ברזל גופריתי (II) , המכונה גם גופרתי ברזליות, הוא תרכובת כימית של פס הנוסחה. אבקת ברזל גופרתי היא פירופורית (מתלקחת באופן ספונטני באוויר). תרכובת זו מתקבלת על ידי חימום גופרית וברזל על פי התגובה: Fe + S → FeS.
התגובה מאוד אקזוטית (היא משחררת חום) והיחס בין ברזל לגופרית חייב להיות 7: 4 (NileRed, 2014).
איור 1: מבנה הברזל (II) גופרתי.
ניתן להשיג גופרתי ברזלי גם במדיום מימי על ידי המסת גופרית בתמיסה של ברזל יוני (II). גופרית, כאשר היא מומסת, יוצרת מימן גופרתי המגיב הפיך עם יוני ברזל (II) על פי התגובה Fe 2+ + H 2 S FeS (ים) + 2H +
עם זאת, תגובה זו מתחרה עם תגובת היווצרות החומצה הגופרתית של הברזל (II) באופן הבא: Fe 2+ + 2HS− → Fe (HS) 2 (s)
בהמשך, הברזל החומצי (II) סולפט מתפרק לסולפט ברזלי, אם כי התגובה מתרחשת לאט מאוד (Rickard, 1995).
תכונות פיזיקליות וכימיות
ברזל (II) סולפיד הוא מוצק חום כהה או שחור עם מראה מטאלי. כאשר הוא טהור, הוא חסר צבע (המרכז הלאומי למידע על ביוטכנולוגיה, SF). המראה של גופרתי ברזלי מאויר באיור 2.
איור 2: מראה של ברזל (II) גופרתי.
לתרכובת משקל מולקולרי של 87.910 גרם / מול וצפיפות של 4.84 גרם / מ"ל. יש לו נקודת התכה של 1195 מעלות צלזיוס והיא אינה מסיסה במים ובחומצה חנקתית (Royal Society of Chemistry, 2015).
גופרתי ברזלי מגיב במדיום חומצי ליצירת תחמוצת ברזלים ואדי מימן גופרתי רעילים ביותר. זה נראה בתגובה הבאה:
FeS + 2H + → Fe 2+ + H 2 S
מגיב בתמיסות מדוללות של חומצה גופרתית ליצירת תחמוצת ברזלים, דו תחמוצת הגופרית ומים בהתאם לתגובה:
FeS + H 2 SO 4 → FeO + H 2 O + SO 2
תגובתיות ומפגעים
גופרית ברזלית היא תרכובת לא יציבה ומגיבה עם אוויר ליצירת תחמוצת ברזליות וגופרית. המתחם הוא פירופורי ויכול להצית באופן ספונטני או גם תוצר של השפעה חזקה, ולכן לא רצוי לרסק אותו במכתש כאשר הוא מסונתז ויש לטפל בזהירות.
מגיב עם חומרים מחמצנים וכאשר הפירוק מחומם פולט אדים רעילים של תחמוצות גופרית. התרכובת מסוכנת מאוד במקרה של בליעה ומסוכנת במקרה של מגע עם העיניים (מגרה) ושאיפה (גיליון נתוני בטיחות חומרים Ferrous Sulfide, 2013).
במקרה של מגע עם העיניים, יש לשטוף אותם עם הרבה מים למשך 15 דקות לפחות, ולהרים מדי פעם את העפעפיים העליונים והתחתונים.
אם המתחם בא במגע עם העור, יש לשטוף אותו עם הרבה מים למשך 15 דקות לפחות תוך הסרת בגדים ונעליים מזוהמות.
במקרה של בליעה, אם הקורבן מודע וערנות, יש לתת 2-4 כוסות חלב או מים. לעולם אין לתת דבר דרך הפה לאדם לא מודע
במקרה של שאיפה, יש להרחיק את הקורבן ממקום החשיפה ולעבור למקום קריר. אם זה לא נושם, יש לתת נשימה מלאכותית. אם הנשימה קשה, יש לתת חמצן.
בכל המקרים יש לקבל טיפול רפואי מיידי (פישר מדעי, 2009).
ברזל גופרתי מעורב במצב שפיר נדיר המכונה pseudomelanosis duodeni. זה בא לידי ביטוי באנדוסקופית כתמים נפרדים, שטוחים וחומים שחורים על רירית התריסריון.
