Maledetto solfato ferrico

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Rusty

2012-07-07 11:20

Salve ragazzi, posto qui il mio esperimento, poi magari lo cancello o lo integro. E' la n-esima volta che tento la sintesi del solfato ferrico, sempre con lo stesso risultato, sia che ossidi solfato ferroso con perossido di idrogeno sia che lo ossidi con acido nitrico (nel secondo caso pure peggio...). La storia è sempre la stessa: soluzione di solfato ferroso, preparato come tutti sappiamo, soluzione verde chiaro limpida. Per l'ossidazione ho acidificato con acido solforico la soluzione di solfato ferroso, e a freddo ho aggiunto perossido di idrogeno 30%. Ad ogni aggiunta avevo una effervescenza, molto vigorosa devo dire... ho aggiunto (cercando di aspettare in ogni aggiunta per non far bollire la soluzione dal calore generato) perossido finchè la reazione è stata pressochè invisibile (niente piu' effervescenza). Ora la soluzione era limpida, color rosso/marrone chiaro. Per concentrare la soluzione l'ho posta su piastra, e questa si è scurita molto, tanto da non vedere piu' attraverso la soluzione limpida iniziale, diventando tutto un liquido denso e molto scuro tendente al nero/marrone molto scuro. Proseguendo con il riscaldamento mi sono accorto che il liquido, ormai diventato colla, era molto difficile da ridurre ancora, ho allora steso questo liquido molto denso in strato sottile su un piatto in vetro e lasciato al sole. In un paio di giorni si sono create delle infiorescenza gialle spugnose (sembrano proprio che siano cresciute dal liquido come funghi :-) ) e chiaramente non è solfato ferrico, non ne ha il colore. Ridisciogliendo queste in acqua si solubilizzano completamente e la soluzione torna a essere molto scura come prima. La mia domanda è, cosa è questa pasta gialla che ho ottenuto, da cosa è contaminata e come potrei fare per purificarla e ottenere il sale bianco/grigio di Fe(III) ? Immagine della pasta gialla "nata" dal liquido :-)

P4160014.JPG
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Grazie a tutti (è una preparazione che mi assilla da un po', ho notato che solo Kirmer ha tentato di farla, e sul web strano ma vero di questo sale apparentemente semplice non v'è traccia di una preparazione completa documentata da foto, ma solo la solita ossidazione con H2O2... senza dire molto altro) p.s. il ferro era in polvere mesh 325 acquistato su ebay, solforico carlo erba 98%, perossido 30%, acqua distillata.

P4160012.JPG
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Beefcotto87

2012-07-07 11:40

Sicuro non lo sia? Secondo me è proprio quello! Ricordo che anche a me successe la stessa cosa, pur avendolo fatto molto più ACDC (terminologia volgare u.u). I sali semplici di Fe3+ ho visto che non cristallizzano bene, leggasi "non cristallizzano affatto", in casa... Oltretutto, la stessa sostanza mi inquina il CuSO4, lo si nota quando questo viene lasciato all'aria in soluzione (evidentemente è FeSO4 il contaminante, ossidato dall'aria diventa Fe2(SO4)3).

NaClO3

2012-07-07 11:49

Io sono molto sicuro che lo sia. Se hai utilizzato le quantità stechiometriche o in leggero eccesso allora non c'è nessunissimo motivo che il Fe(II) non si sia ossidato a Fe(III).

Hai provato a fare la ricerca del Fe[Sup]++?

Mario

2012-07-07 11:51

Secondo me dovrebbe tentare un altro approccio.

Prepari il solfato ferroso, lo separi per cristallizzazione raffreddando semplicemente la soluzione satura calda contenente un eccesso di acido solforico per evitare fenomeni di idrolisi.

Trasferisca il sale in acido solforico piuttosto concentrato, diciamo di densità 1,5, e ossidi il tutto con HNO3 a caldo fino ad eliminazione dei vapori nitrosi.

Deve lavorare con un buon eccesso di acido solforico ed evitare una quantità extra di acido nitrico.

