硫酸亞鐵是一種無機(jī)物,化學(xué)式為FeSO4,外觀為白色粉末無氣味。其結(jié)晶水合物為在常溫下為七水合物,俗稱“綠礬”,淺綠色晶體,在干燥空氣中風(fēng)化,在潮濕空氣中表面氧化成棕色的堿式硫酸鐵,在56.6℃成為四水合物,在65℃時成為一水合物。硫酸亞鐵可溶于水,幾乎不溶于乙醇。其水溶液冷時在空氣中緩慢氧化,在熱時較快氧化。加入堿或露光能加速其氧化。相對密度(d15)1.897。 有刺激性。硫酸亞鐵可用于色譜分析試劑、點滴分析測定鉑、硒、亞硝酸鹽和硝酸鹽。硫酸亞鐵還可以作為還原劑、制造鐵氧體、凈水、聚合催化劑、照相制版等。
化學(xué)性質(zhì)
硫酸亞鐵具有還原性。受高熱分解放出有毒的氣體。在潮濕空氣中易氧化成難溶于水的棕黃色堿式硫酸鐵。10%水溶液對石蕊呈酸性(pH值約3.7)。對應(yīng)的硫酸亞鐵結(jié)晶水合物在室溫下為七水合物,加熱至70~73℃失去3分子水,至80~123℃失去6分子水,至156℃以上轉(zhuǎn)變成堿式硫酸鐵。
硫酸亞鐵水溶液易與堿金屬硫酸鹽(包括銨鹽)形成六水合的復(fù)鹽M2Fe(SO4)2·6H2O,其中M為堿金屬離子或銨離子。亞鐵的復(fù)鹽要穩(wěn)定得多,如硫酸亞鐵銨(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,也稱做莫爾(摩爾)鹽,是分析化學(xué)上常用的還原試劑。它溶于水和甘油,具有一定還原性。
應(yīng)用領(lǐng)域
硫酸亞鐵可用于制鐵鹽、氧化鐵顏料、媒染劑、凈水劑、防腐劑、消毒劑等:
生產(chǎn)方法
應(yīng)用領(lǐng)域 | 說明 |
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水處理 | 硫酸亞鐵用于水的絮凝凈化,以及從城市和工業(yè)污水中去除磷酸鹽,以防止水體的富營養(yǎng)化。 |
還原劑 | 大量的硫酸亞鐵被用作還原劑,主要還原水泥中的鉻酸鹽。 |
藥用 | 硫酸亞鐵用于治療缺鐵性貧血癥;也用于在食物中加鐵,長期超量使用可能會引起腹痛、惡心等副作用。 |
醫(yī)藥上還可以作為局部收斂劑及補(bǔ)血劑,可用于子宮肌瘤引起的慢性失血。 | |
著色劑 | 鞣酸鐵墨水及其他墨水的生產(chǎn)需要用到硫酸亞鐵。木質(zhì)染色的媒染劑中也含有硫酸亞鐵。 |
硫酸亞鐵可用于將混凝土染為黃的鐵銹色。 | |
木工用硫酸亞鐵使楓木染有銀質(zhì)色彩。 | |
農(nóng)業(yè) | 調(diào)節(jié)土壤酸堿度,促使葉綠素形成(亦稱鐵肥),可防治花木因缺鐵而引起的黃化病。是喜酸性花木尤其鐵樹不可缺少的元素。農(nóng)業(yè)上還可用作農(nóng)藥,能防治小麥黑穗病,蘋果和梨的疤痂病、果樹的腐爛病;也可用作肥料,能除去樹干的青苔及地衣。 |
分析化學(xué) | 硫酸亞鐵可用作色譜分析試劑。 |
工業(yè)制法
1、硫酸法:將鐵屑溶解于稀硫酸與母液的混合液中,控制反應(yīng)溫度在80℃以下,否則會析出一水硫酸亞鐵沉淀。反應(yīng)生成的微酸性硫酸亞鐵溶液經(jīng)澄清除去雜質(zhì),然后冷卻、離心分離即得淺綠色硫酸亞鐵;
2、生產(chǎn)鈦白粉副產(chǎn)法:鈦鐵礦用硫酸分解制鈦白粉時,生成硫酸亞鐵和硫酸鐵,三價鐵用鐵絲還原成二價鐵。經(jīng)冷凍結(jié)晶可得副產(chǎn)硫酸亞鐵;
3、用400份70~80℃的蒸餾水溶解200份工業(yè)硫酸亞鐵,在熱溶液中加入少量硫酸銀,通蒸汽沸騰,以除去Cl-。將Cl-含量合格的溶液冷卻,調(diào)pH=5~6,通硫化氫,使Zn2+,Cu2+等離子含量合格。然后過濾,濾液必須清亮。往濾液中通蒸汽煮沸1h,待沉淀完全后,過濾,濾液用化學(xué)純硫酸調(diào)pH=1~2后,蒸發(fā)濃縮至38~40℃,趁熱抽濾,濾液再用化學(xué)純硫酸調(diào)pH=1,冷卻結(jié)晶,甩干,并在60℃以下烘至不沾勺為止,成品要密封,避光,嚴(yán)禁有機(jī)物混入。母液可循環(huán)利用;
