Demir sülfat: fiziksel ve kimyasal özellikler, üretim, uygulama

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-02 14:04

Demir sülfat, doğada son derece yaygın olan ve çeşitli ekonomik faaliyet alanlarında yaygın olarak kullanılan kimyasal bir bileşiktir. Bu maddenin iki değerlikli ve üç değerlikli modifikasyonları vardır. Demir sülfat olarak da adlandırılan ilk çeşit, FeSO₄ formülüne sahip inorganik ikili uçucu olmayan bir bileşiktir. Dışa doğru, bu kimyasal bileşik, sulu bir ortamda yüksek derecede higroskopiklik ve çözünürlüğe sahip, açık yeşilimsi mavi renkli şeffaf kristal bir hidrattır. Vakumda, FeSO_{4 yüksek yoğunlukta ayrışır, tam bozunma yaklaşık 700°C sıcaklıkta gerçekleşir.}

Demir sülfat, FeSO₄4_{∙7H2 formundaki çözeltilerden oda sıcaklığında kristalleşen, yaygın olarak kullanılan bir reaktiftir. O heptahidrat, soluk mavi bir maddedir. Uzun süre saklandığında aşınarak beyaz toz halinde bir maddeye dönüşür,ve açık havada oksidatif süreçler nedeniyle yavaş yavaş sararır. Demir sülfatın aşınması, yapısında kristal kafesten kolayca ayrılan bir dış küre su molekülü olması gerçeğiyle açıklanır.}

Üç değerlikli susuz demir sülfat açık sarı, paramanyetik, son derece higroskopik monoklinik kristal bir maddedir. Ortorombik ve altıgen yapısal değişiklikler oluşturabilir. Üç değerlikli demir sülfat, on kadar su molekülü içeren çeşitli hidratlı bileşikler formundaki çeşitli çözeltilerden iyi kristalleşir. Yavaşça ısıtıldığında, yaklaşık 650 ° C'lik bir sıcaklıkta hematit ve sülfürik anhidrite iyi ayrışan susuz bir tuza dönüşür. Üçlü yüklü katyonların diğer birçok tuzu gibi, demir sülfat da soluk mor oktahedronlar şeklinde kristalleşen şaplar oluşturur. Bu madde, güçlü oksitleyici özelliklere sahip olan Ag+ iyonu için iyi bir indirgeyici ajandır. İçerdiği çözeltinin kaynatılmasıyla hidrolize edilen ferrik sülfat, doğada ağırlıklı olarak jarosit (mineral) halinde bulunur.

Endüstride, bu madde esas olarak metal işleme işletmelerinde çelik ürünlerindeki kireci gidermek için kullanılan çeşitli asitleme çözümlerinden bir yan ürün olarak elde edilir. Ayrıca bu madde, havada pirit veya markazitin NaCl ile kalsine edilmesiyle izole edilebilir. Onu sentezlemenin başka bir yolusülfürik asit tuzlarında demir oksidin ısıtılmasıdır. Laboratuvar uygulamasında, bu bileşik Fe(OH)_{2'den izole edilir.}

Spirit uzay aracı tarafından 2009'da Mars'ta demir sülfatın keşfedilmesi, bilim adamlarının gezegenin yüzeyinde güçlü oksidatif süreçlerin meydana geldiği sonucuna vardığı önemli bir meraktır. Bu maddenin çok düşük yoğunluğu nedeniyle, gezici birikintilerinde o kadar derine batmıştır ki, gövdenin bir kısmıyla Mars toprağının derin katmanlarına bile değmiştir.

Dünyada, hidrolize olma özelliğinden dolayı demir sülfat, içme suyunun arıtılması sürecinde topaklaştırıcı olarak alüminyum şap ile birlikte kullanılır. Hidroksit pulları oluşturan bu kimyasal bileşik, birçok zararlı yabancı maddeyi emer. Ayrıca bu madde, demir eksikliği anemisi için terapötik ve profilaktik bir ajan olarak kullanıldığı tıpta geniş uygulama alanı bulmuştur.

Tarım endüstrisinde, demir sülfat kimyasal toprak ıslahı, ekili bitkilerin haşere kontrolü, yosunların, likenlerin, yabani otların ve parazitik mantar sporlarının yok edilmesi için kullanılır. Bahçecilikte, meyve ağaçlarını beslemek için klorofil oluşumu için bir katalizör olarak demir sülfat kullanılır. Bu maddenin eksikliğine en duyarlı olanlar elma, armut, erik ve şeftalidir.

Endüstriyel Demir sülfat, mürekkeplerde ve çeşitli mineral boyalarda önemli bir bileşen olduğu tekstil endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıcabu madde iyi bir ahşap koruyucudur. Demir sülfatın bazı atık çözeltileri, çeşitli dolgu maddeleri ile bu bileşiğin hidratlarının bir karışımı olan ferron ve ferrigalp gibi yalıtkan malzemelere işlenir.