Demir(II) sülfat

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Demir(II) sülfat
Demir(II) sülfatın iskelet formülü
Demir(II) sülfat heptahidratın yapısı
Demir(II) sülfat heptahidrat örneği
Tanımlayıcılar
CAS numarası 7720-78-7
PubChem 24393
UN numarası 3077
ChEBI 75832
RTECS numarası NO8500000 (susuz)
NO8510000 (heptahidrat)
SMILES
InChI
ChemSpider 22804
Özellikler
Molekül formülü FeSO4
Molekül kütlesi 151.91 g/mol (susuz)
169.93 g/mol (monohidrat)
241.99 g/mol (pentahidrat)
260.00 g/mol (hekzahidrat)
278.02 g/mol (heptahidrat)
Görünüm Beyaz kristaller (susuz)
Beyaz-sarı kristaller (monohidrat)
Mavi-yeşil kristaller (heptahidrat)
Koku Kokusuz
Yoğunluk 3.65 g/cm3 (susuz)
3 g/cm3 (monohidrat)
2.15 g/cm3 (pentahidrat)[1]
1.934 g/cm3 (hekzahidrat)[2]
1.895 g/cm3 (heptahidrat)[3]
Erime noktası

680 °C (
(susuz) bozunur[6]
300 °C (572 °F; 573 K)
(monohidrat) bozunur
60-64 °C (140-147 °F; 333-337 K)
(heptahidrat) bozunur[3][7])

Çözünürlük (su içinde) Monohidrat:
44.69 g/100 mL (77 °C)
35.97 g/100 mL (90.1 °C)
Heptahidrat:
15.65 g/100 mL (0 °C)
20.5 g/100 mL (10 °C)
29.51 g/100 mL (25 °C)
39.89 g/100 mL (40.1 °C)
51.35 g/100 mL (54 °C)[4]
Çözünürlük () Alkol'de çok az çözünür
Çözünürlük (etilen glikol içinde) 6.4 g/100 g (20 °C)[6]
Buhar basıncı 1.95 kPa (heptahidrat)[5]
Yapı
Oktahedral (Fe2+)
Termokimya
Standart formasyon entalpisifHo298)
−928.4 kJ/mol (susuz)[3]
−3016 kJ/mol (heptahidrat)[12]
Gibbs serbest enerjisi (ΔfG˚)
−820.8 kJ/mol (susuz)[3]
−2512 kJ/mol (heptahidrat)[12]
Tehlikeler
GHS piktogramları GHS07: Zararlı[5]
GHS İşaret sözcüğü Uyarı
NFPA 704
NFPA 704.svg
0
1
0
LD50 237 mg/kg (sıçan, oral)[7]
Benzeyen bileşikler
Diğer katyonlar
Kobalt(II) sülfat
Bakır(II) sülfat
Mangan(II) sülfat
Nikel(II) sülfat
Benzeyen bileşikler
Demir(III) sülfat
Belirtilmiş yerler dışında verilmiş olan veriler, Standart sıcaklık ve basınçtadır. (25 °C, 100 kPa)
Bilgi kutusu kaynakları

Demir(II) sülfat veya demir sülfat FeSO4xH2O formülüne sahip bir dizi tuz anlamına gelir. Bu bileşikler en yaygın olarak heptahidrat (x = 7) olarak bulunursa da x için birkaç değer bilinmektedir. Hidratlı form tıp alanında demir eksikliğini tedavi etmek ve ayrıca endüstriyel uygulamalar için kullanılır. Antik çağlardan beri, Zaç-ı Kıbrıs ve yeşil vitriyol (vitriyol, sülfat için eski bir isimdir) olarak bilinen, mavi-yeşil heptahidrat (7 molekül su içeren hidrat) bu maddenin en yaygın şeklidir. Tüm demir(II) sülfatlar suda çözünerek oktahedral moleküler geometriye sahip ve paramanyetik olan aynı akua kompleksi [Fe(H2O)6]2+ verir.

Dünya Sağlık Örgütü’nün Temel İlaçlar Listesi’nde yer almaktadır.[13] 2019 yılında, 6 milyondan fazla reçeteyle Amerika Birleşik Devletler’nde en sık reçete edilen 103. ilaç oldu.[14][15]

Kullanımı[değiştir | kaynağı değiştir]

Endüstriyel olarak, demir sülfat esas olarak diğer demir bileşiklerinin öncüsü olarak kullanılır. Bir indirgeyici madde olması nedeniyle çimentodaki kromatın daha az zehirli Cr(III) bileşiklerine indirgenmesi için yararlıdır. Tarihsel olarak demir sülfat, tekstil endüstrisinde bir boya sabitleyicisi olarak yüzyıllardır kullanılmışır. Tarihsel olarak deriyi karartmak için ve demir mazı mürekkebinin bir bileşeni olarak kullanılır.[16] Yeşil vitriyolün (Demir(II) sülfat) damıtılmasıyla sülfürik asitin (' vitriyol yağı, zaç yağı') hazırlanması en az 700 yıldır bilinmektedir.

