Ijzersulfaat: fysische en chemische eigenschappen, productie, toepassing

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-02 14:00

Ijzersulfaat is een chemische verbinding die zeer veel voorkomt in de natuur en veel wordt gebruikt op verschillende gebieden van economische activiteit. Er zijn tweewaardige en driewaardige modificaties van deze stof. De eerste variëteit, ook wel ferrosulfaat genoemd, is een anorganische binaire niet-vluchtige verbinding met de formule FeSO₄. Uiterlijk is deze chemische verbinding een transparant kristallijn hydraat met een licht groenachtig blauwe kleur, met een hoge mate van hygroscopiciteit en oplosbaarheid in een waterig medium. In vacuüm ontleedt FeSO_{4 met hoge intensiteit, volledige ontbinding vindt plaats bij een temperatuur van ongeveer 700°C.}

Ijzersulfaat is een veelgebruikt reagens, dat bij kamertemperatuur kristalliseert uit oplossingen in de vorm van FeSO₄4_{∙7H2 O heptahydraat, een lichtblauwe stof. Als het lange tijd wordt bewaard, erodeert het en verandert het in een witte poederachtige substantie,en in de open lucht wordt het door oxidatieve processen geleidelijk geel. De verwering van ferrosulfaat wordt verklaard door het feit dat er in zijn structuur één molecuul water uit de buitenste bol is, dat gemakkelijk het kristalrooster verlaat.}

Driewaardig watervrij ijzersulfaat is een lichtgele, paramagnetische, extreem hygroscopische monokliene kristalsubstantie. In staat om orthorhombische en hexagonale structurele modificaties te vormen. Driewaardig ijzersulfaat kristalliseert goed uit verschillende oplossingen in de vorm van verschillende gehydrateerde verbindingen die tot tien watermoleculen bevatten. Wanneer het langzaam wordt verwarmd, verandert het in een watervrij zout, dat bij een temperatuur van ongeveer 650 ° C goed ontleedt in hematiet en zwavelzuuranhydriet. Net als veel andere zouten van drievoudig geladen kationen, vormt ferrosulfaat aluin die kristalliseren in de vorm van lichtpaarse octaëders. Deze stof is een goede reductiemiddel voor het Ag+ ion, dat sterk oxiderende eigenschappen heeft. IJzersulfaat, gehydrolyseerd door de oplossing waarin het zich bevindt te koken, komt in de natuur voornamelijk voor in jarosiet (mineraal).

In de industrie wordt deze stof voornamelijk als bijproduct verkregen in metaalverwerkende bedrijven uit verschillende beitsoplossingen die worden gebruikt om kalkaanslag van staalproducten te verwijderen. Ook kan deze stof worden geïsoleerd door pyriet of marcasiet te calcineren met NaCl in lucht. Een andere manier om het te synthetiserenis de verwarming van ijzeroxide in zouten van zwavelzuur. In de laboratoriumpraktijk wordt deze verbinding geïsoleerd uit Fe(OH)_2.

Het is opmerkelijk dat in 2009 ijzersulfaat op Mars werd ontdekt door het ruimtevaartuig Spirit, waaruit wetenschappers concludeerden dat er sterke oxidatieve processen plaatsvinden op het oppervlak van de planeet. Door de zeer lage dichtheid van deze stof zit de rover zo diep vast in zijn afzettingen dat hij met een deel van de romp zelfs de diepe lagen van de Marsbodem heeft geraakt.

Op aarde wordt ijzersulfaat, vanwege zijn vermogen om te hydrolyseren, samen met aluminiumaluin gebruikt als vlokmiddel in het proces van drinkwaterzuivering. Deze chemische verbinding vormt hydroxidevlokken en adsorbeert veel schadelijke onzuiverheden. Deze stof heeft ook een brede toepassing gevonden in de geneeskunde, waar het wordt gebruikt als een therapeutisch en profylactisch middel voor bloedarmoede door ijzertekort.

In de landbouw wordt ijzersulfaat gebruikt voor chemische bodemaanwinning, ongediertebestrijding van gecultiveerde planten, vernietiging van mossen, korstmossen, onkruid en sporen van parasitaire schimmels. In de tuinbouw wordt ferrosulfaat gebruikt om fruitbomen te voeden als katalysator voor de vorming van chlorofyl. Het meest gevoelig voor het ontbreken van deze stof zijn appel, peer, pruim en perzik.

Industrieel ferrosulfaat wordt veel gebruikt in de textielindustrie, waar het een belangrijk ingrediënt is in inkten en verschillende minerale kleurstoffen. Ookdeze stof is een goed houtverduurzamingsmiddel. Sommige zogenaamde afvaloplossingen van ijzersulfaat worden verwerkt tot isolatiematerialen zoals ferro en ferrigypsum, een mengsel van hydraten van deze verbinding met verschillende vulstoffen.