4、金屬鐵溶于稀硫酸即可制得硫酸亞鐵。將鐵絲或鐵屑先用氫氧化鈉溶液處理以除去油污,用水洗凈后放入15%~20%的硫酸溶液中,加熱使其溶解,直至未溶的殘渣不再溶解為止。將溶液濾出并轉(zhuǎn)移到燒瓶中,加硫酸酸化到剛果紅呈酸性反應(yīng)。冷卻后通硫化氫達(dá)飽和,塞緊瓶塞,靜置2~3天,然后將燒瓶置于水浴上加熱并過濾除去碳、碳化物、硫化物沉淀。將濾液轉(zhuǎn)移到孚茲蒸餾瓶中,在通入無氧CO2的情況下,使溶液蒸發(fā)濃縮到原來體積的一半。使溶液在CO2氣體中靜置過夜,即可析出硫酸亞鐵的結(jié)晶。
實驗室制法
1、可以用鐵粉與稀硫酸反應(yīng)直接制得。Fe+H2SO4(?。?H2↑+FeSO4
2、可以用硫酸銅溶液與鐵反應(yīng)獲得,反應(yīng)方程式為:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu(此反應(yīng)類型為置換反應(yīng))
安全措施
接觸部位 | 急救措施 |
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皮膚接觸 | 脫去污染的衣著,用大量流動清水沖洗。 |
眼睛接觸 | 提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。 |
吸入 | 迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。 |
食入 | 用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫(yī)。 |
消防措施
有害燃燒產(chǎn)物:氧化硫。
滅火方法:消防人員必須穿全身防火防毒服,在上風(fēng)向滅火。滅火時盡可能將容器從火場移至空曠處。然后根據(jù)著火原因選擇適當(dāng)滅火劑滅火。
應(yīng)急處理
應(yīng)急處理 | 隔離泄漏污染區(qū),限制出入。建議應(yīng)急處理人員戴防塵口罩,穿一般作業(yè)工作服。不要直接接觸泄漏物。 |
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小量泄漏 | 避免揚塵,小心掃起,收集于干燥、潔凈、有蓋的容器中。 |
大量泄漏 | 收集回收或運至廢物處理場所處置。 |
包裝與儲存
在夏天保質(zhì)期30天,外包裝分別有:50公斤和25公斤編織袋。硫酸亞鐵廣泛用于漂染、電鍍廢水的處理,是一種高效的凈水絮凝劑,特別應(yīng)用于漂染廢水的脫色處理,效果更佳;可用做一水硫酸亞鐵的原料,一水硫酸亞鐵廣泛應(yīng)用于飼料業(yè);是電鍍廢水高效絮凝劑聚合硫酸鐵的最主要原材料。
操作注意事項:密閉操作,局部排風(fēng)。防止粉塵釋放到車間空氣中。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn),嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡,穿橡膠耐酸堿服,戴橡膠耐酸堿手套。避免產(chǎn)生粉塵。避免與氧化劑、堿類接觸。配備泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項:儲存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。防止陽光直射。包裝必須密封,切勿受潮。應(yīng)與氧化劑、堿類等分開存放,切忌混儲。儲區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。
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