Eisen(II)-sulfat

Strukturformel
Keine Strukturformel vorhanden
Allgemeines
Name	Eisen(II)-sulfat
Andere Namen	Eisensulfat, Eisenvitriol, Schwefelsaures Eisenoxydul, Eisenoxydulsulfat, grüner Vitriol
Summenformel	FeSO4
CAS-Nummer	7720-78-7 (wasserfrei) 7782-63-0 (Heptahydrat) [1]
Kurzbeschreibung	weißer Feststoff (wasserfrei) hellbläulicher bis blassgrüner Feststoff (Heptahydrat) [1]
Eigenschaften
Molare Masse	151,91 g·mol−1 (wasserfrei) [1] 278 g·mol−1 (Heptahydrat)
Aggregatzustand	fest
Dichte	2,84 g·cm−3 (wasserfrei) 1,89 g·cm−3 (Heptahydrat) [1]
Schmelzpunkt	Zersetzung: oberhalb von 400 °C [1]
Siedepunkt	nicht zutreffend
Löslichkeit	leicht löslich in Wasser: 256 g·l−1 (20 °C) [1]
Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung Xn Gesundheits- schädlich  [1] R- und S-Sätze R: 22 [1] S: 24/25 [1]
MAK	nicht festgelegt [1]
LD50	319 mg·kg−1 (Ratte, oral)
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Eisen(II)-sulfat (auch: Ferrosulfat, Grünsalz, Eisenvitriol) ist ein zweiwertiges Eisensalz der Schwefelsäure. Der Name Grünsalz für Eisen(II)-sulfat-Heptahydrat (FeSO₄ · 7 H₂O) leitet sich von der grünlichen Farbe des Salzes ab.

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Vorkommen und Herstellung

Die Herstellung erfolgt durch Erhitzen von pulverisiertem Eisen in 20 %iger Schwefelsäure:

Nach Beendigung der Wasserstoffentwicklung wird eingeengt und heiß abfiltriert.

In der Natur kommt Eisensulfat als Mineral Melanterit vor, es ist ein Verwitterungsprodukt von Pyrit oder Schwefelkies.

Bei der Produktion von Titandioxid mit dem Sulfatverfahren entsteht als Sekundärprodukt in großen Mengen Eisen(II)-sulfat. Die größten Mengen entstehen in Deutschland in den Produktionsbetrieben in Leverkusen und Nordenham von Kronos International, Inc.

Ferner entsteht es auch beim Beizen von Eisenblechen. Es kommt dabei in verschiedenen Hydratformen vor.

Eigenschaften

Eisensulfat kristallisiert aus wässrigen Lösungen als hellgrüne Kristalle, die 7 Mol Kristallwasser enthalten: FeSO₄ · 7 H₂O, daher auch der Name Eisen(II)-sulfat-heptahydrat, es ist nur in sehr reinem Zustand hellblau, die grünliche Farbe entsteht durch teilweise Oxidation zu Eisen(III)-sulfat. An trockener Luft verwittern die Kristalle, diese Kristallwasserabspaltung gelingt vollständig bei längerem Erhitzen über 70 °C, dabei entsteht das Monohydrat als farbloses Pulver FeSO₄ · H₂O, welches bei starkem Erhitzen ab etwa 400 °C zu Eisen(II)-oxid und Schwefeltrioxid zerfällt. Eisensulfat ist gut wasserlöslich, aber so gut wie unlöslich in Ethanol und Aceton.

Verwendung

• Im Labor und in der Synthesechemie ist es ein wichtiger Ausgangsstoff zur Herstellung von weiteren Eisenverbindungen.
• Zur Entschwefelung:
  • Bei langen Abwasserkanalstrecken und Abwasserdruckleitungen kommt es in den wärmeren Jahreszeiten immer wieder zu Geruchsproblemen. Ursache ist die Bildung von Schwefelwasserstoff. Die Bildung von Schwefelwasserstoff kann mit Eisen(II)-sulfat verhindert werden.
  • Biogasanlagen haben ebenfalls mit der Bildung von Schwefelwasserstoff zu kämpfen. Hier wird Eisen(II)-sulfat zur Biogasentschwefelung eingesetzt.
  • Es wird auch zur Kohleentschwefelung eingesetzt. In der analytischen Chemie werden Nitrate und Nitrite mit Eisensulfatlösung qualitativ nachgewiesen und zwar durch die so genannte Ringprobe, beim Unterschichten der eisensulfathaltigen Probelösung mit konzentrierter Schwefelsäure bildet sich an der Grenzfläche ein brauner Ring von Eisennitrososulfat. Die quantitative Titration mit Eisensulfat-Maßlösung wird wegen der Instabilität der Lösung bezüglich der Oxidation durch Luftsauerstoff nur selten angewendet.
• Als Neutralisator:
  • Bei der Abwasserreinigung dient es als Fäll- und Flockungsmittel. Besonders große Kläranlagen verwenden häufig Eisen(II)-sulfat zur Phosphatelimination. Das liegt daran, dass die Aufbereitung einer dosierfähigen Eisen(II)-sulfat-Lösung einen aufwendigen Lösebunker benötigt. Kleinere Kläranlagen verwenden normalerweise bereits industriell hergestellte zwei- oder dreiwertige Lösungen, die aus einem Lagertank heraus dosiert werden können. Für die Herstellung der dreiwertigen Eisen(III)-chloridsulfat-Lösung dient als Rohstoff Eisen(II)-sulfat.
  • In der Bauwirtschaft wird es bei Bedarf chromathaltigem Zement zur Reduktion des Cr^VI zu Cr^III zugesetzt als Chromatreduzierer.
• Als Eisen- und Schwefelquelle:
  • Im Düngemittelbereich wird getrocknetes Eisen(II)-sulfat dem Rasendünger beigemischt. Dies führt zur Bekämpfung von Moosen.
• Als Farbmittel:
  • Früher wurde mit einem Gallapfelsud, (welcher Gallussäure enthält) unter Zugabe von Eisensulfat schwarze Eisengallustinte hergestellt. Diese verursacht auf lange Sicht jedoch Tintenfraß in den Pergamenten, da das Eisensulfat bei der Verwitterung Schwefelsäure freisetzt.
  • Als Grubenocker diente es als Pigment, ist aber wegen seines Schwefelanteils von minderer Qualität.
• Als Dünger:
  • In der Landwirtschaft.

Quellen

1. ↑ ^{a b c d e f g h i j} BGIA GESTIS Stoffdatenbank: http://www.hvbg.de/d/bia/gestis/stoffdb/index.html. 8. Feb. 2007