- מבנה גופרת ברזל
- חוּמצִיוּת
- תכונות פיזיקליות וכימיות
- שמות
- נוסחה מולקולרית
- משקל מולקולרי
- מראה חיצוני
- רֵיחַ
- צְפִיפוּת
- נקודת המסה
- מסיסות במים
- מסיסות באלכוהול
- לחץ אדים
- מדד שבירה
- יַצִיבוּת
- הִתפָּרְקוּת
- תגובות
- סִינתֶזָה
- מצמר פלדה
- מפיריט
- סיכונים
- יישומים
- בחקלאות
- כמגיב ובתעשייה
- ברפואה ולביצור מזון
- אחרים
- הפניות
סולפט הברזל הוא מלח אורגני שיש נוסחא הכימית FeSO 4 . זה מורכב ממוצק גבישי בצבע משתנה, המתקבל באופן תעשייתי כתוצר לוואי של עיבוד פלדה.
הוא נמצא בטבע בצורות שונות, כאשר הנפוצה ביותר היא הפטרה-הידראט הגופרתית, FeSO 4 · 7H 2 O ("ויטריול ירוק", המצוי במלנטריט המינרלי). ניתן להבדיל בקלות במידת הידים על ידי הצבע הירוק-כחלחל של גבישיו (תמונה נמוכה). Hydrates אחרים יש את הנוסחה הכללית FeSO 4 · xH 2 O, כאשר x משתנה בין 1 ל 7.
גבישי ברזל גופרתי הפטרהידראט. מקור: לייאם
הפפטהידראט הברזל מאבד מולקולות מים במהלך החימום וניתן להפוך לצורות אחרות של גופרתי ברזלי; לפיכך, כשהוא מחומם ל 57 מעלות צלזיוס, הוא מאבד שלוש מולקולות של מים והופך לטטרהידראט גופרתי ברזלי. כמה אתה יכול להפסיד בסך הכל? שבע מולקולות מים, כלומר יותר מדי מים.
גופרתי ברזלי משמש לטיפול ומניעה של אנמיה מחסור בברזל. עם זאת, יכולות להיות לכך השפעות רעילות, ולכן עליכם להיזהר במינון שלה.
מצד שני, למלח ברזל זה יש שימושים ויישומים רבים הכוללים צביעה של חומר טקסטיל ועור; סוכן הפחתה כימי; מד קרינה; חומר משמר עץ. הוא משמש גם למניעה של כלורוזיס בצמחים, ובתהליכי חריטה וליטוגרפיה.
ניתן לחמצן את FeSO 4 באוויר לברזל (III) גופרתי, Fe 2 (SO 4 ) 3 בקצב שניתן להגדיל אותו על ידי טמפרטורה, אור או עליית pH.
רבים מהתכונות הפיזיקליות והכימיות של סולפט ברזלי, כגון מסיסות במים, נקודת התכה, סוג הגבישים שהיא יוצרת וצפיפותם, תלויים במספר מולקולות המים המשולבות בגבישים; כלומר, על הידרטים שלו.
מבנה גופרת ברזל
מבנה FeSO4 · 7H2O. מקור: Smokefoot
הנוסחה הכימית FeSO 4 מדגישה כי מלח זה מורכב מיוני Fe 2+ ו- SO 4 2- ביחס של 1: 1. שני היונים מקיימים אינטראקציה דרך כוחות אלקטרוסטטיים בצורה כזו שהם מסודרים במערכת גבישית אורתורהומבית; אשר, באופן הגיוני, מתאים למלח המים.
בתמונה העליונה, לעומת זאת, מוצג המבנה של FeSO 4 · 7H 2 O. הכדור הכתום מייצג את קטיון ה- Fe 2+ , שכפי שניתן לראות, מתאם עם שש מולקולות מים ליצירת אוקטדרה. מטען ה- Fe 2+ מושך את ה- SO 4 2- אניון , וזה בתורו, אם נצפה, יוצר קשר מימן עם מולקולת המים השביעית.
מולקולת המים השביעית (זו המרוחקת מהאוקטאהדרון), יוצרת גם קשר מימן נוסף עם מולקולת מים אחרת השייכת לאוקטאהדרון השכן. התוצאה של אינטראקציות אלה היא שהגביש משתנה מלהיות אורתורומבי למונוקליני.
כאשר הגבישים של הידרום FeSO 4 נטול מים, מוחלפים האנונים SO 4 2- סביב Fe 2+ על ידי מולקולות H 2 O. תחליפים אלה מפריעים לאלקטרוני d של ברזל, ומאלצים אותם לעבור דרך רמות שונות של אנרגיות; שאחראים על שינויי הצבע מלבן לירוק כחלחל.
