硫酸亚铁的制备
硫酸亚铁的制备:
硫酸亚铁的工业制备方法非常常见,而作为科学研究,一般可以购买化源商城等平台上的品牌试剂,也可以自行进行实验室制备,快速简便:
1. 可以用铁粉与稀硫酸反应直接制得。Fe+H2SO4(稀)=H2↑+FeSO4,反应生成的微酸性硫酸亚铁溶液经澄清去除杂质,再经冷却结晶、脱水、制得硫酸亚铁
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),同样也需要去除杂质,结晶脱水等过程
作用:
1.饲料添加剂 饲料级硫酸亚铁一般是硫酸亚铁一水化合物,主要作为铁的补充剂用于饲料加工,还可以对饲料用棉籽饼种的粕毒素进行脱毒处理。
2. 水处理 硫酸亚铁的沉降速度快,腐蚀性小,因此常常被当作絮凝剂用于水处理,对印染污水进行脱色处理的效果也非常好;
通过与硫化物、磷酸盐等反应,硫酸亚铁可以作为沉淀剂使用,生成不溶于水的沉淀物;硫酸亚铁中的亚铁离子极易氧化,可以还原废水中的六价铬为三价,置换重金属离子。
3. 药用 对于缺铁性贫血,硫酸亚铁有非常好的治疗效果,已经是最常用的补铁方式,但是在症状缓解后,不宜持续服用。对于子宫肌瘤引起的慢性失血,硫酸亚铁可以起到补血剂的作用。
4. 农业 硫酸亚铁在农业上也有广泛应用,通常被称为铁肥,主要是调节土壤的酸碱度,促使叶绿素形成;对于铁树等喜酸性的花木,硫酸亚铁几乎不可或缺,可有效防治黄化病;做农药,防治小麦黑穗病;做除草剂,能除地衣及树干上的青苔。
硫酸亚铁制备方法
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。 [2]
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]
2,将铁不断地加入到H2SO4中,一开始得到的是Fe2(SO4)3,这从溶液的颜色可以看出(黄色),如果要利用产生的H2,那么也可以收集起来了。
3,继续加铁,当H2SO4反应完时,会发现不会有气泡从溶液中冒出,这时溶液的颜色会发生变化,变为浅绿色,继续加铁,直至发现有少量的铁过量时为止,这里少量的铁,一是为了让所有的Fe3+全部变以Fe2+;二是为了防止,Fe2+被O2氧化。
这样就可以得到FeSO4溶液。
如果要得到的是FeSO4固体,那么就要对溶液进行处理了。
用小火加热得到的溶液,使水分不断的挥发掉,注意火不能大,否则极易被氧化,这样FeSO4就会慢慢地得到其固体物质。
其中少量的铁杂质是难免的!
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
2.铜和氧气反应再硫酸反应,铁置换
2Cu+O2=加热=2CuO
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
3.铁和氧气反应,再和硫酸反应,用铜还原
3Fe+2O2=点燃=Fe3O4
Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O
Cu+Fe2(SO4)3=2FeSO4+CuSO4
4.铜和硫酸反应,铁置换
Cu+2H2SO4(浓)=加热=CuSO4+SO2↑+2H2O
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu