Demir sülfat heptahidrat (FeSO₄·7H₂O), tarım, tıp, su arıtma ve endüstriyel prosesler dahil olmak üzere çeşitli sektörlerde yaygın olarak kullanılan kristalin bir demir(II) tuzudur.
Sulu hali, kendine özgü mavi-yeşil kristalleriyle karakterize edilir.
Biyoyararlanımlı demirin önemli bir kaynağıdır ve çok sayıda redoks odaklı kimyasal ve biyolojik süreçte rol oynar.
CAS Numarası: 7782-63-0
Eş anlamlılar:
Demir(II) sülfat heptahidrat,Yeşil vitriol,Bakır,Demir monosülfat heptahidrat
Sülfürik asit, demir(2+) tuzu (1:1), heptahidrat
Doğal Oluşum ve Jeolojik Kaynaklar
Demir sülfat, doğal olarak melanterit minerali olarak bulunur ve esas olarak demir sülfür cevherlerinin oksitlenmiş bölgelerinde (örneğin pirit) bulunur. Asidik ve nemli koşullar altında, genellikle madencilik sonrası ortamlarda ve asitli maden drenaj sistemlerinde oluşur.
Sentez ve Endüstriyel Üretim
Endüstriyel üretim öncelikle şunları içerir:
Piritin (FeS₂) kavrulması ve ardından sülfürik asitle yıkanması.
H₂SO₄'da çelik asitleme işleminin yan ürünü.
Tepki:
Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑
FeSO₄ (sulu) + 7H₂O → FeSO₄·7H₂O (kristalize)
Sulu çözeltilerden kristallendirme heptahidrat formunu verir.
Analitik Karakterizasyon Teknikleri
Kristal yapı için X-ışını kırınımı (XRD)
Sülfat ve su bağlanması için Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR)
Hidrasyon seviyeleri için termogravimetrik analiz (TGA)
Fe²⁺ tespiti için UV-Vis spektroskopisi
Elementel demir kantifikasyonu için ICP-OES ve AAS
Kristalografi ve Hidrasyon Dinamikleri
Demir sülfat heptahidrat monoklinik sistemde, P21/c uzay grubunda kristalleşir.
Isıtıldığında kademeli olarak dehidratasyona uğrar, tetrahidrata, monohidrata ve en sonunda susuz FeSO₄'a dönüşür.
Termodinamik ve Kinetik Davranış
ΔH_soln (çözünme entalpisi): ~ -61 kJ/mol
Dehidrasyon adımları:
30–60 °C → 1–3 H₂O kaybı
100–150 °C → tetrahidrat ila monohidrat
300 °C → Fe₂O₃ ve SO₂'ye ayrışma
Redoks: Fe²⁺, O₂ varlığında Fe³⁺'ye oksidasyona eğilimlidir.
Çözünürlük ve Ayrışma Mekanizması
Sulu çözeltide:
FeSO₄·7H₂O → Fe²⁺ + SO₄²⁻ + 7H₂O
Fe²⁺ iyonları zayıf asidiktir ve alkali koşullarda hidrokso-kompleksler oluşturabilirler.