La soluzione calda concentrata del solfato ferrico avrà consistenza sciropposa e separerà il sale decaidrato dopo lento raffreddamento sotto forma di polvere bianca-giallina, che verrà successivamente macinata e lavata con alcole etilico o acetone per eliminare l'acqua in eccesso.

saluti

Mario

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Rusty

2012-07-07 12:37

Grazie Mario, finalmente qualcosa di nuovo e non la solita procedura. Vado ad eseguire. Quando devo fermarmi con l'aggiunta di acido nitrico? Stechiometricamente con la quantita di Fe(II) presente da ossidare? Oppure semplicemente quando non vedo piu' fumi bruni di NO2? Grazie ancora

NaClO3

2012-07-07 12:59

Ovviamente aggiungi un eccesso sul stechiometrico.

Poi successivamente fai una piccola ricerca del Fe(II).

Mario

2012-07-07 13:02

Rusty ha scritto:

Grazie Mario, finalmente qualcosa di nuovo e non la solita procedura. Vado ad eseguire.

Quando devo fermarmi con l'aggiunta di acido nitrico? Stechiometricamente con la quantita di Fe(II) presente da ossidare? Oppure semplicemente quando non vedo piu' fumi bruni di NO2?

Grazie ancora

Diciamo in eccesso, senza esagerare, rispetto allo stechiometrico.

Per me un residuo moderato di acido nitrico non dà fastidio, al limite abbassa un poco le rese. Inoltre il nitrato ferrico è molto solubile e non dovrebbe contaminare il precipitato di solfato ferrico.

saluti

Mario

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NaClO3

2012-07-07 13:11

Mi permetta, Mario.

MA facendo bollire, l'eccesso di nitrico dovrebbe volatilizzarsi no?

Rusty

2012-07-07 13:34

Dopo l'aggiunta del nitrico dovrei ritrovarmi una soluzione sciropposa, farla bollire è dura (fastidiosa). La separazione come detto da Mario dovrebbe avvenire perchè il solfato ferrico, raffreddandosi, precipita, mentre il nitrato eventualmente presente rimane in soluzione. Credo che le solubilita' a freddo dei due sali di Fe(III) siano a favore della precipitazione del solfato, in quanto siamo in ambiente estremamente acido.

Mario

2012-07-07 14:00

NaClO3 ha scritto:

Mi permetta, Mario.

MA facendo bollire, l'eccesso di nitrico dovrebbe volatilizzarsi no?

Veramente non ho detto di bollire.

Ma anche così fosse, l'acido nitrico è piuttosto difficile da eliminare.

E comunque, come già accennato, un moderato eccesso non dovrebbe disturbare.

saluti

Mario

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Mario

2012-07-08 15:23

Rusty ha scritto:

Dopo l'aggiunta del nitrico dovrei ritrovarmi una soluzione sciropposa, farla bollire è dura (fastidiosa). La separazione come detto da Mario dovrebbe avvenire perchè il solfato ferrico, raffreddandosi, precipita, mentre il nitrato eventualmente presente rimane in soluzione.

Credo che le solubilita' a freddo dei due sali di Fe(III) siano a favore della precipitazione del solfato, in quanto siamo in ambiente estremamente acido.

Stamane ho provato a fare il solfato ferrico.

Sono partito da 15 grammi di solfato ferroso eptaidrato, passati nel mortaio di porcellana per ridurli in polvere.

Li ho trasferiti in una beuta da 250 mL e ho aggiunto 25 mL di acido solforico 96%. Mescolare bene manualmente ruotando la beuta. Addizionare 4 mL di acido nitrico 65% in dosi da 1 mL, sempre agitando dopo ogni aggiunta, poi ancora 8 mL di acqua. Portare ad ebollizione incipiente per 1 ora per scacciare i vapori nitrosi. Addizionare ancora 1 mL di acido nitrico e proseguire per un'altra ora. Di tanto in tanto mescolare manualmente con movimenti rotatori.

Fare raffreddare e aggiungere un eguale volume di acqua. Riportare per qualche minuto ad ebollizione moderata e finalmente lasciare raffreddare a temperatura ambiente (20 °C circa).

Il contenuto della beuta dovrebbe avere questo aspetto:

Asportare il più possibile per decantazione o con pipetta il liquido sovrastante, aggiungere al residuo dell'acetone e mescolare il tutto con l'aiuto di una bacchetta di vetro, rompendo eventuali croste.

