سولفات آهن چیست و از کاربردهای آن چه می دانید؟
سولفات آهن (II) ترکیبی شیمیایی با فرمول FeSO4 است که آهن موجود در آن در حالت اکسیداسیون +۲ قرار دارد. رایج ترین شکل سولفات آهن فرم هپتاهیدرات است که دارای هفت مولکول آب متصل با مولکول است. سولفات آهن (II) ترکیبی به رنگ سبز و آبی است که در صنایع مختلفی مانند ساخت جوهر، رنگ و داروها استفاده می شود.
علاوه بر این سولفات آهن فریک با فرمول شیمیایی Fe 2 (SO4) 3 است. آهن موجود در این ترکیب در حالت +۳ اکسیداسیون قرار دارد و سولفات آهن (III) نامیده می شود. این ترکیب محلول در آب است و معمولا در بلورهای زرد مایل به خاکستری ظاهر می شود.
این ترکیب نیز به صورت بی آب و انواع هیدراته وجود دارد و شکل بی آب بسیار نادر آن در طبیعت رخ می دهد. در ادامه مقاله در نشریه جهان شیمی فیزیک توضیحات بیشتری در این رابطه ارائه می گردد لطفا همراه ما باشید.
سولفات آهن چیست؟
سولفات آهن نوعی آهن است که به طور معمول در غذاهایی که می خوریم وجود دارد. در بدن ما آهن به بخش هم پروتئین هموگلوبین و میوگلوبین متصل می شود. هموگلوبین اکسیژن را از خون به بافت ها و اندام ها منتقل می کند. میوگلوبین به سلول های ماهیچه ای در ذخیره اکسیژن کمک می کند.
سولفات آهن برای درمان کم خونی ناشی از فقر آهن (کمبود گلبول های قرمز خون ناشی از کمبود آهن در بدن) استفاده می شود. مکمل آهن در واقع سولفات آهن (II)است.
نمک های آهن یکی از انواع آهن معدنی هستند. مردم اغلب از آنها به عنوان مکمل برای درمان فقر آهن استفاده می کنند. سولفات آهن را ویتریول سبز و ویتریول آهن نیز می نامند و تنها یکی از اشکال عنصر فلزی آهن است.
فواید قرص سولفات آهن برای سلامتی
مزیت اصلی مصرف مکمل های آهن حفظ سطح طبیعی آهن در بدن است. این مکمل ها از فقر آهن و همچنین عوارض جانبی خفیف تا شدیدی که اغلب همراه آن هستند ،جلوگیری می کنند.
به حفظ سطح طبیعی آهن خون کمک می کند
آهن یکی از رایج ترین عناصر روی زمین است و یک ماده معدنی ضروری است. این بدان معناست که افراد برای سلامت مطلوب باید آن را در رژیم غذایی خود مصرف کنند .بدن در درجه اول از آهن به عنوان بخشی از پروتئین های گلبول قرمز، میوگلوبین و هموگلوبین استفاده می کند که برای انتقال و ذخیره اکسیژن ضروری هستند
آهن همچنین نقش مهمی در شکل گیری هورمون ها، سلامت و توسعه سیستم عصبی و عملکرد اولیه سلول ها دارد. اگرچه بسیاری از مردم آهن را به عنوان مکمل غذایی مصرف می کنند اما شما می توانید آن را به طور طبیعی در بسیاری از غذاها از جمله لوبیا، اسفناج، سیب زمینی، گوجه فرنگی و به ویژه گوشت و غذاهای دریایی از جمله صدف، ساردین، مرغ و گوشت گاو پیدا کنید.
برخی از غذاها، مانند غلات صبحانه غنی شده به طور طبیعی آهن بالایی ندارند اما تولیدکنندگان آهن را به آن اضافه می کنند تا منبع خوبی از این ماده معدنی باشد.