Redoks Kimyası ve Reaktivite
Fe²⁺, genellikle şurada kullanılan bir indirgeyici madde olarak işlev görür:
Kromatların indirgenmesi
Fenton reaktifi: Fe²⁺ + H₂O₂ → Fe³⁺ + OH• + OH⁻
Toprak redoks tamponlaması
Su Arıtma Uygulamaları
Şu şekilde kullanılır:
Pıhtılaştırıcı/flokülant
Ötrofikasyonu azaltmak için fosfat çökeltici
Atıksu sistemlerinde koku kontrol maddesi
Tarım ve Gübrelerde Kullanım Alanları
Demir eksikliği olan topraklarda mikro besin takviyesi
Bitkilerdeki demir klorozunu düzeltir
Yaprak spreyi veya toprak düzenleyicisi yoluyla uygulanır
Hayvan Yemi ve Veteriner Hekimliğindeki Rolü
Ruminantlar, kümes hayvanları ve domuzlar için biyoyararlanılabilir demir kaynağı
Hemoglobin sentezini ve büyümesini destekler
Premiks formülasyonlarının bir parçası
İnsan Sağlığındaki Önemi ve Takviyeler
Demir eksikliği anemisini tedavi eder
Ağızdan alınan tabletlerde, kapsüllerde ve şuruplarda yaygındır
Tipik yetişkin dozu: 325 mg (65 mg Fe²⁺'ye eşdeğer)
Farmasötik Formülasyonlar ve Kullanımları
Sürekli salımlı tabletler
Folik asit veya C vitamini ile birlikte
Gastrointestinal yan etkileri azaltmak için enterik kaplamalar
Endüstriyel Uygulamalar
Boya imalatı: Kumaş boyamada mordan
Çimento katkı maddesi: Sülfat saldırısına karşı direnci artırır
Elektrokaplama: Banyolar için Fe²⁺ kaynağı
Çevresel Uygulamalar
Krom(VI) iyileştirmesi için yerinde kimyasal indirgeme
Asit maden drenajı arıtma
Ağır metal immobilizasyonu için toprak iyileştirme
Biyokimyasal Etkileşimler ve Demir Metabolizması
Fe²⁺ şunlar için gereklidir:
Hemoglobin ve miyoglobin sentezi
Elektron taşınması (sitokromlar)
Ribonükleotid redüktaz yoluyla DNA sentezi
DEMİR SÜLFAT HEPTAHİDRAT HAKKINDA GÜVENLİK BİLGİLERİ
İlk yardım önlemleri:
İlk yardım önlemlerinin açıklaması:
Genel tavsiye:
Bir doktora danışın.
Bu güvenlik bilgi formunu görevli doktora gösterin.
Tehlikeli bölgeden uzaklaşın:
Solunması halinde:
Solunması halinde kişiyi temiz havaya çıkarın.
Nefes almıyorsa suni teneffüs yapın.
Bir doktora danışın.
Cilt ile temas halinde:
GÜVENLİK bulaşmış giysilerinizi ve ayakkabılarınızı hemen çıkarın.
Bol su ve sabunla yıkayınız.
Bir doktora danışın.
Gözle temas halinde:
En az 15 dakika boyunca bol su ile iyice yıkayın ve bir doktora danışın.
Hastaneye nakil sırasında gözlerinizi yıkamaya devam edin.
Yutulması halinde:
Kusturmaya çalışmayın.
Bilinci yerinde olmayan bir kişiye asla ağızdan bir şey vermeyin.
Ağzınızı su ile çalkalayın.
Bir doktora danışın.
Yangınla mücadele tedbirleri:
Söndürme ortamı:
Uygun söndürme ortamı:
Su spreyi, alkole dayanıklı köpük, kuru kimyasal veya karbondioksit kullanın.
Madde veya karışımdan kaynaklanan özel tehlikeler
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı
İtfaiyecilere tavsiyeler:
Gerektiğinde yangınla mücadele için bağımsız solunum cihazı kullanın.
Kazara salınıma karşı önlemler:
Kişisel önlemler, koruyucu ekipman ve acil durum prosedürleri
Kişisel koruyucu ekipmanlarınızı kullanın.
Buhar, sis veya gazını solumaktan kaçınınız.
Personeli güvenli alanlara tahliye edin.
Çevresel önlemler:
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Muhafaza ve temizleme yöntemleri ve malzemeleri:
İnert emici bir madde ile emdirin ve tehlikeli atık olarak bertaraf edin.
Uygun, kapalı kaplarda imha edilmek üzere saklayınız.
Taşıma ve depolama:
Güvenli kullanım için önlemler:
Buhar veya sisin solunmasından kaçınınız.
