硫酸亚铁是重要的二价铁盐,广泛应用于净水、防腐、饲料、医药卫生、化肥、染料、制造其它铁盐等行业。硫酸亚铁主要有七水物和一水物。七水硫酸亚铁呈兰绿色单斜晶体,易风化,在湿空气中表面易被氧化生成棕黄色碱式硫酸铁(Fe(OH)5O4),因此在贮运时容易变质;七水硫酸亚铁转化为一水硫酸亚铁的方法主要有两种,一种为湿法,一种为烘干法。
硫酸亚铁晶体构型随结晶温度不同而不同。在56℃以下,晶体构型以七水物为主;在56℃~68℃之间,晶体构型主要以四水物为主;在68℃以上,晶体构型主要以一水物为主。只要适当控制硫酸亚铁溶液的温度,硫酸亚铁可以以一水物形式结晶出来,这也是现行湿法生产硫酸亚铁生产的操作依据。
对七水硫酸亚铁进行湿法生产,利用硫酸亚铁水溶液的溶解度饱和状态,再进行加温蒸发浓缩过滤所得。将硫酸亚铁配制好的水溶液置于反应锅中,逐渐加温至120℃,会发现溶液变成了灰白色的悬浊液。然后停止加热,进行离心过滤后粉碎。此种方法生产的一水硫酸亚铁含量高的同时,水溶液中可加入活性铁粉或硫酸将一水硫酸亚铁的铅、砷、Ph值等指标进行可控调节。
烘干法是直接将七水硫酸亚铁烘干,经过高温脱水生成一水亚铁,流程简单,性能稳定,没有二次污染。因为硫酸亚铁在温度升高的情况下容易氧化,所需要在烘干的过程中需要隔绝氧气进行稳定。烘干后得出的一水硫酸亚铁需要进行再加工粉碎后才可装袋。此法生产工艺简单,效率高,但亚铁质量不够稳定,且易结块。
将七水硫酸亚铁用清水漂洗,除去表面杂质,再输送到在转窑干燥,温度控制在380-500度左右,除去6个结晶水,成颗粒状,在经过,压碎,过筛后包装成品。此方法生产出来的一水硫酸亚铁比重大,一个1x20‘GP柜子最多可以装27吨。
通入滚筒烘干机蒸汽温度为200-220℃,利用热风来加热烘干原料,原料在滚筒内不停的翻转,使原料同热风均匀的接触。烘干后的硫酸亚铁成粉状或颗粒状,烘干均匀,颜色白带浅绿,色泽均匀。此法生产的硫酸亚铁不仅能除掉硫酸亚铁分子中大部分结晶水的全部游离水,满足粉碎、保存含水量的需要。且硫酸亚铁的烘干温度均匀,基本不会出现氧化。
硫酸亚铁是一种具有蓝绿色的单斜结晶或颗粒形态,没有气味。在干燥的空气中会发生风化反应,在潮湿的空气中会表面氧化形成棕色的碱式硫酸铁。它的四水合物在56.6℃时形成,在65℃时转变为一水合物。
无水硫酸亚铁呈现为白色粉末,而含有结晶水的硫酸亚铁则呈现浅绿色晶体,通常被称为“绿矾”。它在水中溶解时呈现浅绿色。硫酸亚铁可以用作还原剂、制造铁氧体、净水、聚合催化剂、照相制版等。
七水合硫酸亚铁是硫酸亚铁的最高水合物,尽管它们的化学性质差异不大,但通常可以互相替代使用。
从化学式上来看,FeSO4和FeSO4·7H2O的区别在于结晶水的数量,七水合硫酸亚铁含有七个结晶水,而硫酸亚铁是一种无水晶体。
从性质上来看,加热硫酸亚铁会分解成三氧化二铁并释放出二氧化硫,其纯度较高,通常在98%以上;而七水合硫酸亚铁在钛白厂只经过简单的除杂处理,含有七个结晶水。其纯度通常在80-90%之间,分子量为278.05,熔点为69℃。
从应用上来看,由于无水硫酸亚铁含有结晶水,因此主要用于实验室。而七水合硫酸亚铁虽然含有多个结晶水,但并不影响其化学性质,因此更常用于废水处理中,也可用于去除水泥中的有毒铬酸盐。由于其成本低廉,应用范围更广泛。
