硫酸亞鐵銨的制法

央宗

摘?要硫酸亞鐵銨是實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常用到的一種化學(xué)試劑，用途十分廣泛，采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室制法操作比較麻煩，且只能制得細(xì)小顆粒的硫酸亞鐵銨晶體，在無機(jī)化學(xué)工業(yè)中，它是制取其它鐵化合物的原料，本文作者將根據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)細(xì)致敘述硫酸亞鐵銨的制法與巧制法。

關(guān)鍵詞硫酸亞鐵銨；傳統(tǒng)制法；巧制法

中圖分類號O6文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1673-9671-(2011)071-0185-01

1實(shí)驗(yàn)原理

鐵屑易溶于稀硫酸，生成FeSO4，F(xiàn)e+H2SO4=FeSO4+H2↑；FeSO4與等物質(zhì)量的（NH4）2SO4在水溶液中互相作用，即生成溶解度較小的淺綠色硫酸亞鐵銨復(fù)鹽晶體；FeSO4+6H2O=FeSO4·（NH4）2SO4·6H2O↓。硫酸來鐵銨又稱摩爾鹽，它在空氣中不易氧化，比FeSO4穩(wěn)定，易溶于水，難溶于乙醇。

2傳統(tǒng)制法

2.1實(shí)驗(yàn)步驟

先制備中間產(chǎn)物FeSO4，第二步將等摩爾的（NH4）2SO4混合蒸發(fā)濃縮，利用在0-40℃時(shí)復(fù)鹽的溶解度比構(gòu)成復(fù)鹽的任一組分FeSO4和（NH4）2SO4小的特性，冷卻至室溫析出硫酸亞鐵銨晶體。

2.2優(yōu)點(diǎn)與不足之處

1）該實(shí)驗(yàn)通常選用機(jī)械加工及制造行業(yè)產(chǎn)生的廢棄物——鐵屑為原料。從環(huán)境保護(hù)的角度來說，屬于變廢為寶、再生利用鋼鐵資源的環(huán)保型實(shí)驗(yàn)。

2）通過本實(shí)驗(yàn)學(xué)生一方面可學(xué)到一系列化學(xué)合成的基本操作如：稱量、除雜、加熱、傾析、抽濾、溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶。

3）然而，由于原實(shí)驗(yàn)裝置為敞開式，廢鐵屑含有的碳、硫、磷、硅等雜質(zhì)和硫酸反應(yīng)時(shí)生成H2S、H3P等有毒氣體，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室彌漫著強(qiáng)烈的刺激性氣體，直接危害師生的身體健康。另外，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也不能令人滿意，這主要是因?yàn)楹铣闪蛩醽嗚F中間產(chǎn)物時(shí)，原實(shí)驗(yàn)采用的工藝流程及操作極易導(dǎo)致被Fe2+氧化成Fe3+，增加產(chǎn)物中雜質(zhì)Fe3+。

4）操作麻煩，且只能制得細(xì)小顆粒的晶體，廢棄物有待治理和未達(dá)到原料的最大限度的合理利用。

3巧制硫酸亞鐵銨

3.1改進(jìn)依據(jù)

本人經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，克服傳統(tǒng)制法的缺點(diǎn)，巧妙制得較大顆粒的晶體，不但操作簡單，而且效果明顯。

實(shí)現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展，大力發(fā)展綠色化學(xué)，是時(shí)代賦予化學(xué)工作者的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。綠色化學(xué)使用化學(xué)藥品的基本原則為：不用危害品，循環(huán)使用，回收利用資源，零排放。因此，改進(jìn)硫酸亞鐵銨制備實(shí)驗(yàn)是對綠色化學(xué)指導(dǎo)思想的貫徹執(zhí)行。

3.2實(shí)驗(yàn)步驟

第一步：稱取1g鐵屑于大試管中，加入6ml3mol硫酸溶液，然后向溶液中加入1ml的苯，靜置在通風(fēng)櫥中，使之充分反應(yīng)。

第二步：用注射器抽取新制的FeSO4溶液于大試管中，加入2.5g的（NH4）2SO4，充分溶解后，慢慢的向其中倒入3ml的無水乙醇，無水乙醇浮在混合溶液上而且出現(xiàn)渾濁，靜置一晝夜，試管底部有大量的淺綠色晶體析出。

第三步：倒去上層溶液，向析出的晶體中分3次分別加入3ml的無水乙醇洗滌，洗滌液再回收，洗凈后倒在濾紙上晾干。

3.3優(yōu)點(diǎn)和不足之處

1）在制備FeSO4的過程中，不需要水浴加熱，反應(yīng)加熱也不需加酸調(diào)節(jié)溶液的pH值，只需加入少量的苯覆蓋液面，有效地防止Fe2+被氧化成Fe3+。

2）雖然硫酸亞鐵銨在水中的溶解度比FeSO4和（NH4）2SO4都要小，但只能形成飽和或過飽和溶液，否則無法析出晶體，在其中加入無水乙醇時(shí)，由于混合溶液的密度較大，無水乙醇浮在FeSO4和（NH4）2SO4的混合溶液上面，且出現(xiàn)渾濁，慢慢的在上層的無水乙醇中析出小小晶體，沉降到下層溶液中，晶體慢慢長大，可以制得較大顆粒的硫酸亞鐵銨晶體，同時(shí)無水乙醇浮在水面上有效地隔絕了空氣，防止硫酸亞鐵銨在結(jié)晶過程中亞鐵離子被氧化。

3）在結(jié)晶過程中，上層的無水乙醇慢慢地?cái)U(kuò)散到下層混合溶液中，由于硫酸亞鐵銨不溶于無水乙醇，使得硫酸亞鐵銨在酒精中的結(jié)晶較完全，在整個(gè)操作過程中無需減壓過濾，只要倒去上層溶液，再用無水乙醇洗滌晶體，倒在濾紙上晾干即可。

4）該方法操作簡單，現(xiàn)象明顯，洗滌用的無水乙醇可以回收再利用，不浪費(fèi)藥品，唯有實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間較長，但便于學(xué)生開展課外活動(dòng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

4結(jié)語

硫酸亞鐵銨是一種重要的化工原料，用途十分廣泛。它可以作凈水劑；在無機(jī)化學(xué)工業(yè)中，它是制取其它鐵化合物的原料，如用于制造氧化鐵系顏料、磁性材料、黃血鹽和其他鐵鹽等；它還有許多方面的直接應(yīng)用，如可用作印染工業(yè)的媒染劑，制革工業(yè)中用于鞣革，木材工業(yè)中用作防腐劑，醫(yī)藥中用于治療缺鐵性貧血，農(nóng)業(yè)中施用于缺鐵性土壤，畜牧業(yè)中用作飼料添加劑等，還可以與鞣酸、沒食子酸等混合后配置藍(lán)黑墨水。

參考文獻(xiàn)

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