Tıbbi kullanımı[değiştir | kaynağı değiştir]

Bitki besleme[değiştir | kaynağı değiştir]

Demir(II) sülfat , bitkilerin toprağın besin maddelerine erişebilmeleri için yüksek alkali bir toprağın pH’ını düşürmek için bir toprak düzenleyicisi olarak[17] demir sülfat adıyla satılmaktadır.[18]

Bahçe tarımında demir klorozu tedavi etmek için kullanılır.[19] Ferrik EDTA kadar hızlı hareket etmese de etkileri daha uzun sürelidir. Kompostla karıştırılabilir ve yıllarca bir stok gübre olarak çalışması için toprağın içine gömülebilir.[20] Demir sülfat, çim düzenleyicisi olarak kullanılabilir.[20] Golf sahasında simli iplik yosununu yok etmek için de kullanılabilir.[21]

Pigment ve el sanatları[değiştir | kaynağı değiştir]

Demir sülfat, betonu ve bazı kireçtaşlarını ve kumtaşlarını sarımsı pas rengine boyamak için kullanılabilir.[22]

Ağaç işçileri, akçaağaç ahşabına gümüşi bir görünüm vermek için demir sülfat çözeltileri kullanır.

Yeşil vitriyol, mantarların tanımlanmasında da faydalı bir reaktiftir.[23]

Tarihsel kullanımı[değiştir | kaynağı değiştir]

Demir sülfat, mürekkeplerin, özellikle de orta çağlardan 18. yüzyılın sonuna kadar kullanılan demir mazı mürekkebinin üretiminde kullanılmıştır. Lakiş mektupları (y.  M:Ö. 588–586) üzerinde yapılan kimyasal testler, olası demir varlığını gösterdi.[24] Bu harflerin üzerindeki mürekkebin yapımında meşe mazısı ve yeşil vitriyolün kullanılmış olabileceği düşünülmektedir.[25] Ayrıca, yün boyamada mordan olarak kullanım alanı bulmuştur. 17. Yüzyıldan beri kakmacılık ve parkecilikte kullanılan sert akçaağaç ahşapları demir sülfat kullanılarak yapılır.

18. yüzyılda İngiltere'de indigo boyanın doğrudan uygulanması için iki farklı yöntem geliştirildi ve 19. yüzyıla kadar kullanımda kaldı. Çin mavisi olarak bilinen bunlardan biri demir(II) sülfat içeriyordu. Kumaş üzerine çözünmeyen bir çivit formu bastıktan sonra, çivit, bir dizi demir sülfat banyosunda löko-indigoya indirgendi (daldırmalar arasında havada çivit mavisine yeniden oksitlenme ile). Çin mavisi işlemi keskin tasarımlar yapabilir, ancak diğer yöntemlerin koyu tonlarını üretemezdi.

1850'lerin ikinci yarısında, kollodyon işlemi görüntüleri için bir fotoğraf geliştiricisi olarak demir sülfat kullanıldı.[26]

Hidratlar[değiştir | kaynağı değiştir]

Demir(II) sülfat, çeşitli hidrasyon durumlarında bulunabilir ve bu formların birçoğu doğada bulunur.

Susuz demir(II) sulfat

Sulu çözeltilerin sıcaklığı 56.6 °C'ye ulaştığında tetrahidrat stabilize edilir. 64.8 °C'de bu çözeltiler hem tetrahidrat hem de monohidrat oluşturur.[4]

Mineral formlar, demir içeren cevher yataklarının oksidasyon bölgelerinde bulunur; pirit, markasit, kalkopirit, v.b. Kömür yangın sahaları gibi ilgili ortamlarda da bulunurlar. Birçoğu hızla kurur ve bazen oksitlenir. Çok sayıda başka, daha karmaşık (ya bazik, hidratlı ve/veya ilave katyonlar içeren) Fe(II)-taşıyan sülfatlar bu tür ortamlarda bulunur ve bunun yaygın bir örneği kopiapittir.[31]

Üretimi ve reaksiyonları[değiştir | kaynağı değiştir]

Kaplama veya kaplamadan önce çeliğin finisajında, çelik levha veya çubuk, sülfürik asitli dekapaj banyolarından geçirilir. Bu işlem, yan ürün olarak büyük miktarlarda demir(II) sülfat üretir.[32]

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Büyük miktarlardaki bir başka kaynak, sülfat işlemi yoluyla ilmenitten titanyum dioksitin üretilmesinden meydana gelmektedir.

Demir sülfat ayrıca ticari olarak piritin oksidasyonu ile hazırlanır:[33]

2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O → 2 FeSO4 + 2 H2SO4

Demirden daha az reaktif olan metallerin sülfat çözeltilerinden yer değiştirmesiyle üretilebilir:

CuSO4 + Fe → FeSO4 + Cu

Reaksiyonlar[değiştir | kaynağı değiştir]

Kaanaa, Pori, Finlandiya’daki bir titanyum dioksit fabrikasının dışındaki demir(II) sülfat yığınları.

Suda çözündükten sonra, demir sülfatlar, neredeyse renksiz, paramanyetik bir iyon olan metal akuo kompleksi [Fe(H2O)6]2+ oluşturur.

Demir(II) sülfat ısıtıldığında, önce kristalleşme suyunu kaybeder ve orijinal yeşil kristaller beyaz susuz bir katıya dönüştürülür. Daha fazla ısıtıldığında, susuz madde kükürt dioksit ve kükürt trioksite ayrışır ve geriye kırmızımsı kahverengi bir demir(III) oksit bırakır. Demir(II) sülfatın termolizi yaklaşık 680 °C'de başlar.

Diğer demir(II) tuzları gibi, demir(II) sülfat da bir indirgeyici maddedir. Örneğin, nitrik asiti azot monoksite ve kloru klorüre indirger.

6 FeSO4 + 3 H2SO4 + 2 HNO3 → 3 Fe2(SO4)3 + 4 H2O + 2 NO
6 FeSO4 + 3 Cl2 → 2 Fe2(SO4)3 + 2 FeCl3

Hafif indirgeme gücü organik sentezde değerlidir.[34] Fenton reaktifinin demir katalizör bileşeni olarak kullanılır.

Ayrıca bakınız[değiştir | kaynağı değiştir]

Kaynakça[değiştir | kaynağı değiştir]

  1. ^ a b c "Siderotil Mineral Data". 2 Eylül 2000 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2014. 
  2. ^ a b c "Ferrohexahydrite Mineral Data". 2 Eylül 2000 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2014. 
  3. ^ a b c d e f g Lide, David R., (Ed.) (2009). CRC Handbook of Chemistry and Physics (90th bas.). Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-1-4200-9084-0. 
  4. ^ a b Seidell, Atherton; Linke, William F. (1919). Solubilities of Inorganic and Organic Compounds (2nd bas.). New York: D. Van Nostrand Company. s. 343. 
  5. ^ a b c d Sigma-Aldrich Co., Iron(II) sulfate heptahydrate. Retrieved on 2014-08-03.
  6. ^ a b Anatolievich, Kiper Ruslan. "iron(II) sulfate". 4 Mart 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2014. 
  7. ^ a b "MSDS of Ferrous sulfate heptahydrate". Fair Lawn, New Jersey: Fisher Scientific, Inc. 7 Mart 2016 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2014. 
  8. ^ Weil, Matthias (2007). "The High-temperature β Modification of Iron(II) Sulfate". Acta Crystallographica Section E. International Union of Crystallography. 63 (12): i192. doi:10.1107/S160053680705475X. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2014. 
  9. ^ a b Ralph, Jolyon; Chautitle, Ida. "Szomolnokite". Mindat.org. 21 Aralık 2004 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2014. 
  10. ^ a b "Rozenite Mineral Data". 2 Eylül 2000 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2014. 
  11. ^ a b "Melanterite Mineral Data". 2 Eylül 2000 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2014. 
  12. ^ a b c d Anatolievich, Kiper Ruslan. "iron(II) sulfate heptahydrate". 4 Mart 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 3 Ağustos 2014. 
  13. ^ World Health Organization (2019). World Health Organization model list of essential medicines: 21st list 2019. Cenevre: World Health Organization. hdl:10665/325771. WHO/MVP/EMP/IAU/2019.06. License: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.  Geçersiz |hdl-access=free (yardım)
  14. ^ "The Top 300 of 2019". ClinCalc. 16 Mart 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Ekim 2021. 
  15. ^ "Ferrous Sulfate - Drug Usage Statistics". ClinCalc. 29 Nisan 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Ekim 2021. 
  16. ^ British Archaeology magazine. http://www.archaeologyuk.org/ba/ba66/feat2.shtml (archive)
  17. ^ "Why Use Ferrous Sulfate for Lawns?" (İngilizce). 14 Nisan 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Nisan 2018. 
  18. ^ "Acid or alkaline soil: Modifying pH - Sunset Magazine". www.sunset.com (İngilizce). 3 September 2004. 14 Mayıs 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 14 Nisan 2018. 
  19. ^ Koenig, Rich and Kuhns, Mike: Control of Iron Chlorosis in Ornamental and Crop Plants. (Utah State University, Salt Lake City, August 1996) p.3 3 Ağustos 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  20. ^ a b Handreck, Kevin (2002). Gardening Down Under: A Guide to Healthier Soils and Plants (2nd bas.). Collingwood, Victoria: CSIRO Publishing. ss. 146-47. ISBN 0-643-06677-2. 
  21. ^ "Controlling moss in putting greens by Cook, Tom; McDonald, Brian; and Merrifield, Kathy" (PDF). 23 Ekim 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 24 Eylül 2022. 
  22. ^ "How To Stain Concrete with Iron Sulfate". 9 Mayıs 2008 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 24 Eylül 2022. 
  23. ^ Svrček, Mirko (1975). A color guide to familiar mushrooms (2nd bas.). Londra: Octopus Books. s. 30. ISBN 0-7064-0448-3. 
  24. ^ Torczyner, Lachish Letters, pp. 188–95
  25. ^ Hyatt, The Interpreter's Bible, 1951, volume V, p. 1067
  26. ^ Brothers, Alfred (1892). Photography: its history, processes. Londra: Griffin. s. 257. OCLC 558063884. 
  27. ^ "Rozenite". 1 Eylül 2004 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  28. ^ "Siderotil". 28 Eylül 2003 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  29. ^ "Ferrohexahydrite". 12 Kasım 2003 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  30. ^ "Melanterite". 28 Eylül 2003 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  31. ^ "Copiapite". 30 Eylül 2003 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  32. ^ Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. 
  33. ^ Lowson, Richard T. (1982). "Aqueous oxidation of pyrite by molecular oxygen". Chem. Rev. 82 (5): 461-497. doi:10.1021/cr00051a001. 
  34. ^ Lee Irvin Smith; J. W. Opie (1948). "o-Aminobenzaldehyde". Org. Synth. 28: 11. doi:10.15227/orgsyn.028.0011. 