Filtrare bene su crogiolo filtrante lavando il sale due volte almeno con poco acetone.

Si ottiene così una massa voluminosa di finissimi cristalli di solfato ferrico di colore bianco tendente al giallino, come da foto seguente:

http://uptiki.altervista.org/viewer.php?file=1ti49olxxxor9glijrd.jpg

saluti

Mario

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NaClO3

2012-07-08 15:33

Allora si che si deve bollire!

Ottimi consigli, come sempre!

Mario

2012-07-08 15:37

NaClO3 ha scritto:

Allora si che si deve bollire!

Ottimi consigli, come sempre!

Ebbene si!

La prima volta ho dato consigli teorici dettati dall'esperienza, poi ho voluto provare e ho apportato alcune varianti.

saluti

Mario

NaClO3

2012-07-08 15:47

Quindi, così per curiosità:

pensa che con le ebollizioni varie si riesca a volatilizzare il possibile eccessi di HNO3 ??

Rusty

2012-07-08 15:49

Grazie Mario, questo post è per me oro colato, in quanto non ho trovato sul web niente di similmente documentato. Postero' i miei risultati per un confronto; appena il solforico finisce di mangiarsi il ferro, vado a filtrare e separare il solfato ferroso, quindi proseguiro' fiducioso verso il ferrico. Grazie ancora! :-P

Mario

2012-07-08 16:01

NaClO3 ha scritto:

Quindi, così per curiosità:

pensa che con le ebollizioni varie si riesca a volatilizzare il possibile eccessi di HNO3 ??

Una parte di sicuro volatilizza. E quel che rimane non disturba.

saluti

Mario

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Rusty

2013-02-23 16:34

Grazie ai consigli di Mario, seguendo la sua procedura, sono riuscito finalmente ad ottenere anche io questo sale.

solfato ferrico.JPG
solfato ferrico.JPG
Saluti

al-ham-bic

2013-02-24 15:53

Di che colore è la soluzione concentrata in acqua?

Rusty

2013-02-24 15:58

Appena finita l'ossidazione per HNO3 in H2SO4 era un "precipitato" in soluzione quasi trasparente, mentre ridisciolto in acqua calda era giallo intenso... il sale ora sta seccando e diventa sempre piu' bianco. Per regola servirebbe un test sul Fe(II), anche perchè il test sul Fe(III) con ferrocianuro (che ho svolto) data la sua sensibilita' è ovviamente positivo e poco indicativo asd L'unico test che ho facolta' di fare, se di test vogliamo parlare(?), è unirlo a solfato d'ammonio e vedere se si forma l'allume ferrico con il colore e l'abito cristallino caratteristici.

al-ham-bic

2013-02-24 16:04

Il liquido ottenuto per ox con H2O2 e concentrazione era tanto giallo da apparire quasi nero.

Una volta seccato e sciolto in acqua alla stessa conc. e stesse condizioni avrà lo stesso colore?

A volte uno si fa domande ingenue...

Rusty

2013-02-24 16:09

Si' Al, la mia precedente preparazione coinvolgeva la H2O2, soluzione praticamente impenetrabile dalla luce, colore marrone scuro quasi nero. Evaporando i "cristalli" apparivano giallo sporco (giallo scuro, come nelle prime foto nel thread), e non sbiancavano mai... ora invece quella tonalita' di giallo scuro non è mai stata vista, i cristalli appaiono giallo chiaro, evaporando sono sempre piu' bianchi (bianco sporco).

Non so' per quale motivo, sinceramente, questa volta l'ossidazione ha dato ferrico di questo colore e con H2O2 invece veniva una colla veramente difficile da evaporare.

al-ham-bic

2013-02-24 16:20

Il solfato ferrico ha il colore giusto.

Ma io chiedevo se sciogliendolo in acqua alle stesse condizioni viene una sol. gialla intensissima.

Se la risposta è no (sottolineo nelle stesse condizioni), CHI mi dà il colore?

