Сульфат заліза (III) — неорганічна хімічна сполука з хімічною формулою Fe₂(SO₄)₃. Відомий також як сірчанокисле залізо, є сіллю заліза вищої валентності (Fe³⁺) та сульфат-іонів (SO₄²⁻). У чистому вигляді являє собою білий або світло-жовтий кристалічний порошок, який є гігроскопічним і добре розчиняється у воді, утворюючи кислий розчин.
Фізико-хімічні властивості
- Молекулярна маса: приблизно 399,88 г/моль
- Густина: близько 3,1 г/см³ (безводний)
- Температура плавлення: близько 480 °C (безводний)
- Розчинність: добре розчиняється у воді, утворюючи кислий розчин через гідроліз іонів Fe³⁺
- Колір розчину: жовтувато-коричневий через гідроксиди заліза при деякому гідролізі
Отримання
- Термічний розклад сульфату заліза (II):
6 FeSO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 2 Fe₂O₃ + 3 SO₂
Метод передбачає нагрівання сульфату заліза (II) до високих температур, в результаті чого утворюється сульфат заліза (III) разом з оксидом заліза (III) та діоксидом сірки. - Взаємодія фератів з розбавленою сірчаною кислотою:
4 K₂FeO₄ + 10 H₂SO₄ → 2 Fe₂(SO₄)₃ + 3 O₂ + 4 K₂SO₄ + 10 H₂O
Відновлення фератів до сульфату заліза (III) у присутності розбавленої сірчаної кислоти. - Взаємодія пентагідрату сульфату заліза (III) з сірчаною кислотою:
Fe₂(SO₄)₃⋅5H₂O + 3 H₂SO₄ → Fe₂(SO₄)₃ + 3 H₂O
Нагрівання пентагідрату сульфату заліза (III) з сірчаною кислотою для отримання безводного сульфату заліза (III).
Хімічні властивості
- Гідроліз:
У водних розчинах сульфат заліза (III) піддається сильному гідролізу, утворюючи гідроксиди заліза, що може призводити до утворення осаду та зміни кольору розчину на червонувато-коричневий. - Реакція з гідроксидами:
Fe³⁺ + 3 OH⁻ → Fe(OH)₃↓
При додаванні лугів до розчину утворюється бурий осад гідроксиду заліза (III). - Взаємодія з фосфатами:
Fe₂(SO₄)₃ + 3 H₃PO₄ → 2 FePO₄ + 3 H₂SO₄
Реакція утворює нерозчинні фосфати заліза (III), що може використовуватись для видалення фосфатів з води.
Застосування
- Очищення води: використовується як коагулянт для очищення питної та стічної води, видаляючи зважені частки та покращуючи якість води.
- Обробка осадів: застосовується для поліпшення процесу зневоднення осадів стічних вод.
- Промислова водопідготовка: використовується для підготовки води до технологічних процесів у промисловості.
- Лабораторні дослідження: застосовується в хімічних реакціях для визначення різних речовин, наприклад, у реакціях з сульфідами та фосфатами.