Il Solfato di ferro è un sale inorganico la cui formula chimica è FeSO4. È costituito da un solido cristallino di colore variabile, ottenuto industrialmente come sottoprodotto della lavorazione dell'acciaio..
Si trova in natura in diverse forme, la più comune è il solfato ferroso eptaidrato, FeSO47HDueO ("vetriolo verde", presente nel minerale melenterite). Questo idrato si distingue facilmente per il colore verde-bluastro dei suoi cristalli (immagine in basso). Altri idrati hanno la formula generale FeSO4XHDueOppure, dove x varia da 1 a 7.
Il solfato ferroso eptaidrato perde molecole d'acqua per riscaldamento e può essere trasformato in altre forme di solfato ferroso; quindi, riscaldato a 57 ºC, perde tre molecole d'acqua e si trasforma in solfato ferroso tetraidrato. Quanti in totale puoi perdere? Sette molecole d'acqua, cioè troppa acqua.
Il solfato ferroso è utilizzato nel trattamento e nella prevenzione dell'anemia da carenza di ferro. Tuttavia, può avere effetti tossici, quindi devi stare attento nel suo dosaggio.
D'altra parte, questo sale di ferro ha numerosi usi e applicazioni che includono la colorazione di materiale tessile e pelle; agente riducente chimico; dosimetro per radiazioni; agente di conservazione del legno. Viene anche utilizzato nella prevenzione della clorosi nelle piante e nei processi di incisione e litografia..
Il FeSO4 può ossidarsi nell'aria a solfato di ferro (III), FeDue(SW4)3 a una velocità che può essere aumentata dalla temperatura, dalla luce o da un aumento del pH.
Molte delle proprietà fisiche e chimiche del solfato ferroso, come la solubilità in acqua, il punto di fusione, il tipo di cristalli che forma e la densità, dipendono dal numero di molecole d'acqua incorporate nei cristalli; cioè dei suoi idrati.
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La formula chimica FeSO4 evidenzia che questo sale è composto da ioni FeDue+ E così4Due- in un rapporto 1: 1. Entrambi gli ioni interagiscono tramite forze elettrostatiche in modo tale da essere disposti in un sistema cristallino ortorombico; che, logicamente, corrisponde al sale anidro.
Nell'immagine in alto, invece, è mostrata la struttura di FeSO47HDueO. La sfera arancione rappresenta il catione FeDue+, che, come si può vedere, si coordina con sei molecole d'acqua per formare un ottaedro. Il peso della fedeDue+ attrae l'anione SO4Due-, e questo a sua volta, se osservato, forma un legame idrogeno con la settima molecola d'acqua.
La settima molecola d'acqua (quella che è distante dall'ottaedro), forma anche un altro legame idrogeno con un'altra molecola d'acqua appartenente a un ottaedro vicino. Il risultato di queste interazioni è che il cristallo cambia da ortorombico a monoclino..
Come i cristalli FeSO4 idrato anidro, gli anioni SO4Due- intorno alla fedeDue+ sono sostituiti da molecole H.DueO. Queste sostituzioni disturbano gli elettroni d ferro, costringendoli a passare attraverso diversi livelli di energia; che sono responsabili dei cambiamenti di colore tra il bianco, il verde bluastro.
Alcuni anioni SO4Due- possono essere protonati come un prodotto del mezzo acido. Di conseguenza, all'interno dei cristalli FeSO47HDueOppure potrebbero esserci molecole di H.DueSW4 se il pH è molto acido; e quindi, toccare questi bellissimi cristalli in tali condizioni può provocare gravi ustioni..
Solfato ferroso o solfato di ferro (II)
-Solfato ferroso anidro (FeSO4)
-Solfato ferroso eptaidrato (FeSO4.7HDueO)
Varia con il grado di idratazione del solfato. Ad esempio, il solfato di ferro eptaidrato ha un peso molecolare di 278,02 g / mol; mentre quello anidro ha un peso molecolare di 151,91 g / mol.
Varia anche con il grado di idratazione. Ad esempio, la forma anidra ha cristalli ortorombici bianchi; mentre nella forma eptaidra i cristalli sono monoclina blu-verdastri.
Gabinetto
Il solfato ferroso anidro è la forma di sale più densa (3,65 g / cm3). La forma eptaidrata, invece, è la meno densa (1.895 g / cm3).
Allo stesso modo, questo varia a seconda del grado di idratazione. La forma anidra ha un punto di fusione di 680ºC (1.856ºF, 973 K) e la forma eptaidrata, 60-64ºC (140-147ºF, 333-337 K).
-Forma monoidrato: 44,69 g / 100 ml di acqua (77 ºC)
-Forma eptaidrata 51,35 g / 100 ml di acqua (54 ºC).
Insolubile.
1,95 kPa (forma eptaidrata)
1.591 (monoidrato) e 1.471 (eptaidrato).
All'aria può ossidarsi rapidamente e si ricopre di un colore giallo-bruno, che indica la presenza del catione Fe.3+. Il tasso di ossidazione è aumentato dall'aggiunta di alcali o dall'esposizione alla luce..