Rusty

2013-02-24 16:26

Confesso di essermi perso, posso solo dire che sciogliendo il ferrico ottenuto con il primo metodo (H2O2) ottenevo una soluzione giallo bruna, molto scura, una colla quasi inevaporabile, mentre sciogliendo quest'ultimo ferrico, sempre in acqua calda, viene una soluzione gialla, trasparente, che evapora molto piu' facilmente della prima. Il perchè sinceramente non lo so, so' solo che il primo metodo l'ho provato per un paio di volte non ottenendo mai il ferrico bianco sporco, mentre con questo metodo l'ho ottenuto. Nel primo caso dava soluzioni impenetrabili molto scure, collose, nel secondo soluzioni gialle trasparenti, evaporabili facilmente (acquose, non collose... non so come rendere l'idea). ______________________________ Non vorrei dire baggianate, ma il pH gioca secondo me il suo ruolo, difatti l'ultima soluzione giallo chiara trasparente è sempre stata acida (dalle parti di 2-3), mentre la prima non ho mai verificato a che pH fosse... acida anche quella presumo, se le condizioni di acidita', concentrazione, temperatura ecc.. sono le stesse (presumibilmente) non mi spiego perchè il primo metodo dia un risultato diverso.

al-ham-bic

2013-02-24 16:36

Ma "quanto" è solubile questo solfato ferrico?

Colore... solubilità...c'è qualcosa in sospeso in questo solfato ferrico... *Si guarda intorno*

Rusty

2013-02-24 17:21

Entrambi sono solubili in acqua calda, con un paio di gocce di H2SO4 98%, non ho mai quantificato ma per il sale che vedi nell'ultima foto ho solubilizzato il tutto senza "sospesi" in circa 30-40ml di acqua acidulata.

Ripeto non ho mai provato a quantificare la solubilita', ho sempre aggiunto acqua calda acidulata finchè tutto non passava in soluzione, non mi è mai rimasto nulla in "sospeso". Questa è la mia esperienza, poi magari se tu sei riuscito a ottenere il ferrico con il metodo H2O2 o da soluzioni "collose", sarei curioso di vedere e capire come hai fatto ;-)

al-ham-bic

2013-02-24 19:52

Niente di tendenzioso Rusty, mi sto facendo anch'io delle domande "ingenue" sul solfato ferrico (è un sale che non ho).

Le ripeto e le traduco:

-solubilità? (scarsa? enorme? sembrerebbe entrambe)

-colore in soluzione? (giallino chiaro? giallissimo, la luce non passa? sembrerebbe entrambe)

A seconda del metodo di preparazione l'ambivalenza sembrerebbe possibile.

C'è qualche paradosso in giro che cerca spiegazione :-/

Franc

2013-02-24 20:44

Il Solfato giallo delle prime preparazioni di Rusty è di tipo polimerico idrato (2,10 g/cc), molto solubile. Quello grigio-bianco, preparato con la seconda metodica, è (secondo me) il poco solubile solfato ferrico anidro (3,10 g/cc).

Nel primo Sale il Fe(III) non è entrato come ione libero ma come complesso a minor carica, quindi un eccesso di acido solforico sarà rimasto adeso alla sostanza.

Rusty, prova a scaldare gradualmente per un po' quella poltiglia gialla, senza calcinarla; l'essiccazione potrebbe completare il processo di "sbiancamento".

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al-ham-bic

2013-02-24 21:46

Meno male che Franc è spesso in agguato. Ci contavo. ;-) Ho insistito nella discussione conoscendo questo dualismo del sale, che ho chiamato impropriamente paradosso. Ma non mi è ancora tutto chiaro. Puoi aggiungere qualcosa riguardo il "tipo polimerico"? E poi: anidro, nonostante tutta quell'acqua? Una giustificazione? Grazie [c'è un errore nei valori di solubilità, correggi opportunamente]

Max Fritz

2013-02-25 12:54

A meno che non siano valori di densità, e penso sia così.

Rusty

2013-02-25 13:19

Franc ha scritto:

Rusty, prova a scaldare gradualmente per un po' quella poltiglia gialla, senza calcinarla; l'essiccazione potrebbe completare il processo di "sbiancamento".

Grazie per l'intervento, purtroppo quell'esperimento risale a tanto tempo fa' e non ho piu' il sale sul quale farei volentieri il test che mi suggerisci.

La riproducibilita' del sale "polimerico" idrato è molto semplice, basta solubilizzare a freddo un po' di solfato ferroso e farlo reagire con H2O2 finchè termina l'effervescenza, il colore finale è un liquido molto scuro che per evaporazione diventa sempre piu' viscoso.

