ברזל גופרתי: תכונות פיזיקליות וכימיות, ייצור, יישום

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-02 13:54

ברזל סולפט הוא תרכובת כימית הנפוצה ביותר בטבע ובשימוש נרחב בתחומי פעילות כלכליים שונים. ישנם שינויים דו ערכיים ותלת ערכיים של חומר זה. הזן הראשון, הנקרא גם ברזל סולפט, הוא תרכובת בינארית לא נדיפה אורגנית בעלת הנוסחה FeSO₄. כלפי חוץ, תרכובת כימית זו היא הידרט גבישי שקוף בצבע ירקרק-כחול בהיר, בעל רמה גבוהה של היגרוסקופיות ומסיסות בתווך מימי. בוואקום, FeSO_{4 מתפרק בעוצמה גבוהה, פירוק מלא מתרחש בטמפרטורה של כ-700°C.}

ברזל סולפט הוא מגיב בשימוש נרחב, המתגבש בטמפרטורת החדר מתמיסות בצורה של FeSO₄4_{∙7H2 O heptahydrate, שהוא חומר כחול בהיר. כאשר הוא מאוחסן במשך זמן רב, הוא נשחק והופך לחומר אבקתי לבן,ובאוויר הפתוח הופך בהדרגה לצהוב עקב תהליכי חמצון. בליה של סולפט ברזל מוסבר בכך שבמבנה שלו יש מולקולה אחת של מים מהכדור החיצוני, שעוזבת בקלות את סריג הגביש.}

תלת ברזל סולפט נטול מים הוא חומר קריסטל מונוקליני מונוקליני צהוב בהיר, פרמגנטי, היגרוסקופי במיוחד. מסוגל ליצור שינויים מבניים אורתורומביים ומשושים. ברזל סולפט תלת ערכי מתגבש היטב מתמיסות שונות בצורה של תרכובות הלחות שונות המכילות עד עשר מולקולות מים. כשהוא מחומם באיטיות, הוא הופך למלח נטול מים, המתפרק היטב להמטיט ו- anhydrite גופרית בטמפרטורה של כ-650 מעלות צלזיוס. כמו מלחים רבים אחרים של קטיונים טעונים משולשת, סולפט ברזל יוצר אלומים המתגבשים בצורה של אוקטהדרונים סגולים חיוורים. חומר זה הוא חומר מפחית טוב ליון Ag+, בעל תכונות חמצון חזקות. ברזל סולפט, שעבר הידרוליזה על ידי הרתחת התמיסה שבה הוא מכיל, מופיע בטבע בעיקר בג'רוסיט (מינרל).

בתעשייה, חומר זה מתקבל בעיקר כתוצר לוואי במפעלי עיבוד מתכת מפתרונות כבישה שונים המשמשים להסרת אבנית ממוצרי פלדה. כמו כן, חומר זה יכול להיות מבודד על ידי calcinating pyrites או marcasite עם NaCl באוויר. דרך נוספת לסנתז אותוהוא חימום של תחמוצת ברזל במלחים של חומצה גופרתית. במעבדה, תרכובת זו מבודדת מ-Fe(OH)_2.

זה מעורר סקרנות רבה שסולפט ברזל התגלה על מאדים בשנת 2009 על ידי חללית ספיריט, שממנה הסיקו מדענים שתהליכי חמצון חזקים מתרחשים על פני כדור הארץ. בשל הצפיפות הנמוכה מאוד של חומר זה, הרובר שקוע עמוק כל כך במרבצים שלו שהוא אפילו נגע בשכבות העמוקות של אדמת המאדים עם חלק מהגוף.

על פני כדור הארץ, ברזל גופרתי, בשל יכולתו לבצע הידרוליזה, משמש יחד עם אלומיניום כחומר צפצופים בתהליך טיהור מי השתייה. יוצרים פתיתי הידרוקסיד, תרכובת כימית זו סופחת זיהומים מזיקים רבים. כמו כן, חומר זה מצא שימוש נרחב ברפואה, שם הוא משמש כחומר טיפולי ומניעתי לאנמיה מחוסר ברזל.

בתעשיה החקלאית, ברזל גופרתי משמש להשבת קרקע כימית, הדברה של צמחים תרבותיים, השמדת טחבים, חזזיות, עשבים שוטים ונבגים של פטריות טפיליות. בגננות, סולפט ברזל משמש להזנת עצי פרי כזרז ליצירת כלורופיל. הרגישים ביותר לחוסר בחומר זה הם תפוח, אגס, שזיף ואפרסק.

תעשייתי ברזל סולפט נמצא בשימוש נרחב בתעשיית הטקסטיל, שם הוא מרכיב חשוב בדיו ובצבעים מינרלים שונים. גַםחומר זה הוא חומר משמר טוב לעץ. כמה תמיסות פסולת כביכול של ברזל סולפט מעובדות לחומרים מבודדים כגון ברזל ופריגפס, שהם תערובת של הידרטים של תרכובת זו עם חומרי מילוי שונים.