Dış bağlantılar[değiştir | kaynağı değiştir]

H2SO4 He
Li2SO4 BeSO4 B2S2O9
-BO3
+BO3
esterler
ROSO3
(RO)2SO2
+CO3
(NH4)2SO4
[N2H5]HSO4
(NH3OH)2SO4
NOHSO4
+NO3
HOSO4 +F Ne
Na2SO4
NaHSO4
MgSO4 Al2(SO4)3
Al2SO4(OAc)4
Si +PO4 SO42−
HSO3HSO4
(HSO4)2
+SO3
+Cl Ar
K2SO4
KHSO4
CaSO4 Sc2(SO4)3 TiOSO4 VSO4
V2(SO4)3
VOSO4
CrSO4
Cr2(SO4)3
MnSO4 FeSO4
Fe2(SO4)3
CoSO4
Co2(SO4)3
NiSO4
Ni2(SO4)3
CuSO4
Cu2SO4
[Cu(NH3)4(H2O)]SO4
ZnSO4 Ga2(SO4)3 Ge As Se Br Kr
RbHSO4
Rb2SO4
SrSO4 Y2(SO4)3 Zr(SO4)2 Nb MoSO4
Mo2(SO4)3
Mo(SO4)2
Mo(SO4)3
Tc Ru(SO4)2 RhSO4
Rh2(SO4)3
PdSO4 Ag2SO4
AgSO4
CdSO4 In2(SO4)3 SnSO4
Sn(SO4)2
Sb2(SO4)3 Te I Xe
Cs2SO4
CsHSO4
BaSO4   Hf Ta W Re OsSO4
Os2(SO4)3
Os(SO4)2
IrSO4
Ir2(SO4)3
PtSO4
Pt(SO4)2
AuSO4
Au2(SO4)3
Hg2SO4
HgSO4
Tl2SO4
Tl2(SO4)3
PbSO4
Pb(SO4)2
Bi2(SO4)3 PoSO4
Po(SO4)2
At Rn
Fr RaSO4   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
La2(SO4)3 Ce2(SO4)3
Ce(SO4)2
Pr2(SO4)3 Nd2(SO4)3 Pm2(SO4)3 Sm2(SO4)3 EuSO4
Eu2(SO4)3
Gd2(SO4)3 Tb2(SO4)3 Dy2(SO4)3 Ho2(SO4)3 Er2(SO4)3 Tm2(SO4)3 Yb2(SO4)3 Lu2(SO4)3
Ac2(SO4)3 Th(SO4)2 Pa U2(SO4)3
U(SO4)2
UO2SO4
Np(SO4)2 Pu(SO4)2 Am2(SO4)3 Cm2(SO4)3 Bk Cf2(SO4)3 Es Fm Md No Lr