Quando riscaldato fino alla decomposizione, emette fumi tossici di anidride solforosa e triossido di zolfo, lasciando un ossido di ferro rossastro come residuo..
È un agente riducente che agisce sull'acido nitrico riducendolo a monossido di azoto. Allo stesso modo, riduce il cloro a cloruro e le forme tossiche di cromo presenti nel cemento a cromo (III), di minore tossicità.
Il solfato ferroso viene prodotto facendo reagire l'acciaio (Fe) con l'acido solforico. Nel metodo descritto si segue la seguente procedura: si utilizza l'acciaio sotto forma di lana d'acciaio, preventivamente sgrassata con acetone..
La lana d'acciaio viene quindi posta in un becher di vetro e ricoperta totalmente di acido solforico al 30-40%, consentendo la digestione acida per diverse ore; fino a quando la lana d'acciaio scompare. È possibile aggiungere più lana d'acciaio e la procedura ripetuta più volte.
I cristalli verdi che possono essersi formati vengono ridisciolti usando acqua acidificata a pH 1-2 con acido solforico. Questa soluzione viene filtrata su carta da filtro e il pH viene regolato aggiungendo carbonato di sodio. La soluzione viene immagazzinata, per evitare il suo contatto con l'ossigeno, e quindi scoraggiare l'ossidazione del FeDue+ alla fede3+
Successivamente il filtrato viene sottoposto ad evaporazione ad una temperatura compresa tra 80-90 ºC. La procedura viene eseguita in capsule di Pietri poste su una piastra riscaldante. Quindi, i cristalli verdi formati vengono raccolti, che possono essere portati in un essiccatore per completare la loro disidratazione..
Il solfato ferroso è anche prodotto dall'ossidazione della pirite (FeSDue).
2 FeSDue + 7 ODue + 2 hDueO => 2 FeSO4 + 2 hDueSW4
Inalazione di FeSO4 provoca irritazione al naso, alla gola e ai polmoni. Il contatto fisico con questo sale può causare irritazione alla pelle e agli occhi; Inoltre, il contatto prolungato con quest'ultimo può causare una macchia brunastra e danni agli occhi..
L'assunzione ripetuta può causare nausea, vomito, mal di stomaco, costipazione e movimenti intestinali irregolari..
I segni di avvelenamento da solfato ferroso includono: feci nere o sanguinolente; pelle e unghie bluastre; cambiamenti nel volume di urina escreta; svenimento; bocca o occhi asciutti; dolore al petto; mangiare; problema respiratorio.
Inoltre, possono verificarsi battiti cardiaci rapidi e irregolari, aumento della sete e della fame, pallore insolito e mancanza di respiro..
La coagulazione alterata è un'indicazione di avvelenamento da solfato ferroso, con il prolungamento dei tempi di trombina, protrombina e tromboplastina parziale osservati..
Gli studi effettuati sull'effetto del solfato ferroso sui muscoli isolati del cuore dei conigli, hanno permesso di osservare che produceva una riduzione della massima tensione sviluppata dai muscoli cardiaci studiati, nonché la massima velocità di sviluppo della tensione..
-È usato come pesticida per controllare il pizzico di grano e la decomposizione degli alberi da frutto.
-Trova impiego nella cura della clorosi, malattia caratterizzata dal colore giallastro delle foglie, causata dall'alcalinità dei suoli..
-Il solfato ferroso controlla l'alcalinità, abbassando il pH dei terreni.
- Rimuove il muschio e condiziona il prato.
All'interno degli usi di FeSO4 come reagente e nell'industria ci sono i seguenti:
-Reagente analitico
-Materia prima per ottenere ferrite e ossido di ferro magnetico
-Ingrediente per la produzione del pigmento blu inorganico
-Reagente riducente di acido nitrico, cloro e cromo
-Nella produzione di altri solfati
-Viene utilizzato nei bagni di galvanica con ferro
-Conservante del legno
-In incisioni su alluminio
-Analisi qualitativa dei nitrati (test giallo bruno per ossidazione del FeDue+)
-Catalizzatore di polimerizzazione
-Viene utilizzato come precursore della sintesi di altri ferri da stiro
-Viene utilizzato industrialmente come fissatore di macchie
-Nella produzione di tintura di ferro
-Mordente nella colorazione della lana
-Per dare al legno d'acero un colore argento
-Catalizzatore di ferro nella reazione di Fenton
Viene utilizzato nel trattamento dell'anemia da carenza di ferro, utilizzando una dose di 150-300 mg di solfato ferroso, tre volte al giorno, che produce un aumento percettibile della concentrazione di emoglobina in una settimana di trattamento..
È stato anche raccomandato per l'uso nelle donne in gravidanza come supplemento alla loro dieta. Il solfato ferroso è stato utilizzato come astringente nella guarigione delle ferite nei bovini..
Viene utilizzato nel trattamento delle acque reflue mediante flocculazione e anche per l'eliminazione dei fosfati da queste acque. Il solfato ferroso eptaidrato viene utilizzato per l'identificazione dei tipi di funghi.
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