹痛、腹瀉的發(fā)生,嚴重者可能脫水或休克;直接接觸皮膚可能會導致皮膚腐蝕或受到刺激,接觸眼球可能會導致嚴重的眼部損傷。

急救措施

硫酸亞鐵若口服攝入過量硫酸亞鐵,可進行催吐并用1%~5%碳酸氫鈉溶液進行洗胃,同時糾正酸中毒,并及時送醫(yī)。

參考資料 >

Ferrous Sulfate.PubChem COMPOUND SUMMARY.2023-03-22

Ferrous Sulfate.pubchem HSDB.2023-05-09

Ferrous sulfate.durgbank.2023-05-09

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