Ci sta' anche che il sale idrato abbia un peso specifico inferiore al sale anidro, essendo sicuramente il Fe(III) solfato piu' "pesante" dell'acqua di idratazione.

Franc

2013-02-25 19:13

Con "tipo polimerico" intendevo riferirmi ad una struttura più complicata di Fe2(SO4)3 x 9H2O, dove le unità che si replicano nel composto non sono ioni Fe3+, ma una serie di idrosso-ioni più grandi (policentrici, tipo dimeri o polimeri appunto) in delicato equilibrio fra loro, che perciò in acqua formano immediatamente efflorescenze o gel collosi tanto più bruni quanto il pH è lontano dallo zero. Concentrazioni elevate agevolano la prematura precipitazione di questi idrossidi. Il prodotto commerciale che si usa come coagulante nel trattamento acque è proprio colorato sul giallo-grigio, forse un po' meno del primo composto ottenuto da Rusty, ma mai chiaro come quello ottenuto da Mario, ed è spesso chiamato polisolfato ferrico.

"Anidro". Con la seconda metodica si è acidificato meglio, con un migliore ossidante ben allontanato riscaldando a lungo, il prodotto è stato portato a secchezza e lavato. Gli equilibri di idrolisi sono rimasti di sicuro spostati verso sinistra (acquoione invece che idrosso-ioni) quindi la struttura "polimerica" responsabile della collosità (e del colore scuro) si è potuta formare soltanto in minima parte.

Siccome fra i cristalli derivati da soluzioni acquose, i più stabili a T ambiente pare abbiano formula nonaidrata, ho chiesto di provare l'essicazione per veificare se è solo questione di allontanare l'acqua di cristallizzazione. In quel caso penso si sarebbe potuto affermare con maggiore sicurezza che il Sale bianco è la forma più anidra di quelli più bruni... Magari non perfettamente anidra, ma ripeto che è davvero molto bianco.

PS

Come ha rilevato Max, tra parentesi ho messo la densità, non la solubilità. Solo adesso ho notato l'ambiguità della scrittura.

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Mario

2013-02-25 19:49

Ho seguito gli ultimi commenti con crescente perplessità.

Quello che posso dire è che conosco solo un tipo di solfato ferrico, quello con un non definito contenuto di acqua di cristallizzazione e una % di Fe intorno al 22%.

saluti

Mario

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al-ham-bic

2013-02-25 21:36

Franc ha scritto:

... in acqua formano immediatamente efflorescenze o gel collosi tanto più bruni quanto il pH è lontano dallo zero. Concentrazioni elevate agevolano la prematura precipitazione di questi idrossidi...

Ricevuto.

Ma non mi riferisco a "gel collosi a pH verso l'alto" ma esattamente all'esperienza di Rusty: pH bassissimo, ossidazione e concentrazione fino a "consistenza sciropposa", dovuta all'estrema solubilità di questo "solfato ferrico" (le virgolette sono significative).

Il colore è effettivamente scurissimo e nulla precipita, se non arrivando quasi a secchezza.

(Ovvio che non si tratta di sale ferroso...).

Non capisco la perplessità di Mario; forse parliamo di due sostanze diverse.

Max Fritz

2013-02-26 15:25

Bhe, c'è poco da fare, che esista anche un'altra forma di solfato ferrico (ed eventualmente chiamiamola pure in un altro modo più appropriato, se ha composizione diversa) è testimoniato dal fatto che una sostanza simile a quella ottenuta da Rusty pare la vendano pure! http://www.wuhanhdc.com/cgi/search-en.cgi?f=product_en_1_&id=31821&t=product_en_1_ "Polymeric ferric sulfate. Appearance: red-brown viscous liquid", tanto per dare un link, ma si trovano facilmente molti altri risultati in rete. Ma ora la questione è: se tanto il nitrico quanto il perossido portano a termine l'ossidazione e non lasciano prodotti di scarto non volatili, la differenza deve stare da qualche altra parte. Pare che anche Rusty abbia aggiunto del solforico alla sol. di solfato ferroso, prima di ossidare, quindi o ne ha aggiunto troppo poco, e magari ha diluito troppo con acqua (e il pH, pur molto basso, era abbastanza lontano da 0 da permettere la formazione del polimero di cui parla Franc) o c'è un problema di purezza dei reagenti o simile, che resterebbe l'unica altra alternativa. Visto che mi avete incuriosito, non dubitando del tentativo andato a buon fine di Mario, provo invece a replicare il fallimento di Rusty per vedere cosa ottengo. A presto con i risultati!

