硫酸亚铁和腐植酸效果一样吗
不一样。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。
中文名
硫酸亚铁[9]
外文名
Ferrous sulfate [9]
别名
绿矾(结晶水合物)
化学式
FeSO4[9]
分子量
151.908[9]
物理性质化学性质应用领域生产方法毒理学资料安全术语风险术语安全措施新闻事件药用TA说
物理性质
外观与性状:白色粉末、晶体为浅绿色结晶
硫酸亚铁晶体
熔点:671℃(分解);
相对密度(水=1):1.897(15℃);
分子式及分子量:FeSO4(151.91);FeSO4·7H2O(278.03);
结构式:
溶解性:溶于水、甘油,不溶于乙醇。[1]
沸点:330ºC at 760 mmHg
储存条件:库房低温,通风,干燥,与食品原料分开存放[2]
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。[3]
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。[1]
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;
硫酸亚铁
1、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。
2、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。
3、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。
4、着色剂
a、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。
b、硫酸亚铁可用于将混凝土染为黄的铁锈色。
c、木工用硫酸亚铁使枫木染有银质色彩。
5、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。
6、分析化学
硫酸亚铁可用作色谱分析试剂。[4]
生产方法
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。[1]
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)[5]
毒理学资料
健康危害:对呼吸道有刺激性,吸入引起咳嗽和气短。对眼睛、皮肤和粘膜有刺激性。误服引起虚弱、腹痛、恶心、便血、肺及肝受损、休克、昏迷等,严重者可致死。
环境危害:对环境有危害,对水体可造成污染。
燃爆危险:该品不燃,具刺激性。
毒理学数据(LD50):(小鼠,经口)1520 mg/kg。[6]
安全术语
S45 In case of accident or if you feel unwell,seek medical advice immediately.(show the label whenever possible。)
若发生事故或感不适,立即就医(可能的话,出示其标签)。
S16 Keep away from sources of ignition。
远离火源。
S26In case of contact with eyes,please immediately with plenty of water and seek medical advice。
不慎与眼睛接触后,请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。
S61 Avoid release to the environment。Refer to special instructions/safety data sheets。
避免释放至环境中。参考特别说明/安全数据说明书。[1]
风险术语
R25Toxicifswallowed。
吞食有毒。
R23/24/25Toxicbyinhalation,incontactwithskinandifswallowed。
吸入、皮肤接触及吞食有毒。
R52/53Harmfultoaquaticorganisms,maycauselong-termadverseeffectsintheaquaticenvironment。
对水生生物有害,可能对水体环境产生长期不良影响。[1]
安全措施
急救措施
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。[6]
