Il solfuro di ferro (II) , chiamato anche solfuro ferroso, è un composto chimico di formula FeS. Il solfuro di ferro in polvere è piroforico (si accende spontaneamente all'aria). Questo composto si ottiene riscaldando zolfo e ferro secondo la reazione: Fe + S → FeS.
La reazione è molto esotermica (rilascia calore) e il rapporto tra ferro e zolfo deve essere 7: 4 (NileRed, 2014).
Figura 1: struttura del solfuro di ferro (II).
Il solfuro ferroso può anche essere ottenuto in mezzo acquoso sciogliendo lo zolfo in una soluzione di ferro ionico (II). Lo zolfo, una volta disciolto, forma acido solfidrico che reagisce in modo reversibile con gli ioni ferro (II) secondo la reazione Fe 2+ + H 2 S FeS (s) + 2H +
Tuttavia, questa reazione compete con la reazione di formazione del solfato acido di ferro (II) come segue: Fe 2+ + 2HS− → Fe (HS) 2 (s)
Successivamente, il solfato di ferro acido (II) si decompone in solfato ferroso, sebbene la reazione avvenga molto lentamente (Rickard, 1995).
Proprietà fisiche e chimiche
Il solfuro di ferro (II) è un solido marrone scuro o nero con un aspetto metallico. Quando puro, è incolore (National Center for Biotechnology Information, SF). L'aspetto del solfuro ferroso è illustrato nella Figura 2.
Figura 2: aspetto del solfuro di ferro (II).
Il composto ha un peso molecolare di 87,910 g / mol e una densità di 4,84 g / ml. Ha un punto di fusione di 1195 ° C ed è insolubile in acqua e acido nitrico (Royal Society of Chemistry, 2015).
Il solfuro ferroso reagisce in un mezzo acido per formare ossido ferroso e vapori di idrogeno solforato che sono estremamente tossici. Questo si vede nella seguente reazione:
FeS + 2H + → Fe 2+ + H 2 S
Reagisce con soluzioni diluite di acido solforico per formare ossido ferroso, anidride solforosa e acqua a seconda della reazione:
FeS + H 2 SO 4 → FeO + H 2 O + SO 2
Reattività e rischi
Il solfuro ferroso è un composto instabile e reagisce con l'aria per formare ossido ferroso e zolfo. Il composto è piroforico e può infiammarsi spontaneamente o anche a seguito di un forte impatto, quindi non è consigliabile frantumarlo in un mortaio quando è sintetizzato e deve essere trattato con cura.
Reagisce con agenti ossidanti e quando la decomposizione è riscaldata emette fumi tossici di ossidi di zolfo. Il composto è molto pericoloso in caso di ingestione e pericoloso in caso di contatto con gli occhi (irritante) e di inalazione (Scheda di sicurezza del materiale solfuro ferroso, 2013).
In caso di contatto con gli occhi, sciacquarli con abbondante acqua per almeno 15 minuti, sollevando di tanto in tanto le palpebre superiore e inferiore.
Se il composto viene a contatto con la pelle, deve essere risciacquato con abbondante acqua per almeno 15 minuti rimuovendo gli indumenti e le scarpe contaminati.
In caso di ingestione, se la vittima è cosciente e vigile, devono essere somministrate 2-4 tazze di latte o acqua. Niente dovrebbe mai essere somministrato per bocca a una persona incosciente
In caso di inalazione, la vittima deve essere rimossa dal luogo di esposizione e spostata in un luogo fresco. Se non respira, deve essere praticata la respirazione artificiale. Se la respirazione è difficile, somministrare ossigeno.
In tutti i casi, è necessario ottenere cure mediche immediate (fisher scientific, 2009).
Il solfuro di ferro è coinvolto in una rara condizione benigna nota come pseudomelanosi duodeni. Si manifesta endoscopicamente come macchie discrete, piatte, marrone-nero sulla mucosa duodenale.