بهترین منابع آهن محصولات حیوانی هستند. بنابراین گیاهخواران و افرادی که از غذاهای غنی از آهن در رژیم غذایی خود استفاده نمی کنند بهتراست از مکمل های آهن برای حفظ ذخایر آهن خود استفاده کنند.
ممکن است از علائم کمبود آهن جلوگیری کند
مصرف قرص آهن یک راه ساده برای درمان پیشگیری یا معکوس کردن سطح پایین آهن خون است. جلوگیری از کمبود آهن نه تنها تضمین می کند که بدن شما به اندازه کافی از مواد مغذی ضروری برای ادامه عملکرد صحیح برخوردار است بلکه می تواند از بسیاری از عوارض جانبی ناخوشایند ناشی از سطح پایین آهن جلوگیری کند.
برخی از مهمترین عوارض جانبی سطح پایین آهن شامل خستگی، سردرد، احساس ضعف، سطوح پایین انرژی، مشکل در تمرکز، ریزش مو، ناخن های شکننده، ناراحتی معده، ایمنی ضعیف، تپش قلب، سندرم پای بی قرار، تنگی نفس، ناتوانی در تنظیم دمای بدن و پیکا یعنی تمایل به خوردن اقلام غیر خوراکی مانند رنگ یا صابون است. این یک نمای کلی است از تمام علائم سطح پایین آهن است و با پیشرفت کمبود آهن از خفیف به شدید علائم ممکن است بدتر شوند.
برای درمان کم خونی فقر آهن استفاده می شود
کم خونی زمانی رخ می دهد که خون شما دارای مقدار کمی گلبول قرمز یا هموگلوبین باشد. از آنجا که آهن بخش مهمی از گلبول های قرمز خون است که مسئول انتقال اکسیژن به سراسر بدن هستند کمبود آهن یکی از شایع ترین علل کم خونی است.
کم خونی فقر آهن (IDA) نوعی شدید از فقر آهن است که تاثیرات قابل توجهی بر بدن انسان دارد و ممکن است برخی از علائم جدی تر مرتبط با فقر آهن را ایجاد کند. یکی از رایج ترین و موثرترین درمان ها برای IDA مصرف مکمل آهن خوراکی مانند سولفات آهن است.
ممکن است نتایج جراحی را بهبود ببخشد
مطالعات متعدد تحقیقی نشان داده اند که کمبود آهن به عنوان یک عامل خطر برای افزایش میزان عوارض و مرگ و میر پس از جراحی است. یک مطالعه نتایج ۷۳۰ نفر را که تحت عمل جراحی قلب قرار گرفتند از جمله افرادی که دارای سطح فریتین زیر ۱۰۰ میکروگرم در لیتر (نشانه کمبود آهن) بودند را مورد بررسی قرار داد.
شرکت کنندگان مبتلا به کمبود آهن در طول جراحی، عوارض جانبی جدی از جمله مرگ را تجربه می کردند. آنها همچنین به طور متوسط پس از جراحی به اقامت طولانی تری در بیمارستان نیاز داشتند.
از آنجا که مکمل های آهن می توانند کمبود آهن را درمان کرده و از آن جلوگیری کنند مصرف آنها قبل از جراحی می تواند نتیجه عمل را بهبود ببخشد و خطر عوارض را کاهش دهد. با این حال افزایش سطح آهن از طریق مکمل ممکن است زمان بر باشد.
اگرچه مکمل های خوراکی آهن یک راه موثر برای افزایش ذخایر آهن در بدن هستند اما ممکن است فرد نیاز داشته باشد که روزانه ۲ تا ۵ ماه مکمل مصرف کند تا ذخیره آهن خود را به سطح طبیعی برساند.
بنابراین افرادی که کمبود آهن دارند و چندین ماه فرصت ندارند تا ذخیره آهن را قبل از عمل افزایش دهند ممکن است از مکمل های آهن سود نبرند و به جای آن به نوع دیگری از درمان آهن نیاز داشته باشند.
