SIARCZEK ŻELAZA (II): WŁAŚCIWOŚCI, ZAGROŻENIA I ZASTOSOWANIA - CHEMIA - 2026

Siarczek żelaza (II) , zwany również siarczki żelaza, jest związek chemiczny o wzorze FeS. Sproszkowany siarczek żelaza jest piroforyczny (zapala się samorzutnie w powietrzu). Związek ten otrzymywany jest przez ogrzewanie siarki i żelaza w reakcji: Fe + S → FeS.

Reakcja jest bardzo egzotermiczna (uwalnia ciepło), a stosunek żelaza do siarki musi wynosić 7: 4 (NileRed, 2014).

Rysunek 1: Struktura siarczku żelaza (II).

Siarczek żelazawy można również otrzymać w środowisku wodnym przez rozpuszczenie siarki w jonowym roztworze żelaza (II). Siarka po rozpuszczeniu tworzy siarkowodór, który reaguje odwracalnie z jonami żelaza (II) zgodnie z reakcją Fe ²⁺ + H ₂ S FeS (s) + 2H ⁺

Jednak reakcja ta konkuruje z reakcją tworzenia kwaśnego siarczanu żelaza (II) w następujący sposób: Fe ²⁺ + 2HS− → Fe (HS) ₂ (s)

Następnie kwaśny siarczan żelaza (II) rozkłada się do siarczanu żelazawego, chociaż reakcja przebiega bardzo powoli (Rickard, 1995).

Fizyczne i chemiczne właściwości

Siarczek żelaza (II) to ciemnobrązowe lub czarne ciało stałe o metalicznym wyglądzie. Czysty jest bezbarwny (National Center for Biotechnology Information, SF). Wygląd siarczku żelazawego przedstawiono na rysunku 2.

Rysunek 2: wygląd siarczku żelaza (II).

Związek ma masę cząsteczkową 87,910 g / mol i gęstość 4,84 g / ml. Ma temperaturę topnienia 1195 ° C i jest nierozpuszczalny w wodzie i kwasie azotowym (Royal Society of Chemistry, 2015).

Siarczek żelazawy reaguje w środowisku kwaśnym, tworząc niezwykle toksyczne opary tlenku żelaza i siarkowodoru. Widać to w następującej reakcji:

FeS + 2H ⁺ → Fe ²⁺ + H ₂ S

Reaguje z rozcieńczonymi roztworami kwasu siarkowego, tworząc tlenek żelaza, dwutlenek siarki i wodę w zależności od reakcji:

FeS + H ₂ SO ₄ → FeO + H ₂ O + SO ₂

Reaktywność i zagrożenia

Siarczek żelazawy jest związkiem nietrwałym i reaguje z powietrzem, tworząc tlenek żelaza i siarkę. Związek jest piroforyczny i może zapalić się samorzutnie lub również w wyniku silnego uderzenia, dlatego nie zaleca się kruszenia go w moździerzu podczas syntezy i należy obchodzić się z nim ostrożnie.

Reaguje z czynnikami utleniającymi, a po podgrzaniu rozkładu wydziela toksyczne opary tlenków siarki. Związek jest bardzo niebezpieczny w przypadku połknięcia i niebezpieczny w przypadku kontaktu z oczami (drażniący) i wdychania (Karta Charakterystyki Siarczek żelaza, 2013).

W przypadku kontaktu z oczami należy je przemywać dużą ilością wody przez co najmniej 15 minut, od czasu do czasu unosząc górne i dolne powieki.

W przypadku kontaktu preparatu ze skórą należy spłukać ją dużą ilością wody przez co najmniej 15 minut, zdejmując zanieczyszczoną odzież i buty.

W przypadku połknięcia, jeśli ofiara jest przytomna i czujna, należy podać 2-4 szklanki mleka lub wody. Nieprzytomnej osobie nie wolno nigdy podawać nic doustnie

W przypadku wdychania poszkodowanego należy usunąć z miejsca narażenia i przenieść w chłodne miejsce. Jeśli nie oddycha, należy zastosować sztuczne oddychanie. Jeśli oddychanie jest utrudnione, należy podać tlen.

We wszystkich przypadkach należy natychmiast uzyskać pomoc lekarską (Fisher Scientific, 2009).