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。[6
硫酸亚铁和腐植酸效果不一样的。
怎样使用硫酸亚铁肥料:腐植酸整合,或使用柠檬酸和硫酸亚铁溶液
硫酸亚铁一般适合喜欢酸性土壤的花卉。这些花的叶子变黄是由于土壤酸度减弱造成的。硫酸亚铁肥的使用是中国花店的最爱,但这种肥料在盆栽的养护中早已被淘汰。硫酸亚铁的使用虽然广泛,但是对于硫酸亚铁的使用方法,每个花友都不是很清楚。接下来我们就来看看硫酸亚铁的使用方法吧~
硫酸亚铁肥的使用方法:
硫酸亚铁原为白色粉末。我们经常看到的蓝色硫酸亚铁中含有结晶水。工业硫酸亚铁有时呈绿色并有黄色斑点,因为它不纯。
硫酸亚铁水溶液极不稳定。硫酸亚铁溶解后,亚铁离子几乎瞬间变成三价铁离子,不能被植物吸收。这些三价铁离子进一步氧化成为铁锈沉淀。将一些硫酸亚铁溶液放入透明塑料瓶中,然后放入一块土壤中。你会发现瓶子马上就生锈了。当你将硫酸亚铁溶液倒入土壤中时,也会发生同样的反应,而且反应会更快。这些三价铁离子和铁锈不仅不能被植物吸收,还会引起植物铁中毒。硫酸亚铁已经使用了数百年。因为不稳定,在北方种南花一直是个梦想。梅花和冬茉莉盆栽都必须从南方运来。即使在天津市政府的花窖里,杜鹃花也是靠北京西山的山体滑坡养护的,寿命也不会超过3年。
如何提高亚铁离子的稳定性
方法很多,但常用的有两种方法:
1、腐植酸整合:第一个发明这种方法的人是河南延陵的一个花农,他在60年代中期已经成熟。这就是著名的明矾肥水。这是划时代的发明。利用这项技术,燕岭花农首次在北方成功种植了南方只能种植的柑橘、山茶花、茉莉花和杜鹃花。也正是因为这个发明,南方的花才真正跨过长江,跨过黄河,走向了全国。
用有机肥和硫酸亚铁制酸肥,一种方法是:硫酸亚铁与有机肥原料的比例为1:5。将原料分解为半熟或全熟。这是最重要的一步。然后加入硫酸亚铁。如果一开始就将硫酸亚铁和有机肥原料混合发酵,因为没有腐植酸,硫酸亚铁的亚铁离子就会失效。是制成固体酸性有机肥还是明矾肥水,要看有机原料分解时加多少水。
2、 使用柠檬酸硫酸亚铁溶液:将硫酸亚铁溶解在柠檬酸溶液中,硫酸亚铁中的亚铁离子会与柠檬酸形成柠檬酸亚铁。由于柠檬酸亚铁是有机酸盐,其离解度很低。它大部分以分子态存在于溶液中。因此,亚铁离子的稳定性大大提高。此外,柠檬酸是植物中运输所有金属离子的载体。柠檬酸盐可被植物直接吸收。
具体方法是:先配制0.05{bf}柠檬酸溶液。50公斤水中加入25克柠檬酸,溶解后加入125克硫酸亚铁,充分搅拌。这产生了0.25{bf}硫酸亚铁0.05{bf}柠檬酸的溶液。该溶液最适合叶面喷洒。该植物吸收迅速,不会造成灼伤。如果再加入50g尿素,形成0.25{bf}硫酸亚铁0.05}bf}柠檬酸0.I{bf}尿素的复合铁肥,效果会加倍。如果用于灌溉,根据植物的不同,硫酸亚铁的用量可以增加到0.5-1{bf}。柠檬酸的用量也应相应增加。
值得注意的是,先将柠檬酸溶于水中,再加入硫酸亚铁。柠檬酸在化工原料店、食品店和超市的调味品专柜均有销售。如果有什么不对的地方,请更正。
腐植酸是自然界中广泛存在的大分子有机物质,广泛应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药卫生、环保等各个领域。尤其是现在提倡生态农业建设、无公害农业生产、绿色食品、无污染环保等,更使腐植酸备受推崇。
中文名
腐植酸[1]
外文名
Humic acid
CAS登录号
1415-93-6[1]
EINECS登录号
215-809-6[1]
基本信息
中文名称:腐植酸
英文名称:Humic acid
CAS号:1415-93-6
EINECS号:215-809-6
形成与描述
腐植酸是动植物遗骸(主要是植物的遗骸)经过微生物的分解和转化,以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质。它的总量大得惊人,数以万亿吨计。江河湖海,土壤煤矿,大部分地表上都有它的踪迹。由于它的广泛存在,所以对地球的影响也很大,涉及到碳的循环、矿物迁移积累、土壤肥力、生态平衡等方面。土壤所含的腐植酸总量最大,但在其中的含量平均不足百分之一,咸淡水中含有的总量也不小,但是浓度更低。最有希望加以开发利用的腐植酸资源,是一些低热值的煤炭,诸如泥炭、褐煤和风化煤。在它们之中,腐植酸含量达10-80%。我国煤炭蕴藏量是非常丰富的,根据资料,有泥炭50亿吨,褐煤1265亿吨,风化煤尚没有统计数据。从这个意义上说,腐植酸的生产和应用,也可以说是煤化工的一个方面。
