Vas-szulfát: fizikai és kémiai tulajdonságok, gyártás, alkalmazás

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-02 13:56

A vas-szulfát a természetben rendkívül elterjedt kémiai vegyület, amelyet széles körben alkalmaznak a gazdasági tevékenységek különböző területein. Ennek az anyagnak vannak két- és háromértékű módosításai. Az első fajta, amelyet vas-szulfátnak is neveznek, egy szervetlen bináris, nem illékony vegyület, amelynek képlete FeSO₄. Külsőleg ez a kémiai vegyület világos zöldeskék színű átlátszó kristályos hidrát, amely nagy fokú higroszkópossággal és vizes közegben való oldhatósággal rendelkezik. Vákuumban a FeSO_{4 nagy intenzitással bomlik, a teljes bomlás körülbelül 700°C hőmérsékleten megy végbe.}

A vas-szulfát egy széles körben használt reagens, amely szobahőmérsékleten oldatokból kristályosodik FeSO formájában₄4_{∙7H2 O heptahidrát, amely halványkék anyag. Hosszabb tárolás esetén erodálódik, fehér porszerű anyaggá alakul,a szabadban pedig az oxidációs folyamatok következtében fokozatosan sárgul. A vas(II)-szulfát mállása azzal magyarázható, hogy szerkezetében egyetlen molekula a külső szféra vízéből van, amely könnyen elhagyja a kristályrácsot.}

A háromértékű vízmentes vas-szulfát világossárga, paramágneses, rendkívül higroszkópos, monoklin kristályos anyag. Képes ortorombikus és hatszögletű szerkezeti módosítások kialakítására. A háromértékű vas-szulfát jól kristályosodik különféle oldatokból, különféle hidratált vegyületek formájában, amelyek legfeljebb tíz vízmolekulát tartalmaznak. Lassan melegítve vízmentes sóvá alakul, amely körülbelül 650 °C-on jól lebomlik hematitra és kénsav-anhidritre. A háromszoros töltésű kationok sok más sójához hasonlóan a vas-szulfát is timsót képez, amely halványlila oktaéderek formájában kristályosodik ki. Ez az anyag jó redukálószer az Ag+ ionhoz, amely erős oxidáló tulajdonságokkal rendelkezik. A vas-szulfát, amelyet a benne lévő oldat forralásával hidrolizálnak, a természetben túlnyomórészt jarozitban (ásványi anyag) fordul elő.

Az iparban ezt az anyagot főként fémfeldolgozó vállalkozások melléktermékeként nyerik különféle pácoló oldatokból, amelyeket az acéltermékek vízkő eltávolítására használnak. Ezenkívül ez az anyag izolálható pirit vagy markazit NaCl-dal történő kalcinálásával levegőben. Egy másik módszer a szintézisrea vas-oxid felmelegítése kénsav sóiban. A laboratóriumi gyakorlatban ezt a vegyületet Fe(OH)_{2.-ból izolálják.}

Egyéb érdekesség, hogy a vas-szulfátot 2009-ben a Spirit űrszonda fedezte fel a Marson, amiből a tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy erős oxidációs folyamatok mennek végbe a bolygó felszínén. Ennek az anyagnak a nagyon alacsony sűrűsége miatt a rover olyan mélyen belemerült a lerakódásaiba, hogy a hajótest egy részével még a marsi talaj mély rétegeit is érintette.

A Földön a vas-szulfátot hidrolizáló képessége miatt az alumínium timsóval együtt flokkulálószerként használják az ivóvíz tisztítása során. A hidroxid pelyheket képezve ez a kémiai vegyület sok káros szennyeződést adszorbeál. Ezt az anyagot az orvostudományban is széles körben alkalmazzák, ahol terápiás és profilaktikus szerként használják vashiányos vérszegénység esetén.

A mezőgazdasági iparban a vas-szulfátot vegyszeres talajrekultivációra, termesztett növények kártevőirtására, mohák, zuzmók, gyomok és parazita gombák spóráinak elpusztítására használják. A kertészetben a vas-szulfátot a gyümölcsfák táplálására használják a klorofill képződésének katalizátoraként. Ennek az anyagnak a hiányára a legérzékenyebbek az alma, a körte, a szilva és az őszibarack.

Ipari A vas-szulfátot széles körben használják a textiliparban, ahol fontos összetevője a tintáknak és különféle ásványi színezékeknek. Isez az anyag jó favédőszer. A vas-szulfát egyes, úgynevezett hulladékoldatait szigetelő anyagokká dolgozzák fel, mint például vas és ferrigipsz, amelyek e vegyület hidrátjainak és különféle töltőanyagokkal alkotott keverékei.