Besi(II) Sulfat, Vitriol Hijau yang Banyak Gunanya

Besi(II) sulfat (ferro sulfat) ialah senyawa kimia dengan rumus FeSO4. Besi(II) sulfat digunakan secara medis untuk mengobati kekurangan zat besi, dan juga untuk aplikasi industri. Terkenal sejak zaman dahulu kala sebagai copperas dan sebagai vitriol hijau, heptahidrat biru-hijau adalah bentuk paling umum dari bahan ini. Semua besi sulfat larut dalam air yang menghasilkan kompleks aquo yang sama [Fe(H2O)6]2+, yang memiliki geometri molekul oktahedral dan bersifat paramagnetik.

Nama lainnya adalah Ferro sulfat, vitriol hijau, besi vitriol, copperas, melanterite, dan szomolnokite.

Adapun sifat-sifatnya adalah sebagai berikut:

  • Rumus molekul: FeSO4
  • Berat molekul: 151,908 gr/mol (anhidrat); 169,92 gr/mol (monohidrat); 278,05 gr/mol (heptahidrat)
  • Penampilan: Kristal biru-hijau atau putih
  • Bau: Tidak berbau
  • Densitas: 2,84 gr/cm3 (anhidrat); 2,2 gr/cm3 (pentahidrat); 2,84 gr/cm3 (heptahidrat)
  • Titik leleh: 70 °C (dehidrasi dari heptahidrat); 400 °C (terurai)
  • Kelarutan dalam air: 25,6 gr/100mL (anhidrat); 48,6 gr/100 mL (heptahidrat) pada 50 °C
  • Kelarutan dalam alkohol: Dapat diabaikan
  • Indeks refraksi (nD): 1,536 (pentahidrat); 1,478 (heptahidrat)
  • Entropi pembentukan standar, ΔfHo298 -929 kJ·mol−1
  • Entropi molar standar, So298 121 J·mol−1·K−1

Adapun bahaya, tercantum dalam indeks Uni Eropa: 026-003-00-7 (anhidrat); 026-003-01-4 (heptahidrat). Menurut klasifikasi Uni Eropa besi(II) sulfat termasuk berbahaya (Xn) dan mengiritasi (Xi), namun besi(II) sulfat ini tidak mudah terbakar.

Hidrat

Besi(II) sulfat dapat dijumpai dalam berbagai keadaan hidrasi, dan beberapa darinya terbentuk di alam.

  • FeSO4·H2O (mineral: szomolnikite, relatif jarang)
  • FeSO4·4H2O (mineral: rozenite, putih, relatif biasa, mungkin produk dehidrasi dari  melanterite)
  • FeSO4·5H2O (mineral: siderotil, relatif jarang)
  • FeSO4·6H2O (mineral: ferroheksahidrit, relatif jarang)
  • FeSO4·7H2O (mineral: melanterite, biru-hijau, relatif biasa)

Pada suhu 90 °C, heptahidrat kehilangan air untuk membentuk monohidrat tidak berwarna. Dalam keadaan anhidrat, kristal, entalpi pembentukan standarnya ialah ΔfH°solid = -928,4 kJ·mol−1 dan entropi molar standarnya adalah S°padat = 107,5 J·K−1·mol−1. Semua bentuk mineral tersebut sehubungan dengan zona oksidasi bed bijih bantalan-Fe (pyrite, marcasite, chalcopyrite, dst.) dan terkait dengan lingkungan (seperti situs kebakaran batubara). Banyak yangt menjalani dehidrasi cepat dan kadang-kadang oksidasi.

Produksi dan Reaksi

Dalam penyelesaian baja sebelum plating atau pelapisan, lembar baja atau batangan dilewatkan melalui bak pengawetan asam sulfat. Perlakuan ini menghasilkan sejumlah besar zat besi(II) sulfat sebagai hasil samping.

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Sumber lain dalam jumlah besar hasil dari produksi titanium dioksida dari ilmenite melalui proses sulfat. Ferro sulfat juga dibuat secara komersial melalui oksidasi pyrite:

2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O → 2 FeSO4 + 2 H2SO4

Reaksi

Pada pemanasan, besi(II) sulfat pertama kehilangan air kristalnya dan kristal hijau semua diubah menjadi zat padat anhidrat berwarna coklat. Saat dipanaskan lebih lanjut, bahan anhidrat melepaskan sulfur dioksida dan asap putih dari sulfur trioksida, meninggalkan besi(III) oksida coklat-kemerahan. Dekomposisi besi(II) sulfat mulai pada kira-kira 480 °C.

2 FeSO4 → Fe2O3 + SO2 + SO3

Seperti semua garam besi(II), besi(II) sulfat adalah reduktor. Misalnya, mereduksi asam nitrat menjadi nitrogen oksida dan klor menjadi klorida:

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

6 FeSO4 + 3 Cl2 → 2 Fe2(SO4)3 + 2 FeCl3

Pada pemaparan terhadap udara, ia teroksidasi membentuk karat coklat-kuning yang melapisi dasar ferri sulfat, yang merupakan hasil adisi (adduct) dari ferri oksida dan ferri sulfat:

12 FeSO4 + 3 O2 → 4 Fe2(SO4)3 + 2 Fe2O3

Kegunaan

Secara industri, besi sulfat terutama digunakan sebagai prekursor untuk senyawa besi lainnya. Ini adalah bahan pereduksi, sebagian besar untuk reduksi kromat dalam semen.

Suplemen Gizi

Bersama dengan senyawa besi lainnya, besi sulfat digunakan untuk membentengi makanan dan untuk mengobati anemia defisiensi besi. Sembelit merupakan efek samping yang sering dan tidak nyaman terkait dengan pemberian suplemen zat besi oral. Pelunak feses sering diresepkan untuk mencegah sembelit.

Pewarna

Ferro sulfat digunakan dalam pembuatan tinta, terutama besi tinta empedu, yang digunakan dari abad pertengahan sampai akhir abad kedelapan belas. Uji kimia yang dibuat pada surat Lakhis [sekitar tahun 588/6 SM] menunjukkan adanya kemungkinan … besi (Torczyner, Lakhis Letters, hlm. 188-95). Diperkirakan bahwa gall ek dan copperas mungkin telah digunakan dalam pembuatan tinta pada surat-surat tersebut. Hal ini juga menemukan penggunaan dalam pencelupan wol sebagai mordan. Harewood, bahan yang digunakan sebagai marquetry dan parquetry sejak abad ke-17, juga dibuat menggunakan ferro sulfat.

Dua metode yang berbeda untuk aplikasi langsung dari pewarna indigo dikembangkan di Inggris pada abad kedelapan belas dan tetap digunakan hingga abad kesembilan belas. Salah satunya, yang dikenal sebagai china blue, terlibat besi (II) sulfat.

Setelah mencetak bentuk tak larut indigo ke kain, indigo itu direduksi menjadi leucoindigo di urutan bak besi sulfat (dengan oksidasi-ulang untuk indigo di udara di antara perendaman). Proses biru china bisa membuat desain yang tajam, tapi tidak bisa menghasilkan warna gelap metode lain. Kadang-kadang, hal ini termasuk dalam zaitun hitam kaleng sebagai pewarna buatan.

Ferro sulfat dapat juga digunakan untuk mewarnai beton dan beberapa batu kapur dan batu pasir  berwarna karat kekuningan. Tukang kayu menggunakan larutan ferro sulfat untuk mewarnai kayu maple dengan rona keperakan.

Kegunaan Lain

Dalam pertanian besi(II) sulfat digunakan untuk mengobati klorosis besi. Meskipun tidak secepat aksi besi kelat, efeknya tahan lama. Besi(II) sulfat dapat dicampur dengan kompos dan rabuk ke dalam tanah untuk membentuk simpanan yang dapat bertahan selama bertahun-tahun. Besi(II) sulfat juga digunakan sebagai kondisioner rumput, dan pembasmi lumut.

Pada paruh kedua abad ke-19, besi sulfat juga digunakan sebagai pengembang fotografi untuk gambar proses collodion.

Ferro sulfat kadang-kadang ditambahkan ke air pendingin yang mengalir melalui tabung kuningan dari kondensor turbin. Membentuk lapisan pelindung tahan korosi, di bagian dalam tabung.

Hal ini digunakan sebagai bahan kimia pemurnian emas untuk mengendapkan logam emas dari larutan auric chloride (emas yang telah dilarutkan ke dalam larutan bersama aqua regia).

Besi(II) sulfat telah diaplikasikan untuk pemurnian air melalui folukasi dan untuk menyingkirkan fosfat di  pabrik pengolahan limbah kota dan industri untuk mencegah eutrofikasi badan air permukaan. Besi(II) sulfat digunakan sebagai metoda pengolahan panel kayu tradisional di rumah, baik sendiri, dilarutkan dalam air, atau sebagai komponen cat berbasis air. Vitriol hijau juga merupakan reagen yang berguna dalam identifikasi jamur. ***

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s