Сульфат железа – химическое соединение, чрезвычайно распространенное в природе и широко используемое в различных сферах хозяйственной деятельности. Существуют двух- и трехвалентная модификации этого вещества. Первая разновидность, также называемая железным купоросом, является неорганическим бинарным нелетучим соединением, имеющим формулу FeSO4. Внешне это химическое соединение представляет собой прозрачные кристаллогидраты светлой зеленовато-голубой окраски, имеющие высокую степень гигроскопичности и растворимости в водной среде. В вакууме FeSO4 разлагается с высокой интенсивностью, полный распад происходит при температуре около 700°C.
Двухвалентный сульфат железа служит широко употребляемым реактивом, при комнатной температуре кристаллизирующимся из растворов в виде гептагидрата FeSO4∙7H2O, который представляет собой вещество бледно-голубой окраски. При длительном хранении оно выветривается, превращаясь в белую порошкообразную субстанцию, а на открытом воздухе постепенно желтеет вследствие окислительных процессов. Выветривание железного купороса объясняется тем, что в его структуре присутствует одна молекула внешнесферной воды, которая легко покидает кристаллическую решетку.
Трехвалентный безводный железа сульфат является светло-желтым, парамагнитным, чрезвычайно гигроскопичным кристаллическим веществом моноклинной сингонии. Способен к образованию орторомбической и гексагональной структурных модификаций. Трехвалентный сульфат железа хорошо кристаллизируется из различных растворов в виде разнообразных гидратных соединений, содержащих до десяти молекул воды. При медленном нагревании превращается в безводную соль, которая хорошо разлагается на гематит и серный ангидрит при температуре около 650°C. Подобно множеству других солей трехзарядных катионов, сульфат железа образует квасцы, кристаллизующиеся в форме бледно-фиолетовых октаэдров. Данное вещество является хорошим восстановителем для иона Ag+, обладающего сильными окислительными свойствами. Трехвалентный сульфат железа, гидролиз которого наблюдается при кипячении раствора, в котором он содержится, в природе существует преимущественно в ярозите (минерале).
В промышленности данное вещество получают в основном как побочный продукт на металлообрабатывающих предприятиях из различных травильных растворов, используемых для удаления окалины со стальных изделий. Также это вещество может быть выделено путем прокаливания пиритов или марказитов с NaCl в воздушной среде. Еще одним способом его синтеза служит нагревание оксида железа в солях серной кислоты. В лабораторной практике данное соединение выделяют из Fe(OH)2.
Немалое любопытство вызывает тот факт, что сульфат железа был обнаружен на Марсе в 2009 году космическим аппаратом «Спирит», из чего ученые сделали вывод о протекании на поверхности планеты сильных окислительных процессов. Вследствие очень низкой плотности данного вещества марсоход настолько глубоко увяз в его залежах, что даже коснулся частью корпуса глубоких слоев марсианского грунта.
На Земле сульфат железа благодаря своей способности гидролизоваться наряду с алюминиевыми квасцами используется в качестве флокулянта в процессе очистки питьевой воды. Образуя хлопья гидроксида, это химическое соединение адсорбирует многие вредные примеси. Также данное вещество нашло широкое применение в медицине, где используется как лечебное и профилактическое средство при железодефицитной анемии.
В сельскохозяйственной отрасли железный купорос применяют для химической мелиорации почвы, борьбы с вредителями культурных растений, уничтожения мхов, лишайников, сорных трав и спора паразитических грибов. В садоводстве сульфат железа используется для подкормки плодовых деревьев в качестве катализатора процесса образования хлорофилла. Наиболее чувствительными к недостатку данного вещества является яблоня, груша, слива и персик.
В промышленности сульфат железа широко применяется в текстильной отрасли, где он служит важным компонентом чернил и различных минеральных красок. Также данное вещество является хорошим консервантом древесины. Некоторые так называемые отбросные растворы сульфата железа перерабатываются в такие изоляционные материалы, как феррон и ферригипс, представляющие собой смесь гидратов данного соединения с различными наполнителями.