来源:琪康实业
酸亚铁是一种蓝绿色单斜结晶或颗粒,没有气味。在干燥空气中会风化,在潮湿空气中会表面氧化成棕色的碱式硫酸铁。它在56.6℃时成为四水合物,在65℃时成为一水合物。
无水硫酸亚铁是白色粉末,含有结晶水的是浅绿色晶体,通常被称为“绿矾”,它在水中溶解时呈浅绿色。硫酸亚铁可以用作还原剂、制造铁氧体、净水、聚合催化剂、照相制版等。
七水合硫酸亚铁是硫酸亚铁的最高水合物,但两者的化学性质差别不大,通常可以互相替代使用。
从化学式上看,FeSO4与FeSO4·7H2O的区别在于含有的结晶水不同,七水合硫酸亚铁含有七个结晶水,而硫酸亚铁是一种脱水的晶体。
从性质上看,硫酸亚铁在加热的情况下会分解成三氧化二铁并释放二氧化硫,它的纯度较高,通常在98%以上;而七水硫酸亚铁在钛白厂只经过简单的除杂处理,含有七个结晶水。它的纯度通常在80-90%之间,分子量为278.05,熔点为69℃。
从应用上看,无水硫酸亚铁因为含有结晶水,主要用于实验室;而七水硫酸亚铁含有多个结晶水,但不影响其化学性质,因此主要用于废水处理,也可用于水泥中去除带有毒性的铬酸盐。由于其成本低廉,应用范围更广泛。
硫酸亚铁存在多种形态,包括无水物、一水合物、四水合物、五水合物和七水合物。市售品通常是七水合物。无水物(FeSO4)为白色粉末,相对密度为3.4。加热时会分解。与水反应生成七水合物,重新变为蓝绿色。五水硫酸亚铁(FeSO4·5H2O)又称纤铁矾,是浅绿色三斜晶系晶体,相对密度为2.2。它不溶于乙醇,但溶于水。在潮湿的空气中会吸潮并被氧化成黄褐色,在干燥的空气中会风化。它可溶于水和甘油,但不溶于醇,具有还原作用。
五水硫酸亚铁可溶于水和甘油,具有一定的还原性。它可用于制造蓝黑墨水、木材防腐剂,制造某些无机颜料以及织物染色的媒染剂。在农业上,它可用于消灭农作物的害虫。在医药上,它可用于制取含铁的补血药物,因为铁是人体内合成血红蛋白的原料,常用于治疗缺铁性贫血症。在工业上,可以采用自然氧化黄铁矿FeS2,或者使用铁屑和稀硫酸反应来制取硫酸亚铁。此外,它也常作为化工生产中的副产物来进行回收。
在实验室中,可以通过硫酸铜溶液与铁反应来制备硫酸亚铁。
1)钢铁在电镀或加涂层前,会先放入硫酸中酸洗,产生大量的硫酸亚铁副产物。
2)以钛铁矿生产二氧化钛时也会产生大量的硫酸亚铁。
3)硫酸亚铁还可通过黄铁矿的氧化,或者铁与硫酸反应来制备(将稀硫酸加入铁屑而得)。
[1] 实用精细化工辞典
[2] 中国中学教学百科全书·化学卷
硫酸铝十六水合物是硫酸铝的一种水合物,而硫酸铝又存在无水物和多种水合物型态。当加热水合物时,会发生剧烈膨胀并形成海绵状物质,继续加热至高温时,会分解为三氧化硫和氧化铝。
一种改进的方法用于生产复合石膏/纤维素纤维制品,该方法在加热之前向浆料中添加特定的晶体改性剂,以减少煅烧处理时间、降低煅烧温度或增加形成针状α半水合硫酸钙晶体的长宽比。可用的晶体改性剂包括硫酸铝、氯化铝、氯、硫酸锌、硫酸铁(III)、硫酸铝十六水合物、七水合硫酸亚铁(II)、五水合硫酸铁(III)、七水合硫酸锌、五水合硫酸铜、二水合氯化铜、一水合硫酸锰和磷酸三钠。