腐植酸大分子的基本结构是芳环和脂环,环上连有羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等官能团。
行业现状
中国腐植酸资源丰富,储量大,分布广,品位好。作为有机物原料,广泛地应用于农、林、牧、石油、化工、建材、医药、卫生、环保等各个领域。在腐植酸综合利用方面,虽然起步晚,其技术水平在世界上并不落后。中国从事腐植酸科学研究的高等院校、研究院所多达一百多个,取得了众多科研成果,一些技术产品已经达到国际领先水平。如HA有机肥、FA抗旱剂、SPNH高温高压降滤失剂、HA多功能无污染水处理剂环保产品等。这些品种主要包括肥料、农药、兽药、抗旱剂、饲料添加剂;药品、保健品、化妆品;石油助剂、工业水处理剂、水煤浆稳定剂、蓄电池膨胀剂、陶瓷添加剂、油墨添加剂等多个品种,基本上构成了中国腐植酸类产品的完整体系。
主产地区
近几年来,中国新疆、黑龙江、广东、福建、河南、河北等省市远销国外的腐植酸系列产品日益增多,如腐植酸钠、腐植酸钾、硝基腐植酸、颗粒HA SPNH高温高压降滤失剂、FA抗旱剂、有机复合肥、泥炭营养土等
生存现状
腐植质由死亡生物物质,如木质素,经微生物降解产生,难以进一步降解。其特定的性能和结构取决于给定样本从水或土壤源中提取时的具体条件。然而,虽然腐植质的来源不同,性能却非常相似。腐植质在土壤和沉积物中可分为三个主要部分:腐植酸(Humic acid,HA),富里酸(fulvic acid, FA)和胡敏素(humin, HM)。其中HA溶于碱,但不溶于水和酸;FA既溶于碱,也溶于水和酸;而HM溶于稀碱,不溶于水和酸。能与水中的金属离子离合,有利于营养元素向作物传送,并能改良土壤结构,有利于农作物的生长。与金属离子有交换、吸附、络合、螯合等作用;在分散体系中作为聚电解质、有凝聚、胶溶、分散等作用。腐植酸分子上还有一定数量的自由基,具有生理活性。
研究应用
自从1786年从土壤中首次得到腐殖酸已有214年历史了,首先注意和研究腐殖酸的是土壤学家。如果以中国“药圣”明代著名医药学家李时珍《本草纲目》著作中编入的“乌金散”为个例的话,那腐植酸的应用已有四百多年了,这充分说明了腐植酸古老的历史。
中国腐植酸有组织的研究始于上世纪五十年代末,主要是从泥炭利用开始的。至六、七十年代,在全国掀起了利用腐植酸肥料和改良土壤的热潮,国务院先后于1974年和1979年两次以国发110号和200号文件,全面推动中国腐植酸的综合开发和利用。1987年,国家经贸委批准成立了“中国腐植酸工业协会”,负责统一组织和协调全国的腐植酸工作。2013年,中国腐植酸工业协会登记注册了"腐植酸"行业产品商标,这一表率行为必将激励和调动更多的企业效仿,从而有助于推动腐植酸全行业的发展和进步。
在利用生物工程方面,进一步筛选优良菌种,加快开发定向菌种,研制生化腐植酸或生化黄腐酸类产品的研究开发也蓬勃发展。
中国政府下决心治理生态环境,改善人们的生产和生活方式,这就为腐植酸的开发应用提供了大舞台。由于腐植酸具有特殊功能,它将在防沙治沙、改良土壤、城市污水处理、生态农业建设、生产绿色、有机产品、开发药品、保健品等方面发挥其独特的作用。
制作方法
煤经人工氧化(如用空气、臭氧或硝酸处理)可形成再生腐植酸,如煤用硝酸轻度氧化所得的产物称为硝基腐植酸。提取的方法是先用酸处理,脱去部分矿物质,再用稀碱溶液萃取,萃取液加酸酸化,即可得到腐植酸沉淀。
根据腐植酸在溶剂中的溶解度,可分为三个组分:
1、溶于丙酮或乙醇的部分称为棕腐酸;
2、不溶于丙酮部分称为黑腐酸;
3、溶于水或稀酸的部分称为黄腐酸(又称富里酸)。
腐植酸大分子的基本结构是芳环和脂环,环上连有羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等官能团。与金属离子有交换、吸附、络合、螯合等作用;在分散体系中作为聚电解质、有凝聚、胶溶、分散等作用。腐植酸分子上还有一定数量的自由基,具有生理活性。
贮存方法
用清洁干燥的200kg镀锌铁桶包装。本品吸湿性强,必须保证容器密闭,并存放在干燥通风的仓库内,避免曝晒雨淋,严禁明火。运输过程应避免剧烈碰撞,以防破损。贮存保证期为一年。
以上对腐殖质作了较详细的介绍。它是植物在漫长的成煤过程中由微生物分解而形成的结构复杂的有机质。实际上,腐殖质不是纯化学物质,而是一类具有某些来源上和理化行为上有共同性的天然有机物质的总称。它们是在分子大小上和结构组成上都不均一的聚电解质的复杂混合物。腐殖质和与之伴生的其他一些天然有机化合物,如木质素、糖类、多肽、酚类、脂类等的界线往往难以准确划分。我们不能从经典的纯化学的角度去研究腐殖质,而只能从地球化学角度去研究,考查其在地球演化过程中的理化性质,以及在金属离子迁移和沉淀富集中所起的作用等。这一点在研究之前是首先要说明的。腐殖质结构中具有很多羧基、羟基、酚羟基、羰基等酸性官能团,它们在地球化学环境中具有较活跃的理化性质,与各种金属离子之间均可发生某些化学作用。通过前面的实验已经证实,那些非腐殖质在铀矿形成过程中所起作用并不很大,因此,我们把研究重点放在了腐殖质上。