Herhangi bir uyumsuzluk dahil olmak üzere güvenli depolama koşulları:
Kabı sıkıca kapalı olarak kuru ve iyi havalandırılan bir yerde saklayınız.
Açılan kaplar dikkatlice tekrar kapatılmalı ve sızıntıyı önlemek için dik tutulmalıdır.
Depolama sınıfı (TRGS 510): 8A: Yanıcı, aşındırıcı tehlikeli maddeler
Maruziyet kontrolleri/kişisel koruma:
Kontrol parametreleri:
İşyeri kontrol parametrelerine sahip bileşenler
Mesleki maruziyet sınır değerlerine sahip hiçbir madde içermez.
Pozlama kontrolleri:
Uygun mühendislik kontrolleri:
İyi endüstriyel hijyen ve güvenlik uygulamalarına uygun şekilde kullanın.
Molalardan önce ve iş günü sonunda ellerinizi yıkayın.
Kişisel koruyucu ekipman:
Göz/yüz koruması:
Sıkı oturan güvenlik gözlüğü.
Yüz siperi (en az 8 inç).
NIOSH (ABD) veya EN 166(AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış göz koruma ekipmanlarını kullanın.
Cilt koruması:
Eldivenle tutun.
Eldivenler kullanılmadan önce kontrol edilmelidir.
Uygun eldiven kullanın
Bu ürünün ciltle temas etmesini önlemek için eldivenin dış yüzeyine dokunmadan çıkarma tekniğini kullanın.
Kirlenmiş eldivenleri kullanımdan sonra yürürlükteki yasalara ve iyi laboratuvar uygulamalarına uygun şekilde atın.
Ellerinizi yıkayın ve kurulayın.
Tam iletişim:
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Mola süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Sıçrama teması
Malzeme: Nitril kauçuk
Minimum katman kalınlığı: 0,11 mm
Mola süresi: 480 dk
Test edilen malzeme: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, Beden M)
Herhangi bir özel kullanım senaryosuna onay verildiği şeklinde yorumlanmamalıdır.
Vücut Koruması:
Kimyasallara karşı koruyucu tam tulum, Koruyucu donanımın türü, belirli iş yerindeki tehlikeli maddenin konsantrasyonuna ve miktarına göre seçilmelidir.
Solunum koruması:
Risk değerlendirmesi hava temizleyici solunum cihazlarının uygun olduğunu gösteriyorsa, mühendislik kontrollerine yedek olarak çok amaçlı kombinasyon (US) veya ABEK (EN 14387) tipi solunum cihazı kartuşlu tam yüz solunum cihazı kullanın.
Eğer solunum cihazı tek koruma aracınızsa, tam yüz hava beslemeli bir solunum cihazı kullanın.
NIOSH (ABD) veya CEN (AB) gibi uygun hükümet standartlarına göre test edilmiş ve onaylanmış solunum cihazlarını ve bileşenlerini kullanın.
Çevresel maruziyetin kontrolü
Güvenliyse daha fazla sızıntı veya dökülmeyi önleyin.
Ürünün giderlere kaçmasına izin vermeyiniz.
Çevreye deşarj edilmesinden kaçınılmalıdır.
Kararlılık ve tepkime:
Kimyasal kararlılık:
Tavsiye edilen depolama koşullarında kararlıdır.
Uyumsuz malzemeler:
Güçlü oksitleyici maddeler:
Tehlikeli ayrışma ürünleri:
Yangın şartlarında tehlikeli ayrışma ürünleri oluşur.
Karbon oksitler, Azot oksitler (NOx), Hidrojen klorür gazı.
Bertaraf hususları:
Atık arıtma yöntemleri:
Ürün:
Fazla ve geri dönüştürülemeyen atıklarınızı lisanslı bir bertaraf şirketine sunun.
Bu materyali bertaraf etmek için lisanslı bir profesyonel atık bertaraf hizmetiyle iletişime geçin.
Kirlenmiş ambalaj:
Kullanılmayan ürün olarak atın