硫酸鉄(II)

硫酸鉄(II)または硫酸第一鉄(英国英語: sulfate の代わりにsulphate ) は、 FeSO ₄ · x H ₂ Oの式で表される硫酸イオンを持つ鉄の塩のシリーズを指します。青緑色の七水和物 ( 7 分子の水と水和したもの) がこの物質の最も一般的な形態です。水和形態は、鉄欠乏症の治療または予防のために医学的に使用され、工業用途にも使用されます。古代からコペラスおよび緑礬(礬は水和硫酸塩鉱物の古名) として知られています。すべての硫酸鉄(II) は水に溶けて同じアクア錯体[ Fe(H ₂ O) ₆ ] ^{2+ を}生成し、これは八面体分子構造を持ち、常磁性です。コペラスという名前は、硫酸銅(II) が青色コペラスとして知られ、硫酸鉄(II) と硫酸亜鉛がそれぞれ緑色と白色のコペラスとして知られていた時代に由来します。^{[ 14 ]}

世界保健機関の必須医薬品リストに掲載されている。^{[ 15 ]} 2023年現在これは米国で89番目に多く処方された薬であり、7,000,000件の処方箋。^{[ 16 ] [ 17 ]}

工業的には、硫酸第一鉄は主に他の鉄化合物の前駆体として使用されます。これは還元剤であり、そのためセメント中のクロム酸イオンを毒性の低いCr(III)化合物に還元するのに役立ちます。歴史的には、硫酸第一鉄は何世紀にもわたって繊維産業で染料の定着剤として、皮革を黒くするために、また没食子インクの成分として使用されていました。製造には長いプロセスがあり、硫化鉄( FeS ₂ )で構成される硫酸第一鉄を数年間、水槽内の環境や海水にさらし、そこで酸化と細菌のコロニー形成により、最終的にFeSO ₄ · 7H ₂ Oと硫酸の液状混合物に変換しました。 ^{[ 18 ]}

硫酸鉄(II)は様々な水和状態で存在し、これらの形態のいくつかは自然界に存在するか、合成的に作られたものである。

• FeSO ₄ · H ₂ O (鉱物:ソモルノカイト、^{[ 7 ]}比較的まれ、単斜晶系^{[ 29 ]} )
• FeSO ₄ · H ₂ O (6.2 GPaを超える圧力で安定な合成化合物、三斜晶系^{[ 29 ]} )
• FeSO ₄ · 4H ₂ O (鉱物:ローゼナイト、^{[ 8 ] [ 30 ]}白色、比較的一般的、メランテライトの脱水生成物である可能性があり、単斜晶系^{[ 31 ]} )
• FeSO ₄ · 5H ₂ O (鉱物:シデロチル、^{[ 3 ] [ 32 ]}比較的まれ、三斜晶系^{[ 33 ]} )
• FeSO ₄ · 6H ₂ O (鉱物:六水石鉄鉱、^{[ 4 ] [ 34 ]}非常にまれ、単斜晶系^{[ 33 ]} )
• FeSO ₄ · 7H ₂ O (鉱物:メランテライト、^{[ 9 ] [ 35 ]}青緑色、比較的一般的、単斜晶系^{[ 36 ]} )

四水和物は、水溶液の温度が56.6 °C (133.9 °F)に達すると安定化する。64.8 °C (148.6 ° F)では、これらの溶液は四水和物と一水和物の両方を形成する。^{[ 37 ]}    

鉄鉱石層の酸化帯には、黄鉄鉱、白鉄鉱、黄銅鉱などの鉱物形態が見られます。また、石炭火災現場などの関連環境にも見られます。多くは急速に脱水し、時には酸化します。このような環境には、コピアパイトなどの一般的な例のように、より複雑な（塩基性、水和、および/または追加の陽イオンを含む）Fe(II)含有硫酸塩が多数存在します。^{[ 38 ]}

めっきやコーティング前の鋼材の仕上げ工程では、鋼板や鋼棒を硫酸の酸洗浴に通します。この処理により、副産物として大量の硫酸鉄(II)が生成されます。^{[ 39 ]}

_Fe + _H₂SO₄ → _{FeSO₄ +} H₂​

もう一つの大量供給源は、硫酸法によってイルメナイトから二酸化チタンを製造することである。

硫酸第一鉄は黄鉄鉱の酸化によって商業的に製造されることもある。^{[ 40 ]}

₂ FeS2 ₊ 7O2 + _2H2O → _{2FeSO4 +} 2H2SO4_​​

これは、鉄よりも反応性の低い金属を硫酸塩溶液から置換することによって生成できる。

CuSO₄ ₊ Fe → FeSO₄ ₊ Cu

• 硫酸アンモニウム鉄(II)は、モール塩とも呼ばれ、硫酸アンモニウムと硫酸鉄(II)の一般的な複塩である。
• カルカンサム
• エフライム・ゼールは、硫酸鉄(II)の初期の製造者として知られており、それを「緑色の硫酸塩」と呼んだ^{[ 43 ]。}