也要说明一下腐殖质的提取。因为腐殖质本身是混合物,所谓提取或分离,并不是指能得到纯的化合物,而只是意味着将它们从岩石中与无机矿物、非腐殖质成分分离开来。腐殖质是具有很强的络合、吸附性能的胶体物质,要去除其中的金属离子、硅酸盐等矿物质是做不到的,并且有些非腐殖质在提取过程中也很难完全去除。因此,从岩石提取出的腐殖质成分中包含着金属元素,当然也包括铀,而且这部分铀主要是以很强的络合形式与腐殖质结合。这是我们本次实验要验证的问题,也是实验的目的。
1.主要实验步骤
1)样品仍然采用吐哈盆地西南部63号勘探线采集的9个样品,样品事先粉碎至80目。
2)用浓度0.1N氢氧化钠与0.1M焦磷酸钠的1:1(体积比)混合液,与岩石样品(固液比为1:10)在室温下抽提。
3)将抽提液用1M稀盐酸酸化,使腐殖质沉淀出来,随后用蒸馏水洗涤,用离心机分离沉淀的腐殖酸。
4)将酸析的腐殖酸用冻—融技术使之沉淀析出,然后冷冻干燥可分离出的腐殖酸。
5)用非离子型树脂XAD-8从酸析、冰融滤液等水溶液中回收黄腐酸,最后经冷冻干燥得到黄腐酸(图6—3)。
图6—3 岩石样品中腐殖酸和黄腐酸提取流程图
2.实验说明
由于我们实验目的不是想分离出灰分很低的(<1%)腐殖酸和黄腐酸,因此在提取过程中未进行严格的脱灰处理,目的是想保留被腐殖质络合的那部分金属,这样做的不利之处是可能在提取的腐殖质中会残留一小部分无机杂质和非腐殖质,但总体不会影响实验的目的。
通过以上的分离过程,将岩石中的腐殖酸和黄腐酸提取出来,并分别作了铀含量分析(表6-7)。从表6-7中可以看出:
1)在腐殖质中,主要是黄腐酸中铀含量与CS2-NmP提取物中铀含量相比有相当大程度的富集。初步可以说明腐殖质相对其他非腐殖质有机物与铀有着十分密切的关系。
2)黄腐酸中铀含量明显高于腐殖酸中铀含量,在强氧化带黄腐酸中铀含量是25.6×10-6,腐殖酸中铀含量7.26×10-6,w(UFA)/w(UHA)=3.52(黄腐酸中铀含量与腐殖酸中铀含量比值)。在弱氧化带,黄腐酸中平均铀含量是40.39×10-6,腐殖酸中铀含量平均为25.34×10-6,w(UFA)/w(UHA)=1.58;在氧化还原过渡带,黄腐酸中平均铀含量为3110.84×10-6,腐殖酸中铀平均含量为30.25,w(UFA)/w(UHA)=102.83;在还原带,黄腐酸中铀平均含量为105.10×10-6,腐殖酸中铀平均含量为3.99×106,w(UFA)/w(UHA)=26.44;w(UFA)/w(UHA)比率在层间氧化带各地球化学分带中变化特点可见图65。从图65中很明显可以看出在氧化还原过渡带中w(UFA)/w(UHA)比值最高,说明铀主要富集在黄腐酸中,也就是黄腐酸与铀有着最密切的关系。铀在氧化还原过渡带中最富集,而这部分铀又绝大部分存在于黄腐酸中,腐殖酸中铀含量只占一小部分(图6-4)。这充分说明在氧化还原过渡带,在铀的沉淀富集过程中黄腐酸起到了不可忽视的重要作用。
表6—7 岩石样品所含黄腐酸与腐殖酸中铀的含量表
注:FA——黄腐酸、HA——腐殖酸;SC1,SC3,SC10为氧化带样品;SC2,SC9,SC5为氧化还原过渡带样品;SC6,SC4,SC7为还原带样品。
图6—4 各地球化学分带腐殖酸、黄腐酸中铀含量柱状图
图6—5 各地球化学分带w(UFA)/w(UHA)比率
1—强氧化带;2—弱氧化带;3—氧化还原过渡带;4—还原带;FA—黄腐酸;HA—腐殖酸
由以上分析可看出,在还原带中黄腐酸和腐殖酸中的铀含量应该是原始状态的;在氧化带和弱氧化带中黄腐酸和腐殖酸中铀含量的减少是氧化作用的结果;氧化带中黄腐酸所失去的铀(可能包括岩石中其他组分的铀)被淋出(活化)而迁向两个方向:一是在迁移过程中被腐殖酸固定;二是向下迁移到氧化还原过渡带,重新富集在黄腐酸中。与还原带相比,铀在氧化还原过渡带黄腐酸中的富集系数为w(UFA)还原/w(UFA)过渡=29.6。
到现在,我们已经可以得出这样的结论,就是在吐哈盆地西南部层间氧化带砂岩铀矿形成中,有机质起到了主要作用,而且在铀矿沉淀富集中起最主要作用的是腐殖质中的黄腐酸。关于黄腐酸与铀之间具体作用关系,下面将作进一步探讨。