חוּמצִיוּת
ניתן להגן על חלק מהאניונים של SO 4 2- מאת המדיום החומצי. כתוצאה מכך, בתוך גבישי FeSO 4 · 7H 2 O יתכנו מולקולות H 2 SO 4 אם ה- pH מאוד חומצי; ולכן נגיעה בגבישים יפהפיים בתנאים כאלה עלולה לגרום לכוויות קשות.
תכונות פיזיקליות וכימיות
שמות
גופרתי ברזלי או ברזל (II) גופרתי
נוסחה מולקולרית
גופרת ברזלית נטולת מים (FeSO 4 )
-פטפטראט גופרתי ( FeSO 4 .7H 2 O)
משקל מולקולרי
זה משתנה עם מידת ההידרציה של הגופרתי. לדוגמא, הפטרהידראט ברזל הוא בעל משקל מולקולרי של 278.02 גרם / מול; בעוד שלמשקלו נטול המים יש משקל מולקולרי של 151.91 גרם למול.
מראה חיצוני
זה משתנה גם עם מידת ההידרציה. לדוגמא, בצורת המים נטולי גבישים אורתורומביים לבנים; ואילו בצורה כבד-גבישית, הגבישים כחולים-ירקרקים מונוקליניים.
רֵיחַ
שֵׁרוּתִים
צְפִיפוּת
גופרת ברזלית מים נטולת מים היא צורת המלח הצפופה ביותר (3.65 גרם / ס"מ 3 ). לעומת זאת, צורת הפפטהידראט היא הכי פחות צפופה (1.895 גרם / ס"מ 3 ).
נקודת המסה
באופן דומה הדבר משתנה בהתאם לדרגת ההידרציה. לצורת המים החסרת נקודת התכה של 680 מעלות צלזיוס (1,856 מעלות צלזיוס, 973 K) וצורת הפטרהידראט, 60-64 מעלות צלזיוס (140-147 מעלות צלזיוס, 333-337 K).
מסיסות במים
-צורה מונו -hydrate: 44.69 גרם / 100 מ"ל מים (77 מעלות צלזיוס)
-הפטפטרהידט מהווה 51.35 גרם / 100 מ"ל מים (54 מעלות צלזיוס).
מסיסות באלכוהול
לֹא מָסִיס.
לחץ אדים
1.95 ק"פ (צורת הפטרהידראט)
מדד שבירה
1,591 (monohydrate) ו- 1,471 (heptahydrate).
יַצִיבוּת
באוויר הוא יכול להתחמצן במהירות ומתכסה בצבע חום-צהוב, מה שמעיד על נוכחותו של הקטיון Fe 3+ . קצב החמצון מוגבר על ידי הוספת אלקלי או על ידי חשיפה לאור.
הִתפָּרְקוּת
כאשר הוא מחומם לפירוק הוא פולט אדים רעילים של דו תחמוצת הגופרית והטריפיד הגופרית, ומשאיר תחמוצת ברזל אדמדמה כשאריות.
תגובות
זהו גורם מצמצם הפועל על חומצה חנקתית ומפחית אותו לחנקן חד חמצני. באופן דומה, זה מפחית כלור לכלוריד, ואת הצורות הרעילות של כרום הקיימות במלט לכרום (III), פחות רעילות.
סִינתֶזָה
מצמר פלדה
גופרתי ברזלי מיוצר על ידי תגובת פלדה (Fe) עם חומצה גופרתית. בשיטה המתוארת מתבצע ההליך הבא: הפלדה משמשת בצורת צמר פלדה, אשר שומנה בעבר באצטון.
לאחר מכן מניחים את צמר הפלדה בכוס זכוכית ומכוסה לחלוטין בחומצה גופרתית של 30-40%, מה שמאפשר לעיכול חומצות למשך מספר שעות; עד שצמר הפלדה נעלם. ניתן להוסיף עוד צמר פלדה ולחזור על התהליך מספר פעמים.
גבישים ירוקים שעלולים להיווצר מומסים מחדש באמצעות מים המחומשים ל- pH 1-2 עם חומצה גופרתית. תמיסה זו מסוננת על נייר פילטר, וה- pH מותאם על ידי הוספת נתרן קרבונט. הפיתרון מאוחסן, כדי להימנע ממגעו עם חמצן, ובכך להרתיע את החמצון של Fe 2+ ל- Fe 3+
בהמשך, הפילטט נתון לאידוי בטמפרטורה שבין 80-90 מעלות צלזיוס. ההליך מתבצע בכמוסות של פיטרי המונחות על צלחת חימום. לאחר מכן, הגבישים הירוקים שנוצרו נאספים, אותם ניתן לקחת למייבש מים כדי להשלים את התייבשותם.
