Երկաթի սուլֆատ. ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ, արտադրություն, կիրառություն

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-02 13:56

Երկաթի սուլֆատը քիմիական միացություն է, որը չափազանց տարածված է բնության մեջ և լայնորեն կիրառվում է տնտեսական գործունեության տարբեր ոլորտներում: Կան այս նյութի երկվալենտ և եռավալենտ ձևափոխումներ: Առաջին տեսակը, որը նաև կոչվում է երկաթի սուլֆատ, անօրգանական երկուական ոչ ցնդող միացություն է, որն ունի FeSO₄ բանաձևը: Արտաքինից այս քիմիական միացությունը բաց կանաչավուն-կապույտ գույնի թափանցիկ բյուրեղային հիդրատ է, որն ունի հիգրոսկոպիկության և լուծելիության բարձր աստիճան ջրային միջավայրում: Վակուումում FeSO_{4 քայքայվում է բարձր ինտենսիվությամբ, ամբողջական քայքայումը տեղի է ունենում մոտ 700°C ջերմաստիճանում:}

Երկաթի սուլֆատը լայնորեն օգտագործվող ռեագենտ է, որը բյուրեղանում է սենյակային ջերմաստիճանում լուծույթներից՝ FeSO-ի տեսքով₄4_{∙7H2 O հեպտահիդրատ, որը գունատ կապույտ նյութ է: Երկար պահելու դեպքում այն քայքայվում է՝ վերածվելով սպիտակ փոշու նյութի,իսկ բաց երկնքի տակ օքսիդատիվ պրոցեսների պատճառով աստիճանաբար դեղնում է։ Երկաթի սուլֆատի եղանակային ազդեցությունը բացատրվում է նրանով, որ նրա կառուցվածքում կա արտաքին գնդային ջրի մեկ մոլեկուլ, որը հեշտությամբ դուրս է գալիս բյուրեղային ցանցից։}

Եռավալենտ անջուր երկաթի սուլֆատը բաց դեղին, պարամագնիսական, չափազանց հիգրոսկոպիկ մոնոկլինիկ բյուրեղային նյութ է: Ունակ է ձևավորել ուղղանկյուն և վեցանկյուն կառուցվածքային փոփոխություններ: Երկաթի եռավալենտ սուլֆատը լավ բյուրեղանում է տարբեր լուծույթներից մինչև տասը ջրի մոլեկուլ պարունակող տարբեր հիդրատացված միացությունների տեսքով: Դանդաղ տաքացնելիս այն վերածվում է անջուր աղի, որը մոտ 650 ° C ջերմաստիճանում լավ քայքայվում է հեմատիտի և ծծմբային անհիդրիտի։ Եռակի լիցքավորված կատիոնների շատ այլ աղերի նման, երկաթի սուլֆատը ձևավորում է շիբ, որը բյուրեղանում է գունատ մանուշակագույն ութանիստների տեսքով։ Այս նյութը լավ վերականգնող նյութ է Ag+ իոնի համար, որն ունի ուժեղ օքսիդացնող հատկություն։ Երկաթի սուլֆատը, հիդրոլիզացված լուծույթը եռացնելով, որում այն պարունակվում է, բնության մեջ հանդիպում է հիմնականում ժարոզիտում (հանքային):

Արդյունաբերության մեջ այս նյութը հիմնականում որպես կողմնակի արտադրանք մետաղամշակման ձեռնարկություններում ստանում են տարբեր թթու լուծույթներից, որոնք օգտագործվում են պողպատե արտադրանքներից կեղևը հեռացնելու համար: Նաև այս նյութը կարող է մեկուսացվել օդում պիրիտի կամ մարկազիտի կալցինացման միջոցով NaCl-ով: Այն սինթեզելու մեկ այլ եղանակծծմբաթթվի աղերում երկաթի օքսիդի տաքացումն է։ Լաբորատոր պրակտիկայում այս միացությունը մեկուսացված է Fe(OH)_2.

Հատկանշական է, որ երկաթի սուլֆատը հայտնաբերվել է Մարսի վրա 2009 թվականին Spirit տիեզերանավի կողմից, որտեղից գիտնականները եզրակացրել են, որ մոլորակի մակերեսին տեղի են ունենում ուժեղ օքսիդատիվ գործընթացներ։ Այս նյութի շատ ցածր խտության պատճառով մարսագնացն այնքան խորն է խճճվել իր նստվածքների մեջ, որ նույնիսկ կորպուսի մի մասով դիպել է Մարսի հողի խոր շերտերին։

Երկրի վրա երկաթի սուլֆատը, իր հիդրոլիզի ունակության շնորհիվ, օգտագործվում է ալյումինի շիբի հետ միասին որպես ֆլոկուլանտ խմելու ջրի մաքրման գործընթացում: Ձևավորելով հիդրօքսիդի փաթիլներ՝ այս քիմիական միացությունը ներծծում է բազմաթիվ վնասակար կեղտեր: Նաև այս նյութը լայն կիրառություն է գտել բժշկության մեջ, որտեղ այն օգտագործվում է որպես թերապևտիկ և պրոֆիլակտիկ միջոց երկաթի դեֆիցիտի անեմիայի դեպքում։

Գյուղատնտեսական արդյունաբերության մեջ երկաթի սուլֆատն օգտագործվում է հողի քիմիական վերականգնման, մշակովի բույսերի վնասատուների դեմ պայքարի, մամուռների, քարաքոսերի, մոլախոտերի և մակաբույծ սնկերի սպորների ոչնչացման համար: Այգեգործության մեջ երկաթի սուլֆատը օգտագործվում է պտղատու ծառերը կերակրելու համար՝ որպես քլորոֆիլ առաջացման կատալիզատոր: Այս նյութի պակասի նկատմամբ առավել զգայուն են խնձորը, տանձը, սալորը և դեղձը։

Արդյունաբերական երկաթի սուլֆատը լայնորեն օգտագործվում է տեքստիլ արդյունաբերության մեջ, որտեղ այն թանաքների և տարբեր հանքային ներկերի կարևոր բաղադրիչ է: Նաևայս նյութը լավ փայտի պահպանակ է: Երկաթի սուլֆատի որոշ, այսպես կոչված, թափոնային լուծույթներ վերամշակվում են մեկուսիչ նյութերի, ինչպիսիք են ֆեռոնը և ֆերիգիպսը, որոնք այս միացության հիդրատների խառնուրդ են տարբեր լցոնիչներով: