Сульфат железа: свойства, применение и особенности

Сульфат железа - неорганическое соединение, соль серной кислоты и железа. Обладает рядом уникальных свойств и широко применяется в промышленности, сельском хозяйстве и медицине.

Химические и физические свойства

Сульфат железа представляет собой кристаллы от светло-голубого до темно-зеленого цвета. Наиболее распространен кристаллогидрат FeSO4•7H2O, имеющий голубовато-зеленый оттенок. В безводном виде это бесцветное вещество.

Отличается высокой растворимостью в воде и гигроскопичностью. При контакте с воздухом постепенно теряет кристаллизационную воду. Из водных растворов легко кристаллизуется.

Является довольно сильным восстановителем, легко окисляется кислородом воздуха:

Также восстанавливает азотную кислоту, хлор и другие соединения. При нагревании выше 480°С разлагается с выделением сернистого газа и образованием оксида железа(II).

Получение

В промышленных масштабах сульфат железа получают несколькими способами:

• Обработка железного лома и отходов разбавленной серной кислотой
• Травление и удаление окалины с железных изделий раствором H2SO4
• Окислительный обжиг пирита
• Побочный продукт при производстве TiO2 из ильменита

В лабораторных условиях можно получить действием серной кислоты на железо или соединения железа(II), например хлорид железа(II):

FeCl2 + H2SO4 → FeSO4 + 2HCl

Применение сульфата железа

Благодаря уникальной комбинации свойств, сульфат железа нашел широкое применение в разных областях:

1. Производство чернил, красок, пигментов
2. Дубление и окраска кожи, обработка шерсти
3. Консервирование древесины
4. Очистка сточных вод
5. Производство некоторых видов бетона и цемента
6. Сельское хозяйство
7. Медицина

Рассмотрим подробнее применение сульфата железа в некоторых областях.

Сельское хозяйство

Сульфат железа широко используется в сельском хозяйстве в качестве эффективного микроудобрения для растений, а также для защиты от грибковых и бактериальных болезней.

Обработка почвы и растений раствором сульфата железа позволяет добиться следующих эффектов:

• Уничтожение вредителей и спор грибков
• Защита от гнили, пятнистости и других болезней
• Предотвращение повреждений деревьев грызунами
• Ингибирование роста мхов и лишайников

Кроме того, железо, входящее в состав сульфата железа, необходимо для роста и развития большинства сельскохозяйственных культур.

Медицина

В медицинских целях сульфат железа широко используется для лечения и профилактики железодефицитной анемии. Железо входит в состав гемоглобина и других белков крови и играет важнейшую роль в кроветворении.

Недостаток железа приводит к снижению количества эритроцитов и развитию анемии. Сульфат железа в медицинских препаратах восполняет дефицит железа в организме и стимулирует кроветворение.

Также применяется для профилактики железодефицита при беременности, интенсивных физических нагрузках, повышенной кровопотере.

Среди лекарственных препаратов на основе сульфата железа можно выделить такие, как Гемофер, Тардиферон, Сорбифер.

Меры предосторожности

Несмотря на низкую токсичность, при работе с сульфатом железа требуется соблюдать следующие меры предосторожности:

• Использовать средства индивидуальной защиты — перчатки, очки, комбинезон
• Избегать попадания на кожу и в глаза
• При приготовлении раствора сульфата железа добавлять кислоту в воду, а не наоборот во избежание разбрызгивания
• Хранить в плотно закрытой таре, отдельно от легковоспламеняющихся материалов

При попадании сульфата железа внутрь возможно раздражение слизистых оболочек, рвота и диарея. Необходимо промыть желудок водой и обратиться к врачу.

Области применения сульфата железа

Сульфат железа находит применение в различных отраслях промышленности и народного хозяйства.

Промышленность

В промышленном производстве сульфат железа используется:

• Для очистки сточных вод от тяжелых металлов
• В производстве красок и пигментов
• При дублении кожи
• Для консервации древесины
• В коммунальном хозяйстве для очистки воды

Строительство

Благодаря восстановительным свойствам, сульфат железа применяют:

• Для получения бетона с пониженным водопоглощением
• В производстве некоторых видов цемента

Сельское хозяйство

Сульфат железа является эффективным микроудобрением, а также используется для борьбы с вредителями и болезнями растений.

Обработка растений и почвы позволяет достичь следующих эффектов:

• Защита от грибковых и бактериальных инфекций
• Уничтожение вредителей
• Стимулирование роста растений

Сульфат меди - железо

Помимо чистого сульфата железа, существует двойная соль сульфат меди железо FeCu(SO4)2•H2O. Она образуется при совместном осаждении сернокислых солей меди и железа из раствора.

Это кристаллическое голубовато-зеленое вещество, также обладающее восстановительными свойствами. Применяется главным образом в аналитической химии.

Гидроксид сульфат железа

Еще одним распространенным неорганическим соединением железа является гидроксид сульфат железа Fe(OH)SO4. Образуется при гидролизе водных растворов сульфата железа(II).

Это основная сернокислая соль двухвалентного железа, выпадает в осадок в виде белого порошка. Гидроксид сульфат железа широко используется в аналитической химии для количественного определения железа(II).