一种合成铁铝尖晶石粉体的方法包括以下步骤:
(1) 在刚玉坩埚反应器中称量七水合硫酸亚铁和十六水合硫酸铝,加入煮沸去氧后的蒸馏水并滴入少量煤油形成油膜后快速搅拌。
(2) 用煮沸去氧的蒸馏水配制碳酸氢铵溶液,逐滴滴入反应器中的煤油液面下,并快速搅拌,生成白色沉淀。
(3) 将反应后的沉淀离心,吸取沉淀和油层之间的澄清液,然后在气氛炉中在油层的保护下焙烧,得到铁铝尖晶石粉体。
其中,七水合硫酸亚铁和十六水合硫酸铝的质量比为1:(2.2~2.4)。
[1] 中国发明CN201510686567.3:一种铁铝尖晶石粉体的合成方法
[2] CN200580003518.X:生产石膏/纤维板的改进方法
[3] 无机化合物辞典
硫酸亚铁,化学式为FeSO4,是一种常见的无机化合物,常见的形式是蓝绿色的七水合物。
无水晶体的标准摩尔生成焓为ΔfH°solid = -928.4 kJ.mol-1,标准摩尔熵S°solid = 107.5 J.K-1.mol-1。
硫酸亚铁可以通过钢铁在酸洗过程中产生的副产物获得。另外,还可以通过黄铁矿的氧化或铁与硫酸反应制备。
硫酸亚铁常用于水的絮凝净化,去除城市和工业污水中的磷酸盐,以防止水体富营养化。此外,它还被广泛用作还原剂,主要用于还原水泥中的铬酸盐。
硫酸亚铁可用于治疗缺铁贫血症,并可在食物中添加铁元素。此外,它还用于鞣酸铁墨水和木质染色媒染剂的生产,以及在中国蓝法中将靛青染料还原为靛白。
硫酸亚铁可用于园艺中的苔藓杀灭,曾被用作柯罗酊法的照相显影剂,以及与黄铜质涡轮机凝汽器接触时形成抗腐蚀性保护层。
硫酸亚铁铵,俗称莫尔盐或摩尔盐,是一种蓝绿色的无机复盐,分子式为(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O。易溶于水,不溶于乙醇,在100℃~110℃时分解。在定量分析中常用作标定重铬酸钾、高锰酸钾等溶液的标准物质,用作化学试剂、医药,还用于冶金、电镀等。
硫酸亚铁可用作色谱分析试剂。
硫酸亚铁的颜色是什么?硫酸亚铁溶液就像他的别名绿矾一样,呈现一种浅绿色。硫酸亚铁其实是一种FeSO4的无机化合物,而其中绿矾是硫酸亚铁最常见的一种七水合物,呈蓝绿色,化学式为FeSO4·7H2O(绿矾),当温度达到90°C时,绿矾就会变成无色的一水合物。
硫酸亚铁另外的几种水合物为
FeSO4·H2O(水铁矾)
FeSO4·4H2O
FeSO4·5H2O(纤铁矾)
硫酸亚铁的作用
硫酸亚铁最常用的是用作水的絮凝净化,可以用于去除污水中的磷酸盐,还可以用作还原剂,还原水泥中的铬酸盐。
硫酸亚铁的物理性质
化学式 FeSO4·H2O;FeSO4·4H2O;FeSO4·5H2O;FeSO4·7H2O
摩尔质量 (无水)151.908g/mol
(一水)169.923g/mol
(四水)224.120g/mol
(五水)242.135g/mol
(七水)278.05g·mol?1
外观 蓝绿色或白色晶体
密度 1.898g/cm3
熔点 64°C
沸点 90°C生成FeSO4·H2O
溶解性(其他溶剂) 可溶绿矾是含有七个结晶水的硫酸亚铁