מפיריט
גופרתי ברזלי מיוצר גם על ידי חמצון של פיריט (FeS 2 ).
2 FeS 2 + 7 O 2 + 2 H 2 O => 2 FeSO 4 + 2 H 2 SO 4
סיכונים
שאיפת FeSO 4 גורמת לגירוי באף, בגרון ובריאות. אם יש לך מגע גופני עם המלח הזה, זה יכול לגרום לגירוי בעור; בנוסף, מגע ממושך עם האחרון יכול לגרום לכתם חום ונזק לעיניים.
בליעה חוזרת ונשנית עלולה לגרום לבחילות, הקאות, כאבי בטן, עצירות ותנועות מעיים לא סדירות.
הסימנים להרעלת סולפט ברזלי כוללים: צואה שחורה או עקובה מדם; עור כחלחל וציפורניים; שינויים בנפח המופרש בשתן; הִתעַלְפוּת; יובש בפה או בעיניים; כאב בחזה; לאכול; מצוקה נשימתית
בנוסף עלולים להופיע פעימות לב מהירות ולא סדירות, צמא ורעב מוגבר, חיוורון חריג וקוצר נשימה.
קרישה משתנה היא אינדיקציה להרעלת סולפט ברזלי, כאשר נצפתה התארכות של תקופות תרומבין, פרתרומבין וזמן טרומבופלסטין חלקי.
המחקרים שנערכו על השפעת גופרת ברזל על שרירים מבודדים בלב ארנבות, אפשרו לראות כי זה גרם להפחתה במתח המקסימלי שפותח על ידי שרירי הלב הנלמדים, כמו גם המהירות המרבית של התפתחות המתח.
יישומים
בחקלאות
-זה משמש כחומר הדברה לשליטה על קמצוץ החיטה ופירוק עצי פרי.
-זה משמש לטיפול בכלורוזיס, מחלה המאופיינת בצבע הצהבהב של העלים, הנגרמת על ידי אלקליות של קרקעות.
-גופרתי גופרי שולט באלליות, מוריד את רמת החומציות של קרקעות.
- מבטל טחב ומתאים את הדשא.
כמגיב ובתעשייה
בין השימושים ב- FeSO 4 כנגיב ובתעשייה ישנם הדברים הבאים:
- מגיב אנליטי
-חומר גלם להשגת תחמוצת פריט ותחושת ברזל מגנטית
-סביר להרחבה של הפיגמנט הכחול האורגני
- מגיב להפחתת חומצה חנקתית, כלור וכרום
בייצור סולפטים אחרים
-משמש באמבטיות אלקטרוליטי עם ברזל
משמר עץ
בחריטות אלומיניום
-ניתוח איכותי של חנקות (מבחן צהוב חום על ידי חמצון של Fe 2+ )
זרז פולימר
זה משמש כמבשר לסינתזה של מגהצים אחרים
זה משמש באופן תעשייתי כמקבע כתמים
בייצור צבע ברזל
- נהדר בכתמי צמר
כדי לתת לעץ מייפל צבע כסף
זרז-ירון בתגובה של פנטון
ברפואה ולביצור מזון
הוא משמש לטיפול באנמיה של מחסור בברזל, תוך שימוש במינון של 150-300 מ"ג של סולפט ברזלי, שלוש פעמים ביום, מה שמייצר עלייה מורגשת בריכוז ההמוגלובין בשבוע של טיפול.
השימוש בו הומלץ גם בקרב נשים הרות כתוסף לתזונה שלהן. גופרתי ברזלי שימש כמציק לריפוי פצעים בבקר.
אחרים
הוא משמש לטיפול בשפכים על ידי זרימת הדם וכן לחיסול הפוספט מהמים הללו. הפטרהידראט גופרתית משמשת לזיהוי סוגי הפטריות.
הפניות
- CR מדעי. (sf). הכנת מעבדה של סולפט ברזלי. התאושש מ: crscientific.com
- ורנר ה. באור. (1964). על הכימיה הקריסטלית של מלח לחות. III. קביעת מבנה הגביש של FeSO 4 .7H 2 O (מלנטריט). אקטה קריסטל. doi.org/10.1107/S0365110X64003000
- PubChem. (2019). הפטרהידאט גופרתי ברזלי. התאושש מ: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- מסמן לין. (19 בדצמבר 2014). מה זה גופרת ברזלית (Feosol)? כל בריאות. התאושש מ: Everydayhealth.com
- ויקיפדיה. (2019). ברזל (II) גופרתי. התאושש מ: en.wikipedia.org