Non produce sintomi e può essere reversibile. Con la microscopia elettronica e l'analisi a raggi X a dispersione di energia con sonda elettronica, il pigmento corrisponde principalmente ad un accumulo di solfuro ferroso (FeS) nei macrofagi all'interno della lamina propria (Cheng CL, 2000).
Manipolazione e stoccaggio
Il solfuro ferroso deve essere tenuto lontano da fonti di calore e di accensione. I contenitori vuoti rappresentano un rischio di incendio, i residui devono essere evaporati sotto una cappa aspirante. Collegare a terra tutte le apparecchiature contenenti materiale per evitare scintille elettriche.
La polvere non deve essere respirata. Evita il contatto con gli occhi. Indossare indumenti protettivi adeguati. In caso di ventilazione insufficiente, indossare un'attrezzatura respiratoria adatta.
In caso di malessere, consultare un medico ed esporre l'etichetta del prodotto ove possibile. Il composto deve essere tenuto lontano da sostanze incompatibili come agenti ossidanti e acidi.
Il contenitore contenente il composto va mantenuto asciutto, in un luogo fresco. E dovrebbe essere ben chiuso in un luogo ventilato. I materiali combustibili devono essere conservati lontano da fonti di calore estremo e lontano da forti agenti ossidanti.
applicazioni
Il solfuro di ferro viene utilizzato nelle industrie delle leghe e degli acciai inossidabili per controllare l'infragilimento da idrogeno. L'industria siderurgica utilizza il solfuro di ferro come agente di solfatazione nella produzione di acciai da taglio senza carbonio, leghe e acciaio inossidabile.
Agisce anche come agente degradante per migliorare la capacità della macchina di colata di acciaio, che viene utilizzata nella produzione di varie parti in acciaio. Nella purificazione dell'acido fosforico grezzo, il solfuro di ferro viene utilizzato come agente riducente per rimuovere le impurità pesanti dall'acido fosforico.
Un altro uso del solfuro di ferro è nella produzione di ferro malleabile. Il solfuro di ferro combinato con silicio ferroso e ferromanganese viene utilizzato per aumentare il contenuto di zolfo di acciaio e ferro.
Il solfuro di ferro viene anche utilizzato come sostanza chimica di laboratorio per la preparazione del gas di idrogeno solforato. Nelle tinture per capelli, vernici, ceramiche, bottiglie e bicchieri, il solfuro di ferro viene utilizzato come pigmento. Viene anche utilizzato nei lubrificanti e per il trattamento dei gas di scarico.
Il solfuro di ferro ha usi compatibili con i solfati. I composti solfati sono solubili in acqua e vengono utilizzati nel trattamento dell'acqua. Il solfuro di ferro viene anche utilizzato nella produzione di getti metallici.
Il solfuro di ferro è il minerale pirite che assomiglia all'oro ed è soprannominato "l'oro degli sciocchi". La pirite è utilizzata nella produzione di zolfo e acido solforico ed è utilizzata anche nell'estrazione del carbone (JAINSON LABS (INDIA), SF).
Riferimenti
- Cheng CL, ea (2000). Pseudomelanosi duodeni: caso clinico. Changgeng Yi Xue Za Zhi 23 (6), 372-376.
- fisher scientific. (2009, 20 agosto). Scheda di sicurezza del materiale Solfuro di ferro (II). Estratto da lasecsa.
- JAINSON LABS (INDIA). (SF). Usi del solfuro ferroso. Estratto da jainsonfes.
- Scheda di sicurezza del materiale Solfuro ferroso. (2013, 21 maggio). Estratto da sciencelab.
- Centro nazionale per le informazioni sulla biotecnologia. (SF). Database composto di PubChem; CID = 14828. Estratto da PubChem.
- (2014, 15 maggio). Preparazione del solfuro di ferro (II) (reazione fredda). Estratto da youtube.
- Rickard, D. (1995). Cinetica della precipitazione FeS: Parte 1. Meccanismi di reazione concorrenti. Geochimica et Cosmochimica Acta Volume 59, Issue 21, 4367-4379.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Solfuro di ferro (II). Estratto da chemspider: chemspider.com.