اشکال معدنی معروف سولفات آهن
- ملانتریت – FeSO 4 · ۷ H2O آبی-سبز
- رزنیت – FeSO 4 · ۴ H2O سفید
- فروهگزاهیدرات – FeSO 4 · ۶ H2O
- سیدروتیل – (FeSO 4 · ۵ H2O)
- خواص فیزیکی سولفات آهن
- فرمول شیمیایی- FeSO4
- رنگ نوع بی آب- بلورهای سفید
- مونوهیدرات- بلورهای سفید مایل به زرد
- هپتا هیدرات- کریستال های سبز مایل به آبی
- نقطه ذوب- ۵۶-۶۴ درجه سانتی گراد
- نقطه جوش – > 300 درجه سانتی گراد
- حلالیت در الکل- ناچیز
روش تولید سولفات آهن
در صنعت تولید فولاد محصولات فولادی قبل از پوشش زدن یا آبکاری در حمام های اسید سولفوریک قرار می گیرد. این روش مقادیر زیادی سولفات آهن را به عنوان یک محصول جانبی تولید می کند.
همچنین می توان مقادیر زیادی از این ترکیب شیمیایی را فرآیند تولید دی اکسید تیتانیوم از مواد معدنی اکسید تیتانیوم-آهن بدست آورد.
این ترکیب شیمیایی را می توان با اکسیداسیون پیریت به صورت تجاری تهیه کرد. در این واکنش سولفات آهن همراه با اسید سولفوریک تشکیل می شود. این ترکیب را می توان با جابجایی فلزات کمتر واکنش پذیر نسبت به آهن از سولفات آنها بدست آورد.
واکنش های سولفات آهن
اگر سولفات آهن در آب حل شود یون +۲[Fe (H2O) 6 ] را تولید می کند که تقریبا بی رنگ و پارامغناطیس است. در صورت گرم شدن این ترکیب شیمیایی در ابتدا آب تبلور خود را از دست می دهد و بلورهای سبز واقعی آن به یک جامد بی آب سفید تبدیل می شود.
در صورت گرم شدن بیشتر این ترکیب جامد دودهای سفیدی شامل اکسید گوگرد و دی اکسید گوگرد را تولید می کند و اکسید فریک قهوه ای رنگ مایل به قرمز تشکیل می دهد. سولفات آهن در دمای نزدیک به ۶۸۰ درجه سانتی گراد شروع به تجزیه می کند.
۲ FeSO 4 → Fe2O3 + SO2 + SO3
سولفات آهن مانند سایر نمک های آهنی یک عامل کاهنده است. به عنوان مثال اسید نیتریک را به مونوکسید نیتروژن و کلر را به کلرید کاهش می دهد:
FeSO 4 + HNO 3 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O + NO
FeSO 4 + Cl 2 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + FeCl 3
تفاوت بین سولفات فریک و سولفات فروس چیست؟
فریک و فروس هردو سولفات آهن هستند. تفاوت اصلی بین سولفات فریک و سولفات فروس در این است که سولفات فریک دارای آهن در حالت اکسیداسیون +۲ است در حالی که سولفات فروس دارای آهن در حالت اکسیداسیون +۳ است.
سولفات فریک دارای فرمول شیمیایی Fe 2 (SO4) 3 است در حالی که سولفات فروس با فرمول شیمیایی FeSO 4نشان داده می شود. اشکال بدون آب این ترکیبات نادر است. بنابراین ما می توانیم رایج ترین شکل هیدراته سولفات فریک را به عنوان فرم پنج هیدراته پیدا کنیم. رایج ترین شکل سولفات فروس فرم هپتاهیدرات است.
علاوه بر این رایج ترین شکل هیدراته سولفات فریک در بلورهای زرد مایل به خاکستری ظاهر می شود در حالی که سولفات فرو به شکل کریستال آبی-سبز ظاهر می شود. این تفاوت بین سولفات فریک و سولفات فروس به راحتی قابل تشخیص است.
