Ammoniumjern(III)sulfat

kemisk forbindelse

Ammoniumjern(III)sulfat, NH4Fe(SO4)2·12 H2O eller NH4[Fe(H2O)6](SO4)2·6 H2O, også betegnet ammoniumferrialun eller jern(III)alun, er et dobbeltsalt i gruppen af aluner, som er forbindelser med den generelle formel AB(SO4)2·12 H2O.[1] Det optræder som blegviolette, oktaederiske krystaller. Årsagen til den blegviolette farve har været genstand for diskussion; nogle har tilskrevet den urenheder i krystalstrukturen,[2] hvorimod andre mener, at det er krystallernes naturlige farve.[3]

Ammoniumjern(III)sulfat
Ferric amm sulfate.jpg
Ferric Ammonium Sulfate Dodecahydrate formula.png
IUPAC-navn
Ammoniumjern(III)sulfat
Generelt
Andre navne Ammoniumferrialun, jern(III)alun
Molekylformel NH4Fe(SO4)2·12 H2O
Molarmasse 482,25 g/mol (dodecahydrat)
Fremtræden Blegviolette oktaederiske krystaller
CAS-nummer 10138-04-2
SMILES [Fe+3].[O-]S(=O)(=O)[O-].[O-]S([O-])(=O)=O.[NH4+]
InChI 1/Fe.H3N.2H2O4S/c;;2*1-5(2,3)4/h;1H3;2*(H2,1,2,3,4)/q+3;;;/p-3
Kemiske egenskaber
Massefylde 1,71 g/cm3
Opløselighed i vand 1240 g/L
Smeltepunkt 39-41 °C
Sikkerhed
Største risici Lokalirriterende (Xi)
Beslægtede stoffer
Andre anioner Ammoniumjern(III)citrat
Ammoniumklorid
Andre kationer Ammoniumaluminiumsulfat
Kaliumaluminiumsulfat
Relaterede forbindelser Ammoniumjern(II)sulfat (Mohrs salt)
Hvis ikke andet er angivet, er data givet for
stoffer i standardtilstanden (ved 25 °C, 100 kPa)

Ammoniumjern(III)sulfat er paramagnetisk,[4] surt og giftigt over for mikroorganismer.[5] Det er et mildt oxidationsmiddel; det kan reduceres til Mohrs salt, ammoniumferrosulfat ((NH4)2Fe(SO4)2·6 H2O).

SynteseRediger

Ammoniumjern(III)sulfat kan syntetiseres ved udkrystallisering fra en opløsning af jern(III)sulfat, Fe2(SO4)3, og ammoniumsulfat, (NH4)2SO4. Jern(III)sulfat fremstilles ved at opløse jern(II)sulfat, FeSO4, i fortyndet svovlsyre og tilsætte koncentreret salpetersyre, hvorved jern(II) oxideres til jern(III). Efter tilsætning af ammoniumsulfat og inddampning af opløsningen vil ammoniumjern(III)sulfat fælde ud.[6]

Oxidation: 6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 → 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O

Syntese: Fe2(SO4)3 + (NH4)2SO4 → 2 NH4Fe(SO4)2

AnvendelserRediger

Anvendelser af ammoniumjern(III)sulfat indbefatter rensning af spildevand,[7], garvning af læder,[7] fremstilling af pigmenter[7] og som ætsemiddel i fremstillingen af elektronikdele.[8] Ammoniumjern(III)sulfat er derudover blevet brugt i adiabatisk køleudstyr,[9] biokemisk analyse[10] og organisk kemisk syntese.[11]

GalleriRediger

ReferencerRediger

  1. ^ Considine, Douglas M. Chemical and process technology encyclopedia, McGraw-Hill, New York, 1974, p. 993. (engelsk)
  2. ^ Christensen, Odin T. "On the Cause of the Amethyst Color of Ferric Alum and of Mixed Crystals of Ferric and Manganic Alum". Chem. Lab. Roy. Vet. Agr. Hochschule, Kgl. Danske Vidsk. Selsk. Forh. 1906: 173-95.  (engelsk)
  3. ^ Bonnell, Jane; Philip Perman, Edgar (1921). "CCXXIX.—The colour of iron alum". J. Chem. Soc., Trans. 119: 1994-1997. doi:10.1039/CT9211901994''.  (engelsk)
  4. ^ Cooke, Meyer; Wolf. "The Specific Heats of Three Paramagnetic salts at Very Low Temperatures". Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. 237 (1210): 395-403. doi:10.1098/rspa.1956.0185.  (engelsk)
  5. ^ Fei Wang et al. "Microcalorimetric investigation of the toxic action of ammonium ferric(III)sulfate on the metabolic activity of pure microbes" doi:10.1016/j.etap.2007.11.004 Accessible via http://www.sciencedirect.com (engelsk)
  6. ^ Hecht, Horstmar. Präparative Anorganische Chemie. Springer-Verlag, Berlin, 1951, p. 127. (tysk)
  7. ^ a b c Wiley Encyclopedia of inorganic chemistry: Volume 4, p. 1704.
  8. ^ Chen et al.: United States Patent 5518131 - "Etching molybdenum with ferric sulfate and ferric ammonium sulfate". (engelsk)
  9. ^ Grant W. Wilson, Peter T. Timbie. "Construction techniques for adiabatic demagnetization refrigerators using ferric ammonium alum". Cryogenics, Volume 39, Number 4 (1999), pp. 319–322. (engelsk)
  10. ^ J. C. Whitehorn. "A system of blood analysis. Supplement II. Simplified method for the determination of chlorides in blood or plasma". Journal of Biological Chemistry (1921), 45, pp. 449–60. (engelsk)
  11. ^ Yu, Shanxin; et al. (2005). "Application of ammonium ferric sulfate dodecahydrate in organic synthesis". General Review. 17 (1): 27-30.  (engelsk)