把浓度大约10%左右硫酸放在水缸里,然后加入的废铁屑,需要注意铁要经除油去锈,水洗千净,然后进行搅拌,大约反应一两天,然后将上层溶液进行过滤,把滤液放入到容器中,然后稍稍加热将水份蒸发,当溶解了铁的硫酸溶液浓缩到原来溶液量的一半时,就可以将浓缩的热溶液倒入另一容器中,静置冷却,等待绿矾晶体析出,然后就可以将晶体掏出,用干净的冷水迅速淋洗晶体,晾干,—般大约10斤浓度为10%的废硫酸可生产得8斤的绿巩晶体。若把绿矾进行重结晶处理,可以得较纯的绿矾。
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硫酸铁是一种铁的硫酸盐,包括硫酸亚铁和硫酸铁。硫酸亚铁是无色粉末,可以与水反应生成七水合物FeSO4·7H2O,也称为绿矾。绿矾是蓝绿色晶体,具有一定的热稳定性和还原性。硫酸铁是黄色粉末,可以溶于水和无水乙醇,不溶于浓硫酸。硫酸铁在水溶液中呈棕红色,可以与碱金属硫酸盐形成硫酸复盐。硫酸铁在水处理、媒染剂、颜料和药物等方面有广泛应用。
九水硫酸铁可以替代聚合氯化铝用于自来水处理,它是一种高效、快速、适应能力强的清水产品。九水硫酸铁可以消除自来水中残留的铝污染,达到国家饮用水标准。
制备方法1:将氢氧化铁溶于硫酸中即可得到硫酸铁。
制备方法2:使用硝酸氧化硫酸亚铁也可以制得硫酸铁。
[1]中国大百科全书(化学卷)
摘要:
一水合硫酸亚铁是一种化学化合物,在化学领域中具有重要的应用价值。本文旨在介绍和解释一水合硫酸亚铁的基本概念,包括其性质、结构和危害。通过对一水合硫酸亚铁的深入了解,我们可以更好地理解其在化学工业和科学研究领域中的重要性,并探讨其在不同领域中的潜在应用。
1. 什么是一水合硫酸亚铁?
一水合硫酸亚铁是一种无毒,无臭的灰白色至米色粉末状物质,有涩味;一水合硫酸亚铁其中所含的铁是动物体内合成血红抗体的原料,可作为一种饲料级矿物饲料添加剂,用于饲养禽畜的补血剂,可促进禽畜及水产动物的生长发育,增强抗病能力,提高饲料报酬;还可以用一水合硫酸亚铁制造氧化铁红等颜料;农业上用作除草剂、土壤改良剂和叶面肥等,颗粒产品是国外很流行的肥料,可以有效改良土壤,去除青苔和地衣;也可以用作农药防治小麦及果树的病变;还可以作为化工、电子工业产品和生化工业的中间原料等。
2. 结构分析
一水合硫酸亚铁,分子式为FeH2O5S,呈水合状态,即含有与硫酸亚铁(FeSO4)分子发生键合的一水分子。这种化合物是通过将硫酸亚铁的常见七水合物形式(FeSO4·7H2O)加热至65℃以上,驱除六个水分子而得到的。
其晶体结构呈畸变的单斜晶体。其中心的Fe(II)离子与四个氧原子配位,形成了扭曲的四面体几何形状。这些氧原子分别来自两个硫酸根离子(SO42-)和一个水分子(H2O)。剩余的水分子中的氢原子与相邻的硫酸根离子形成氢键,有助于晶体的整体堆积。
3.一水合硫酸亚铁的溶解度和稳定性研究
3.1 溶解特性
一水合硫酸亚铁 (FeSO4·H2O) 是一种重要的工业原料和化学品,其溶解度和溶解速率受多种因素影响,包括:
(1)温度
温度升高,溶解度和溶解速率均增大。极易溶于水(77℃时为44.69 g/100 mL)。
(2)溶剂性质
溶剂的极性越强,溶解度越大。例如,一水合硫酸亚铁在水中溶解度较大,而不溶于酒精。
(3)颗粒大小