طی فرآیند تولید می توانیم سولفات فریک را از طریق تصفیه اسید سولفوریک در حضور سولفات فروس و عامل اکسید کننده (مانند کلر، اسید نیتریک و غیره) تولید کنیم. در همین حال ما می توانیم سولفات فروس را از طریق اکسیداسیون پیریت تولید کنیم. با این حال روش دیگری که این ترکیب را در مقادیر زیاد به عنوان محصول جانبی تولید می کند پرداخت فولاد است.
کاربردهای سولفات فریک و فروس
در صنایع این ترکیبات معدنی در درجه اول به عنوان پیش زمینه سایر اجزای آهن استفاده می شود و همچنین به عنوان عامل کاهنده عمل می کند. در گذشته از آن به عنوان ثابت کننده رنگ در صنایع نساجی استفاده می شد. همچنین از آن برای سیاه کردن و مخفی کردن و اجزای جوهر استفاده می شود.
استفاده پزشکی
قرص آهن برای افزایش آهن اقلام غذایی برای درمان و جلوگیری از کم خونی ناشی از کمبود آهن استفاده می شود.
تولید رنگ
این ترکیب برای ساخت جوهر استفاده می شود همچنین از آن برای رنگرزی پشم به عنوان رنگ با غلظت فراوان استفاده می شود. ماده ای که از قرن هفدهم در پارکت ها استفاده می شود با استفاده از این ترکیب ساخته شده است.
گهگاه از آن به عنوان رنگ مصنوعی در کنسرو زیتون سیاه استفاده می شود. این ترکیب برای رنگ آمیزی بتن و ماسه سنگ ها و سنگ های آهکی به رنگ زرد و یا مایل به زرد استفاده می شود. محلول های سولفات آهن در صنایع چوب برای رنگ آمیزی چوب افرا با رنگ نقره ای استفاده می شود.
این ترکیب همچنین برای تصفیه آب و جلوگیری از اتروفیکاسیون، برای شناسایی قارچ و به عنوان اجزای کاتالیزور آهن در معرف فنتون مورد استفاده قرار می گیرد.
استفاده از سولفات آهن در کشاورزی
این ترکیب به عنوان اصلاح کننده خاک برای کاهش pH خاک استفاده می شود تا مواد مغذی خاک به راحتی در دسترس گیاهان قرار گیرد. در باغبانی از آن برای درمان کلروز آهن استفاده می شود. همچنین به عنوان قاتل خزه و نرم کننده چمن استفاده می شود.
مقدار مصرف کود سولفات آهن بر حسب نوع محصول یا درختان باغ متفاوت است و شما با مشورت یک کارشناس کشاورزی می توانید مقدار دقیق کود مورد نیاز محصولات زراعی خود و زمان مصرف کود سولفات آهن را تعیین کنید. محلول پاشی سولفات آهن نیز نوعی کوددهی است که در برخی شرایط مثلا پس از گلدهی محصولات توصیه می شود.
طریقه مصرف کود سولفات آهن
این کود برای پرورش محصولات کشاورزی بسیار حائز اهمیت است زیرا آهن یکی از عناصر ضروری برای تولید کلروفیل است. کلروفیل با جذب نور خورشید برای سنتز غذا و محصولات گیاهی مورد نیاز است و رشد، گلدهی و بازدهی محصولات را تحت تاثیر قرار می دهد. طریقه مصرف این کود به این شکل است که ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ گرم سولفات آهن به صورت مخلوط با مواد آلی دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.
قیمت خرید و فروش سولفات آهن
این ترکیب شیمیایی با گریدهای مختلف برای کاربردهای مختلف در دسترس است.از نظر قیمت نیز این ترکیبات با یکدیگر متفاوت هستند به عنوان مثال قیمت سولفات آهن آزمایشگاهی با قرص سولفات آهن و قیمت سولفات آهن کشاورزی متفاوت است.
