Mikä on rautasulfaattiheptahydraatti?

Rautasulfaattiheptahydraatti (FeSO4 · 7H2O) on rautayhdiste, joka muodostuu rikkihapon vaikutuksesta rautaan. Sitä esiintyy myös luonnossa melko yleisenä mineraalimelanteriittina, jonka uskotaan olevan peräisin rautasulfidien, kuten pyriittien, hapettumisesta. Yhdiste on vaaleanvihreä, kiteinen kiinteä aine ja sitä kutsuttiin aiemmin nimellä copperas tai “vihreä vitrioli”. Alkuaikoina sitä käytettiin rikkihapon valmistuksessa, mutta tämä menetelmä korvattiin 18 -luvun alussa. Rautasulfaattiheptahydraattia käytetään nyt mineraalilisänä, joka tarjoaa raudanlähteen, ja sitä levitetään maaperään raudan puutteen lievittämiseksi.

Se on ioninen yhdiste, jossa on rauta +2 -hapetustilassa, mikä tarkoittaa, että se muodostaa kationin, joka tuottaa kaksi elektronia anionille, tässä tapauksessa sulfaattianionille, joka hyväksyy nämä kaksi elektronia. Rauta voi esiintyä kahdessa hapetustilassa, +2 ja +3. Nykyaikaisessa kemiallisessa nimikkeistössä nämä tunnetaan nimellä rauta II ja rauta III, mutta aiemmin ne tunnettiin nimellä “rauta” ja “rauta”. Rautasulfaattiheptahydraatin nykyaikainen nimi on siten rauta II -sulfaattiheptahydraatti, mutta sitä kutsutaan edelleen usein vanhalla nimellä.

Nimen “heptahydraatti” -osa osoittaa seitsemän vesimolekyylin läsnäoloa yhdisteen kiteisessä muodossa. Tätä kutsutaan joskus “kiteytymisvedeksi”, ja sitä esiintyy monissa metallisuoloissa, esimerkiksi kuparisulfaatissa ja kobolttikloridissa. Kuuma rautasulfaattiheptahydraatti ajaa pois vedestä jättäen vedetöntä rautasulfaattia, ei-kiteistä valkoista jauhetta. Se voidaan palauttaa kiteiseen hydratoituun muotoonsa lisäämällä vettä. Useimmissa yhteyksissä termiä ferrosulfaatti käytetään viittaamaan heptahydraattiin.

Vedettömän muodon voimakkaampi kuumentaminen vapauttaa rikkidioksidia (SO2) ja rikkitrioksidia (SO3), jolloin jäljelle jää rauta III -oksidi (Fe2O3): 2FeSO4 → Fe2O3 + SO2 + SO3. Tämä oli perusta pitkään vanhentuneelle menetelmälle rikkihapon tuottamiseksi; rikkitrioksidi yhdistettiin veden kanssa hapon tuottamiseksi. Tarvittava voimakas lämmitys teki prosessista epätaloudellisen, ja se lopetettiin pian, kun halvempia tuotantotapoja syntyi.

Ihmiskeho tarvitsee rautaa huomattavia määriä hemoglobiinin, punasoluproteiinin, joka kuljettaa happea, tuotantoon. Koska rautasulfaatti tarjoaa tämän elementin helposti imeytyvässä muodossa, sitä käytetään raudanpuuteanemian hoitoon. Naisille määrätään usein rautasulfaattitabletteja raskauden aikana rautapitoisuuden ylläpitämiseksi. Rautasulfaattiheptahydraattia ei pidetä erityisen myrkyllisenä, mutta suositellun annoksen ylittäminen voi aiheuttaa ruoansulatuskanavan ärsytystä, mikä voi aiheuttaa vatsakipua, pahoinvointia ja oksentelua. Liian suuret määrät voivat olla hengenvaarallisia.

Raudanpuute maaperässä voi aiheuttaa kloroosin muodon kasveissa, joka voidaan korjata levittämällä rautasulfaattia maaperään. Toinen puutarhatalouden sovellus on sammaloiden kasvun estäminen nurmikolla. Rautasulfaattia käytetään myös jäteveden käsittelyssä – usein yhdessä kalkin kanssa – ei -toivottujen aineiden poistamiseksi saostamalla.