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制备硫酸亚铁晶体要注意的方面

  硫酸亚铁在用于制铁盐、氧化铁颜料、媒染剂、净水剂、防腐剂、消毒剂等物质时,通常都是以溶液的形式来发挥作用的,而它的正常储存状态是属于单斜结晶或颗粒形态的,所以我们需要通过制备晶体来制备这种物质,下面为你介绍它在晶体制备中要注意的方面。
  一、反应物的正确用量
  1、4g市售小铁钉或废弃小铁钉。小铁钉需要先用体积分数为10%的碳酸钠溶液淸除油渍,如果有铁锈需要先酸洗除锈。过量的铁和硫酸反应会加快速度,反应后细渣少,过滤时不易堵寒滤纸孔,可提高过滤速度;末反应完的铁钉易于清洗、称量和回收。
  2、15mL,4.6mol/L硫酸。当H2S04溶液的物质的量浓度低于4.6mol/l时反应速率较慢,硫酸亚铁晶体析出的时间较长;物质的量浓度高于5.0mol/L时,晶体易在滤纸上析出,不利于观察:7mol/L以上的硫酸容易使金属表面钝化、损坏滤纸。
  二、反应装置和尾气处理
  硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁,为提高产品纯度,同时避免大量有害气体散逸到空气中,可选用单孔胶塞和100mL小锥形瓶组成密闭体系。水浴温度保持在70-80℃时能明显提高反应速度(60-64℃时硫酸亚铁的溶解度较大),析出量也会增加。加热10-15min(反应液蒸发量较小,不需要补充酸和水)时,铁钉剩余量平均为60%左右,可防止它被空气氧化。
  铁与硫酸反应产生的尾气主要是H2,其次是SO2,H2S,H3P等剌激性尾气,可用废NaOH溶液来吸收酸性气体。如果实验次数少,H2的产量少时可处理尾气,既能加大气体与吸收液的接触面积,又能防倒吸。
  三、过滤装置
  用实验室常规的过滤装置趁热过滤硫酸亚铁时,需要的时间较长。容易使溶液温度降低,晶体结晶析出,并且部分硫酸亚铁易被氧化。为了避免过滤造成的晶体损失和气化,实验时用装置过滤,反应后立即将浅绿色混合液倒人漏斗,具支试管支管端用洗耳球多次吸气可加快过滤速度,1-2min即可完成操作(量大的话可用布氏漏斗过滤)。
  四、冷却结晶
  将具支试管放人装有冷水的大烧杯内,静置冷却1-2min即可观察到滤液中析出大量浅绿色的硫酸亚铁晶体,10min达到额定量。若预先在过滤前把具支试管放人盛有冷水的锥形瓶内(防倾倒),可进一步加快晶体的析出速度。
  回收晶体时也可使用装置3,将晶体混合溶液倒入漏斗内,再次用洗耳球加快过滤速度,用滤纸将晶体吸干,放在广口瓶中密封保存。这种产品洁净,可用于配制其它硫酸盐和铁盐溶液。
  综上所述,反应物的用量、反应装置和尾气处理、过滤装置、冷却结晶就是我们在制备硫酸亚铁晶体时要特别注意的几个方面,也说明它们是影响晶体生产质量的关键因素,一定要注意正确控制,希望你们能有所了解。
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