Giới thiệu chi tiết về hóa chất Sắt(II) Sunfat (FeSO₄)
Sắt(II) Sunfat (FeSO₄), hay còn gọi là Ferrous Sulfate, là một hợp chất vô cơ quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp, xử lý nước và y học. Dạng phổ biến nhất của nó là FeSO₄·7H₂O (heptahydrate), một tinh thể màu xanh lục nhạt thường được gọi là "vitriol xanh".
Tính chất vật lý
- Công thức hóa học: FeSO₄ (thường ở dạng ngậm nước FeSO₄·7H₂O).
- Khối lượng phân tử:
- FeSO₄: 151,91 g/mol.
- FeSO₄·7H₂O: 278,02 g/mol.
- Trạng thái:
- Dạng khan (FeSO₄): Bột trắng ngả vàng.
- Dạng ngậm nước (FeSO₄·7H₂O): Tinh thể màu xanh lục nhạt.
- Tính tan: Tan tốt trong nước, không tan trong ethanol.
- Độ tan: Tăng khi nhiệt độ tăng.
- Mùi: Không mùi.
- Độ pH: Dung dịch nước FeSO₄ có tính axit nhẹ.
Tính chất hóa học
a. Phản ứng thủy phân:
- Khi hòa tan trong nước, FeSO₄ tạo dung dịch có tính axit nhẹ do quá trình thủy phân:
b. Phản ứng oxy hóa:
- FeSO₄ dễ bị oxy hóa trong không khí, đặc biệt trong môi trường ẩm, để tạo thành Sắt(III) Sunfat và oxit sắt:
c. Phản ứng với kiềm:
- Phản ứng với kiềm như NaOH hoặc NH₄OH tạo ra kết tủa Fe(OH)₂ màu trắng xanh:
- Kết tủa Fe(OH)₂ dễ bị oxy hóa thành Fe(OH)₃ màu nâu đỏ trong không khí.
d. Phản ứng với axit:
- Phản ứng với axit mạnh như H₂SO₄, HCl không thay đổi trạng thái oxy hóa của sắt, nhưng tăng độ hòa tan.
Ứng dụng của Sắt(II) Sunfat
a. Trong xử lý nước:
- FeSO₄ là chất keo tụ và chất kết tủa trong xử lý nước thải:
- Loại bỏ tạp chất hữu cơ và kim loại nặng.
- Kiểm soát mùi và màu trong hệ thống nước thải.
- Giảm nồng độ phosphate trong nước thải, giúp kiểm soát hiện tượng phú dưỡng.
b. Trong nông nghiệp:
- Sử dụng làm phân bón vi lượng để bổ sung sắt cho cây trồng, đặc biệt trong đất thiếu sắt.
- Dùng để điều chỉnh độ pH của đất (axit hóa đất).
c. Trong y học:
- Sắt(II) Sunfat được sử dụng để điều trị thiếu máu do thiếu sắt:
- Dùng trong dạng viên nén hoặc dung dịch uống.
- Cung cấp nguồn sắt dễ hấp thu để bổ sung hemoglobin.
d. Trong công nghiệp:
- Dùng trong sản xuất mực in, thuốc nhuộm, và các hợp chất sắt khác.
- Dùng trong xi mạ sắt và thép.
- Ứng dụng trong ngành thuộc da để làm chất thuộc và cố định màu.
e. Trong hóa học:
- Là chất khử trong các phản ứng hóa học.
- Làm thuốc thử trong phòng thí nghiệm (ví dụ: phát hiện ion cyanide bằng cách tạo phức Prussian Blue).
Hướng dẫn sử dụng
- Liều lượng:
- Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, liều lượng sử dụng sẽ được điều chỉnh phù hợp.
- Trong xử lý nước, thường dùng 10-100 mg/L tùy vào mức độ ô nhiễm.
- Cách sử dụng:
- Hòa tan FeSO₄ trong nước trước khi sử dụng.
- Trong xử lý nước thải, thêm FeSO₄ vào điểm cần xử lý và khuấy đều để đạt hiệu quả tối ưu.
Tính an toàn và bảo quản
a. Tính an toàn:
- Tác động sức khỏe:
- Gây kích ứng da và mắt khi tiếp xúc trực tiếp.
- Nếu nuốt phải với lượng lớn, có thể gây ngộ độc do quá liều sắt.
- Dung dịch FeSO₄ có tính axit, có thể gây bỏng nhẹ.
- Biện pháp bảo hộ:
- Sử dụng găng tay, kính bảo hộ và khẩu trang khi làm việc với FeSO₄.
- Làm việc ở nơi thông thoáng để tránh hít phải bụi.
b. Bảo quản:
- Bảo quản trong bao bì kín, ở nơi khô ráo, thoáng mát.
- Tránh tiếp xúc với ánh nắng mặt trời và môi trường ẩm ướt vì FeSO₄ dễ bị oxy hóa.
- Thời gian bảo quản: 6-12 tháng (tùy điều kiện lưu trữ).
Tác động môi trường
- Tích cực:
- Hỗ trợ xử lý nước thải, giảm ô nhiễm môi trường.
- Cải thiện độ phì nhiêu của đất khi được sử dụng đúng cách.
- Tiêu cực:
- Nếu không kiểm soát, lượng FeSO₄ dư thừa có thể gây ô nhiễm nước và làm thay đổi tính chất đất.
Tên gọi khác
- Sắt Sunfat.
- Ferrous Sulfate.
- Vitriol xanh (Green Vitriol).
Sản xuất Sắt(II) Sunfat
Sắt(II) Sunfat thường được sản xuất từ phản ứng của sắt hoặc quặng sắt với axit sulfuric:
