كبريتات الحديد (III)

كبريتات الحديد الثلاثي أو كبريتات الحديديك هي عائلة من المركبات غير العضوية ذات الصيغة Fe₂ ₍ SO₄ ₎ ₃ ₍ H₂O ₎ ₙ _. توجد أنواع عديدة من الهيدرات ، بما في ذلك الشكل الأكثر شيوعًا وهو "كبريتات الحديديك". تُستخدم محاليلها في الصباغة كمادة مثبتة للألوان ومادة مُخثِّرة للنفايات الصناعية. كما تُستخدم محاليل كبريتات الحديديك في معالجة الألومنيوم والصلب. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

تُعرف الأشكال البلورية المختلفة لمركب Fe₂ ₍ SO₄ ₎ ₃ ₍ H₂O ₎ ₙ _بدقة ، وغالبًا ما يتم تحديدها باستخدام تقنية حيود الأشعة السينية . أما طبيعة المحاليل المائية فغالبًا ما تكون أقل وضوحًا، ولكن يُفترض عادةً وجود معقدات مائية هيدروكسو مثل [Fe(H₂O ₎ ₆ _] ³⁺ ^و [Fe(H₂O ₎ ₅ ₍ OH)] ^{²⁺ . [ 5 ]} على أي حال، تحتوي جميع هذه المواد الصلبة والمحاليل على أيونات حديدية، لكل منها خمسة إلكترونات غير مزدوجة. وبفضل هذا التوزيع الإلكتروني d⁵ عالي الدوران ^، تُعتبر هذه الأيونات بارامغناطيسية ومجموعات كروموفورية ضعيفة.

تُحضّر محاليل كبريتات الحديديك عادةً من نفايات الحديد. غالبًا ما يكون تحديد نوع الحديد بدقة غير واضح، ولكن العديد من التطبيقات لا تتطلب مواد عالية النقاوة. يُنتج هذا المحلول على نطاق واسع بمعالجة حمض الكبريتيك، ومحلول ساخن من كبريتات الحديدوز ، وعامل مؤكسد . تشمل العوامل المؤكسدة الشائعة الكلور ، وحمض النيتريك ، وبيروكسيد الهيدروجين . ^{[ 6 ]}

2 _FeSO₄ + _H₂SO₄ + H₂O₂ _→ Fe₂ ( _SO₄ ) _₃ + 2 _H₂O​​​_​

توجد كبريتات الحديد على هيئة معادن نادرة ومتنوعة ذات أهمية تجارية ضئيلة. يُعدّ الميكاسايت ، وهو الشكل المعدني لكبريتات الحديد الثلاثي، كبريتات حديد وألومنيوم مختلطة، صيغتها الكيميائية (Fe³⁺ ^, Al³⁺ ⁾ ₂ ₍ SO₄ ₎ ₃ _. [ ^{٧ ] يوجد} هذا الشكل اللامائي نادرًا جدًا، ويرتبط بحرائق الفحم. أما الهيدرات فهي أكثر شيوعًا، ويُعدّ الكوكيمبيت ^{[ ٨ ]} (غير مائي) على الأرجح أكثرها شيوعًا. الباراكوكيمبيت هو الشكل الطبيعي الآخر غير المائي، وهو نادر الوجود. يُعدّ الكورنليت (سباعي مائي) والكوينستيدتيت (عشاري مائي) نادرين الوجود. يُعدّ غارنيت الأندراديت مثالًا أصفر مخضرّ اللون، وُجد في إيطاليا. ^{[ ٨ ]} أما اللاوسينيت (سداسي أو خماسي مائي) فهو نوع مشكوك فيه. جميع الهيدرات الطبيعية المذكورة غير مستقرة وترتبط بتجوية (الأكسدة الهوائية) المعادن الأولية الحاملة للحديد ( البيريت والماركاسيت بشكل رئيسي ).