זה לא מייצר תסמינים ויכול להיות הפיך. בעזרת מיקרוסקופיית אלקטרונים וניתוח פיזור רנטגן של אנרגיות בדיקות אלקטרונים, הפיגמנט מתאים בעיקר להצטברות של גופרת ברזלית (FeS) במקרופאגים בתוך הפרומיה של הלמינה (Cheng CL, 2000).
טיפול ואחסון
יש להרחיק את גופרת הברזל מחום וממקורות הצתה. מכולות ריקות מהוות סכנה לשריפה, יש לאדות פסולת מתחת למכסה המוצא. יש לקרקע את כל הציוד המכיל חומר כדי למנוע ניצוצות חשמליים.
אין לנשום אבק. הימנע ממגע עם העיניים. לבשו בגדי מגן מתאימים. במקרה של איוורור מספיק, יש ללבוש ציוד נשימה מתאים.
במקרה של לא מרגיש טוב, פנה לטיפול רפואי והצג את תווית המוצר במידת האפשר. יש להרחיק את התרכובת מחומרים שאינם תואמים כמו חומרים מחמצנים וחומצות.
יש לשמור על המיכל המכיל את המתחם יבש, במקום קריר. וזה צריך להיות סגור בחוזקה במקום מאוורר. יש לאחסן חומרים דליקים הרחק מחום קיצוני והרחק מחומרי חמצון חזקים.
יישומים
ברזל גופרתי משמש בתעשיות הסגסוגת והפלדת אל חלד כדי לשלוט על פריצת מימן. תעשיית הפלדה משתמשת בגולפיד ברזל כחומר תוצפתי בייצור פלדות חיתוך ללא פחמן, סגסוגת ופלדת אל חלד.
זה גם משמש כחומר משפיל לשיפור היכולת של מכונת הליהוק הפלדה המשמשת בייצור חלקי פלדה שונים. בטיהור חומצה זרחתית גולמית, סולפיד ברזל משמש כחומר מפחית להסרת זיהומים כבדים מחומצה זרחתית.
שימוש נוסף ליצירת ברזל גופרתי הוא בייצור ברזל ניעיל. ברזל גופרתי בשילוב סיליקון ברזלי ופרומנגן משמש להגדלת תכולת הגופרית של פלדה וברזל.
ברזל גופרתי משמש גם כחומר כימי במעבדה להכנת גז מימן גופרתי. בצבעי שיער, צבע, כלי חרס, בקבוקים וכוסות, סולפיד ברזל משמש כפיגמנט. הוא משמש גם בחומרי סיכה ולטיפול בגזי פליטה.
ברזל סולפיד יש שימושים התואמים סולפטים. תרכובות סולפט מסיסות במים ומשמשות לטיפול במים. ברזל גופרתי משמש גם לייצור יציקות מתכת.
ברזל גופרתי הוא הפיריט המינרלי שמזכיר זהב ומכונה "זהב השוטה". פיריט משמש בייצור גופרית וחומצה גופרתית ומשמש גם בכריית פחם (JAINSON LABS (הודו), SF).
הפניות
- צ'נג CL, ea (2000). תריסריון Pseudomelanosis: דו"ח מקרה. צ'אנגנג יי שי זאהי 23 (6), 372-376.
- פישר מדעי. (2009, 20 באוגוסט). גיליון נתוני בטיחות חומרים ברזל (II) גופרתי. נלקח מלסקסה.
- ג'ייסון מעבדות (הודו). (SF). שימושים בגופרת ברזלית. נשלח מג'ינסון.
- גיליון נתוני בטיחות חומרים גופרתי ברזלי. (2013, 21 במאי). נשלח מ- sciencelab.
- המרכז הלאומי למידע ביוטכנולוגי. (SF). מסד הנתונים של מתחם PubChem; CID = 14828. נשלח מ- PubChem.
- (2014, 15 במאי). הכנת ברזל (II) סולפיד (תגובה מגניבה). הועלה מיוטיוב.
- ריקארד, ד (1995). קינטיקה של משקעים ב- FeS: חלק 1. מנגנוני תגובה מתחרים. Geochimica et Cosmochimica Acta כרך 59, גיליון 21, 4367-4379.
- החברה המלכותית לכימיה. (2015). ברזל (II) גופרתי. נשלח מ- chemspider: chemspider.com.