Den jernsulfid (II), også kaldet jernholdige sulfid, er en kemisk forbindelse med formlen FeS. Pulveriseret jernsulfid er pyrofor (antændes spontant i luft). Denne forbindelse opnås ved opvarmning af svovl og jern i henhold til reaktionen: Fe + S → FeS.
Reaktionen er meget eksoterm (den frigiver varme), og forholdet mellem jern og svovl skal være 7: 4 (NileRed, 2014).
Figur 1: Struktur af jern (II) sulfid.
Jernsulfid kan også opnås i vandigt medium ved at opløse svovl i en ionisk jern (II) opløsning. Når svovl dannes, dannes hydrogensulfid, der reagerer reversibelt med jern (II) ioner i henhold til reaktionen Fe 2+ + H 2 S FeS (r) + 2H +
Imidlertid konkurrerer denne reaktion med dannelsesreaktionen af jern (II) syresulfat som følger: Fe 2+ + 2HS− → Fe (HS) 2 (s)
Derefter nedbrydes det sure jern (II) sulfat til jernsulfat, skønt reaktionen forekommer meget langsomt (Rickard, 1995).
Fysiske og kemiske egenskaber
Jernsulfid er et mørkebrunt eller sort fast stof med et metallisk udseende. Når den er ren, er den farveløs (National Center for Biotechnology Information, SF). Udseendet af jernholdigt sulfid er illustreret i figur 2.
Figur 2: udseende af jern (II) sulfid.
Forbindelsen har en molekylvægt på 87,910 g / mol og en densitet på 4,84 g / ml. Det har et smeltepunkt på 1195 ° C og er uopløselig i vand og salpetersyre (Royal Society of Chemistry, 2015).
Jernsulfid reagerer i et surt medium til dannelse af ferrooxid og hydrogensulfiddampe, der er ekstremt giftige. Dette ses i den følgende reaktion:
FeS + 2H + → Fe 2+ + H 2 S
Reagerer med fortyndede opløsninger af svovlsyre til dannelse af jernoxid, svovldioxid og vand afhængigt af reaktionen:
FeS + H 2 SO 4 → FeO + H 2 O + SO 2
Reaktivitet og farer
Jernsulfid er en ustabil forbindelse og reagerer med luft for at danne jernoxid og svovl. Forbindelsen er pyrofor og kan antændes spontant eller også som et resultat af en stærk påvirkning, så det anbefales ikke at knuse det i en morter, når det syntetiseres, og det skal behandles med omhu.
Reagerer med oxidationsmidler, og når dekomponering opvarmes afgiver giftige dampe af svovloxider. Forbindelsen er meget farlig i tilfælde af indtagelse og farlig i tilfælde af kontakt med øjnene (irriterende) og indånding (Material Safety Data Sheet Ferrous sulfide, 2013).
I tilfælde af kontakt med øjnene skal de skylles med rigeligt vand i mindst 15 minutter, og lejlighedsvis løftes de øverste og nedre øjenlåg.
Hvis forbindelsen kommer i kontakt med huden, skal den skylles med rigeligt vand i mindst 15 minutter, mens kontamineret tøj og sko fjernes.
I tilfælde af indtagelse, hvis offeret er bevidst og opmærksom, skal 2-4 kopper mælk eller vand indgives. Intet skal nogensinde gives af munden til en bevidstløs person
I tilfælde af indånding skal offeret fjernes fra eksponeringsstedet og flyttes til et køligt sted. Hvis det ikke trækker vejret, bør kunstig åndedræt gives. Hvis vejrtrækningen er vanskelig, skal der gives ilt.
I alle tilfælde skal øjeblikkelig lægehjælp opnås (fisher scientific, 2009).
Jernsulfid er involveret i en sjælden godartet tilstand kendt som pseudomelanosis duodeni. Det manifesterer endoskopisk som adskilte, flade, sortbrune pletter på tolvfingertarmsslimhinden.
Det giver ikke symptomer og kan være reversibelt. Ved elektronmikroskopi og elektronisk sondens energispredning røntgenanalyse svarer pigmentet hovedsageligt til en akkumulering af jernsulfid (FeS) i makrofager inden i lamina propria (Cheng CL, 2000).
Håndtering og opbevaring
Jernsulfid skal holdes væk fra varme og antændelseskilder. Tomme beholdere udgør en risiko for brand, resterne skal fordampes under en emhætte. Jord alt udstyr, der indeholder materiale, for at undgå elektriske gnister.
Støv bør ikke indåndes. Undgå kontakt med øjnene. Bær passende beskyttelsesbeklædning. I tilfælde af utilstrækkelig ventilation skal du bruge egnet åndedrætsværn.
Hvis du ikke føler dig godt, skal du søge lægehjælp og få vist etiketten, hvor det er muligt. Forbindelsen skal holdes væk fra uforenelige stoffer såsom oxidationsmidler og syrer.
Beholderen, der indeholder forbindelsen, skal holdes tør på et køligt sted. Og det skal være tæt lukket på et ventileret sted. Brændbare materialer skal opbevares væk fra ekstrem varme og væk fra stærke oxidationsmidler.
Applikationer
Jernsulfid anvendes i legeringsindustrien og rustfrit stålindustrien til at kontrollere brintforbrændingen. Stålindustrien bruger jernsulfid som et resultfurisationsmiddel til fremstilling af kulstoffrie skærestål, legering og rustfrit stål.
Det fungerer også som et nedbrydende middel til at forbedre evnen til stålstøbemaskine, der bruges til fremstilling af forskellige ståldele. Ved rensning af rå fosforsyre anvendes jernsulfid som reduktionsmiddel til fjernelse af tunge urenheder fra phosphorsyre.
En anden anvendelse til jernsulfid er produktion af formbart jern. Jernsulfid kombineret med jernholdigt silicium og ferromangan anvendes til at øge svovlindholdet i stål og jern.
Jernsulfid bruges også som laboratoriekemikalie til fremstilling af hydrogensulfidgas. I hårfarver, maling, keramik, flasker og briller bruges jernsulfid som pigment. Det bruges også i smøremidler og til behandling af udstødningsgasser.
Jernsulfid har anvendelser, der er kompatible med sulfater. Sulfatforbindelser er opløselige i vand og bruges til vandbehandling. Jernsulfid anvendes også til fremstilling af metalstøbegods.
Jernsulfid er mineralpyriten, der ligner guld og kaldes "narres guld." Pyrit bruges til produktion af svovl og svovlsyre og bruges også til kulminedrift (JAINSON LABS (INDIEN), SF).
Referencer
- Cheng CL, ea (2000). Pseudomelanosis duodeni: case report. Changgeng Yi Xue Za Zhi 23 (6), 372-376.
- fisker videnskabelig. (2009, 20. august). Sikkerhedsdatablad Jern (II) sulfid. Hentet fra lasecsa.
- JAINSON LABS (INDIEN). (SF). Anvendelser af jernholdigt sulfid. Hentet fra jainsonfes.
- Sikkerhedsdatablad Jernholdigt sulfid. (2013, 21. maj). Hentet fra sciencelab.
- National Center for Biotechnology Information. (SF). PubChem Compound Database; CID = 14828. Hentet fra PubChem.
- (2014, 15. maj). Fremstilling af jern (II) sulfid (kølig reaktion). Hentet fra youtube.
- Rickard, D. (1995). Kinetik af FeS-nedbør: Del 1. Konkurrerende reaktionsmekanismer. Geochimica et Cosmochimica Acta bind 59, udgave 21, 4367-4379.
- Royal Society of Chemistry. (2015). Jern (II) sulfid. Hentet fra chemspider: chemspider.com.