硫酸亚铁是一种无机物,化学式为FeSO4,外观为白色粉末无气味。其结晶水合物为在常温下为七水合物,俗称“绿矾”,浅绿色晶体,在干燥空气中风化,在潮湿空气中表面氧化成棕色的碱式硫酸铁,在56.6℃成为四水合物,在65℃时成为一水合物。硫酸亚铁可溶于水,几乎不溶于乙醇。其水溶液冷时在空气中缓慢氧化,在热时较快氧化。加入碱或露光能加速其氧化。相对密度(d15)1.897。 有刺激性。硫酸亚铁可用于色谱分析试剂、点滴分析测定铂、硒、亚硝酸盐和硝酸盐。硫酸亚铁还可以作为还原剂、制造铁氧体、净水、聚合催化剂、照相制版等。
化学性质
硫酸亚铁具有还原性。受高热分解放出有毒的气体。在潮湿空气中易氧化成难溶于水的棕黄色碱式硫酸铁。10%水溶液对石蕊呈酸性(pH值约3.7)。对应的硫酸亚铁结晶水合物在室温下为七水合物,加热至70~73℃失去3分子水,至80~123℃失去6分子水,至156℃以上转变成碱式硫酸铁。
硫酸亚铁水溶液易与碱金属硫酸盐(包括铵盐)形成六水合的复盐M2Fe(SO4)2·6H2O,其中M为碱金属离子或铵离子。亚铁的复盐要稳定得多,如硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,也称做莫尔(摩尔)盐,是分析化学上常用的还原试剂。它溶于水和甘油,具有一定还原性。
应用领域
硫酸亚铁可用于制铁盐、氧化铁颜料、媒染剂、净水剂、防腐剂、消毒剂等:
生产方法
应用领域 | 说明 |
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水处理 | 硫酸亚铁用于水的絮凝净化,以及从城市和工业污水中去除磷酸盐,以防止水体的富营养化。 |
还原剂 | 大量的硫酸亚铁被用作还原剂,主要还原水泥中的铬酸盐。 |
药用 | 硫酸亚铁用于治疗缺铁性贫血症;也用于在食物中加铁,长期超量使用可能会引起腹痛、恶心等副作用。 |
医药上还可以作为局部收敛剂及补血剂,可用于子宫肌瘤引起的慢性失血。 | |
着色剂 | 鞣酸铁墨水及其他墨水的生产需要用到硫酸亚铁。木质染色的媒染剂中也含有硫酸亚铁。 |
硫酸亚铁可用于将混凝土染为黄的铁锈色。 | |
木工用硫酸亚铁使枫木染有银质色彩。 | |
农业 | 调节土壤酸碱度,促使叶绿素形成(亦称铁肥),可防治花木因缺铁而引起的黄化病。是喜酸性花木尤其铁树不可缺少的元素。农业上还可用作农药,能防治小麦黑穗病,苹果和梨的疤痂病、果树的腐烂病;也可用作肥料,能除去树干的青苔及地衣。 |
分析化学 | 硫酸亚铁可用作色谱分析试剂。 |
工业制法
1、硫酸法:将铁屑溶解于稀硫酸与母液的混合液中,控制反应温度在80℃以下,否则会析出一水硫酸亚铁沉淀。反应生成的微酸性硫酸亚铁溶液经澄清除去杂质,然后冷却、离心分离即得浅绿色硫酸亚铁;
2、生产钛白粉副产法:钛铁矿用硫酸分解制钛白粉时,生成硫酸亚铁和硫酸铁,三价铁用铁丝还原成二价铁。经冷冻结晶可得副产硫酸亚铁;
3、用400份70~80℃的蒸馏水溶解200份工业硫酸亚铁,在热溶液中加入少量硫酸银,通蒸汽沸腾,以除去Cl-。将Cl-含量合格的溶液冷却,调pH=5~6,通硫化氢,使Zn2+,Cu2+等离子含量合格。然后过滤,滤液必须清亮。往滤液中通蒸汽煮沸1h,待沉淀完全后,过滤,滤液用化学纯硫酸调pH=1~2后,蒸发浓缩至38~40℃,趁热抽滤,滤液再用化学纯硫酸调pH=1,冷却结晶,甩干,并在60℃以下烘至不沾勺为止,成品要密封,避光,严禁有机物混入。母液可循环利用;
4、金属铁溶于稀硫酸即可制得硫酸亚铁。将铁丝或铁屑先用氢氧化钠溶液处理以除去油污,用水洗净后放入15%~20%的硫酸溶液中,加热使其溶解,直至未溶的残渣不再溶解为止。将溶液滤出并转移到烧瓶中,加硫酸酸化到刚果红呈酸性反应。冷却后通硫化氢达饱和,塞紧瓶塞,静置2~3天,然后将烧瓶置于水浴上加热并过滤除去碳、碳化物、硫化物沉淀。将滤液转移到孚兹蒸馏瓶中,在通入无氧CO2的情况下,使溶液蒸发浓缩到原来体积的一半。使溶液在CO2气体中静置过夜,即可析出硫酸亚铁的结晶。
实验室制法
1、可以用铁粉与稀硫酸反应直接制得。Fe+H2SO4(稀)=H2↑+FeSO4
2、可以用硫酸铜溶液与铁反应获得,反应方程式为:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu(此反应类型为置换反应)
安全措施
接触部位 | 急救措施 |
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皮肤接触 | 脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。 |
眼睛接触 | 提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 |
吸入 | 迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。 |
食入 | 用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。 |
消防措施
有害燃烧产物:氧化硫。
灭火方法:消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。
应急处理
应急处理 | 隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩,穿一般作业工作服。不要直接接触泄漏物。 |
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小量泄漏 | 避免扬尘,小心扫起,收集于干燥、洁净、有盖的容器中。 |
大量泄漏 | 收集回收或运至废物处理场所处置。 |
包装与储存
在夏天保质期30天,外包装分别有:50公斤和25公斤编织袋。硫酸亚铁广泛用于漂染、电镀废水的处理,是一种高效的净水絮凝剂,特别应用于漂染废水的脱色处理,效果更佳;可用做一水硫酸亚铁的原料,一水硫酸亚铁广泛应用于饲料业;是电镀废水高效絮凝剂聚合硫酸铁的最主要原材料。
操作注意事项:密闭操作,局部排风。防止粉尘释放到车间空气中。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿橡胶耐酸碱服,戴橡胶耐酸碱手套。避免产生粉尘。避免与氧化剂、碱类接触。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装必须密封,切勿受潮。应与氧化剂、碱类等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
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