颗粒越小,比表面积越大,溶解速率越快。
(4)搅拌
搅拌可以促进溶质与溶剂的接触,提高溶解速率。
3.2 稳定性
在正常情况下稳定。加热时,分解。其在高温下容易分解失去结晶水。因此,需要控制环境条件以保持其稳定性。
(1)储存条件
一水合硫酸亚铁应储存在干燥、阴凉、避光的密闭容器中。
(2)使用条件
在使用过程中,应避免高温、潮湿和碱性环境。
4. 一水合硫酸亚铁 MSDS
4.1 危害
(1)入境途径: 皮肤或眼睛接触、摄入或吸入灰尘和雾气。
(2)皮肤/眼睛:可能导致角膜灼伤或眼睛严重刺激。烟雾或雾气可能会刺激或灼伤皮肤。
(3)摄入:口腔和胃肠道刺激。局部组织损伤。此外,可能随后出现恶心、呕吐、腹泻和消化道出血。如果吞咽足够量,可能会致命。
(4)吸入:刺激呼吸系统。长期接触可能引起支气管刺激、咳嗽和支气管肺炎。通常加重的医疗状况是急性和慢性呼吸系统疾病。
4.2 预防
(1)穿戴适合处理材料的个人防护装备。
(2)禁止在泄漏区域吸烟或进食。
(3)将被污染的材料放在适当的容器中进行处理。
(4)如果洒在地上,应将受影响的区域移到1到2英寸的深度,然后放入适当的容器中。
(5)不要将材料冲到公共下水道系统或任何水道。
(6)在使用过程中穿适当的防护衣物和设备。
(7)确保清洁后对工具和设备进行充分的清洗。
(8)泄漏时需要充分的通风。
4.3 急救措施
(1)眼睛接触
立即用大量的水冲洗。摘掉隐形眼镜,如果有并且容易摘掉的话。冲洗时睁大眼睛。继续冲洗15分钟。如果刺激持续,打电话给医生。
(2)皮肤接触
立即用大量的水洗掉。脱掉所有被污染的衣服和鞋子。如出现皮肤刺激:求医/就医。
(3)吸入
移到空气新鲜的地方。如果不能呼吸,进行人工呼吸。去看医生。
(4)摄入
没有医生的建议,不要催吐。用清水漱口。不要给昏迷的人口服任何东西。如果症状持续,请就医。
4.4 处理与储存
(1)处理
避免接触眼睛、皮肤和衣服。不要吸入蒸汽/喷雾/薄雾/油烟。戴上手套/眼睛/面部保护。处理后请彻底清洗。再次使用前应将受污染的衣物洗净。使用本品时请勿吃、喝、吸烟。定期清洁设备和工作区域。
(2)储存
贮存于阴凉/低温、通风、干燥处。不使用时保持容器封闭并贴上标签。
5. 结论
一水合硫酸亚铁是一种重要的化学物质,在许多领域都有着广泛的应用。深入了解一水合硫酸亚铁的结构和化学性质,有助于我们更好地利用这一化合物,并探索其在不同领域中的潜在应用价值。希望本文对读者对一水合硫酸亚铁有更深入的了解,并对化学化合物的研究和应用产生兴趣。
参考:
[1]https://www.affinitychemical.com/ferrous-sulfate-environmental-and-toxicological-information/
[2]https://www.valudor.com/wp-content/uploads/2020/07/Ferrous-Sulfate-Monohydrate-30_GHS_EN_Valudor.pdf
[3]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/
[4]新疆大学. 一水合硫酸亚铁常温生产方法. 2011-03-30.