Siarczek żelaza bierze udział w rzadkim łagodnym stanie zwanym pseudomelanosis duodeni. Objawia się endoskopowo w postaci dyskretnych, płaskich, czarno-brązowych plam na błonie śluzowej dwunastnicy.

Nie powoduje objawów i może być odwracalny. W przypadku mikroskopii elektronowej i analizy rentgenowskiej z rozpraszaniem energii sond elektronowych pigment odpowiada głównie gromadzeniu się siarczku żelazawego (FeS) w makrofagach w obrębie blaszki właściwej (Cheng CL, 2000).

Obsługa i przechowywanie

Siarczek żelazawy należy przechowywać z dala od ciepła i źródeł zapłonu. Puste pojemniki stwarzają ryzyko pożaru, pozostałości należy odparować pod wyciągiem. Uziemić cały sprzęt zawierający materiał, aby uniknąć iskier elektrycznych.

Nie należy wdychać pyłu. Unikaj kontaktu z oczami. Nosić odpowiednią odzież ochronną. W przypadku niedostatecznej wentylacji nosić odpowiedni sprzęt do oddychania.

W przypadku złego samopoczucia zasięgnij porady lekarza i pokaż etykietę produktu, jeśli to możliwe. Związek należy trzymać z dala od niekompatybilnych substancji, takich jak środki utleniające i kwasy.

Pojemnik zawierający związek należy przechowywać w suchym, chłodnym miejscu. I powinien być szczelnie zamknięty w wentylowanym miejscu. Materiały palne należy przechowywać z dala od ekstremalnych temperatur i silnych utleniaczy.

Aplikacje

Siarczek żelaza jest stosowany w przemyśle stopowym i stali nierdzewnej do kontrolowania kruchości wodorowej. Przemysł stalowy wykorzystuje siarczek żelaza jako środek do ponownego zasiarczania w produkcji stali tnących bez węgla, stopów i stali nierdzewnej.

Działa również jako środek degradujący, poprawiający zdolność odlewania stali, które są wykorzystywane do produkcji różnych elementów stalowych. Podczas oczyszczania surowego kwasu fosforowego siarczek żelaza jest stosowany jako środek redukujący do usuwania ciężkich zanieczyszczeń z kwasu fosforowego.

Innym zastosowaniem siarczku żelaza jest produkcja żeliwa ciągliwego. Siarczek żelaza w połączeniu z krzemem żelazawym i żelazomanganem jest stosowany w celu zwiększenia zawartości siarki w stali i żelazie.

Siarczek żelaza jest również stosowany jako chemikalia laboratoryjne do wytwarzania gazowego siarkowodoru. W farbach do włosów, farbach, ceramice, butelkach i okularach siarczek żelaza jest stosowany jako pigment. Jest również stosowany w smarach i do oczyszczania spalin.

Siarczek żelaza ma zastosowania zgodne z siarczanami. Związki siarczanowe są rozpuszczalne w wodzie i są używane do uzdatniania wody. Siarczek żelaza jest również używany do produkcji odlewów metalowych.

Siarczek żelaza to mineralny piryt, który przypomina złoto i jest nazywany „złotem głupców”. Piryt jest używany do produkcji siarki i kwasu siarkowego, a także w górnictwie węgla (JAINSON LABS (INDIA), SF).

Bibliografia

1. Cheng CL, ea (2000). Pseudomelanosis duodeni: opis przypadku. Changgeng Yi Xue Za Zhi 23 (6), 372–376.
2. Fisher naukowy. (2009, 20 sierpnia). Karta charakterystyki materiału Siarczek żelaza (II). Odzyskane z lasecsa.
3. JAINSON LABS (INDIE). (SF). Zastosowania siarczku żelaza. Odzyskany z jainsonfes.
4. Karta charakterystyki materiału Siarczek żelaza. (21 maja 2013). Pobrane z sciencelab.
5. Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej. (SF). Baza danych PubChem Compound; CID = 14828. Odzyskane z PubChem.
6. (15 maja 2014). Przygotowanie siarczku żelaza (II) (chłodna reakcja). Pobrane z youtube.
7. Rickard, D. (1995). Kinetyka wytrącania FeS: Część 1. Konkurencyjne mechanizmy reakcji. Geochimica et Cosmochimica Acta Tom 59, wydanie 21, 4367-4379.
8. Królewskie Towarzystwo Chemii. (2015). Siarczek żelaza (II). Pobrane z chemspider: chemspider.com.