I seguenti utenti ringraziano Max Fritz per questo messaggio: Mario, oberon

Rusty

2013-02-26 15:44

Si', sarebbe sicuramente un apporto in piu' la tua prova Max, anche per definire una procedura univoca e controllabile affinchè si arrivi al prodotto voluto: se voglio ottenere il "polimerico" opero in queste condizioni, se voglio ottenere il "bianco" opero in queste altre. Il mio solforico è Carlo Erba 98%, il nitrico l'ho preso da Kirmer, grado tecnico 68%, il ferro l'ho preso su ebay mesh 325 (conterra' sicuramente la sua dose si solfuri, ma come tutti del resto, non penso sia quello il problema). In entrambe i casi posso assicurare che il pH era molto basso (cartina indicatrice rossa) forse il punto sta' nella temperatura del processo (nel caso "bianco" ho fatto tutto a freddo... nel senso non scaldando esternamente); sperimentalmente posso solo dire che il metodo H2O2 mi porto' al polimerico mentre il metodo Mario mi porta al "bianco". Una cosa importante da notare: il metodo Mario si differenzia dagli altri soprattutto perchè non è presente acqua aggiunta, nel senso che il ferroso è stato sciolto esclusivamente in acido solforico (no acqua), mentre con H2O2 il ferroso era stato sciolto prima in acqua e successivamente acidificato con solforico... poi ossidato con H2O2... questo a mio parere ha portato alla differenza finale, ci si accorge del colore che avra' la soluzione proprio quando si scalda la miscela acqua/ferroso/solforico, scurisce moltissimo, mentre con il metodo Mario direttamente ferroso in solforico (no acqua) a freddo, ossidando con HNO3 e solo alla fine svaporando per l'eccesso di nitrico, il colore rimane molto chiaro, portando al prodotto "bianco" che avete visto. Facci sapere, Buon Lavoro :-P P.S. Talvolta la chimica apparentemente banale porta a risultati non attesi, con mille dubbi e test da eseguire, questa è la chimica che piace a me! asd

Max Fritz

2013-02-26 17:22

Il tutto in modo abbastanza indicativo: ho messo in provetta circa mezzo mL di acqua distillata, una punta di spatola (0,1g approssimativamente) di solfato ferroso eptaidrato, una goccia di solforico concentrato. Soluzione limpidissima praticamente incolore. Ho aggiunto 2-3mL di H2O2 30% fino ad effervescenza non più visibile e ho scaldato su fiamma libera, lentamente. La reazione è partita dopo qualche secondo, ed è stata molto vigorosa (una piccola parte del liquido è fuoriuscita dalla provetta). Già prima di scaldare il liquido era bruno aranciato, non scurissimo. Dopo riscaldamento e concentrazione è diventato effettivamente più viscoso e sempre più scuro (giallo-marrone). Scaldando ulteriormente si è solidificato, poi pian piano sbiancato (fino ad un giallo sporco molto chiaro, ma lì penso fosse già iniziata la decomposizione) e ripreso con acqua ha dato una soluzione fortemente torbida, biancastra-beige. Incomincio a pensare che la decomposizione del perossido (in particolare qualche sottoprodotto intermedio) favorisca la formazione di quegli idrosso-ioni di cui parlava Franc.

I seguenti utenti ringraziano Max Fritz per questo messaggio: Franc

Franc

2013-02-28 18:48

Il punto è che pure a pH molto acidi, nelle soluzioni acquose con solo acido solforico il Fe(III) non esiste libero perchè forma ioni complessi, cosa che invece succede molto meno quando si usa l'acido nitrico. Il colore della soluzione lo dimostra: il giallo (chiaro) indica la presenza di composti ferrici a bassa massa molecolare, i colori scuri evidenziano i passaggi tra fasi diverse che conducono alla formazione di composti ferrici ad alto peso molecolare (aggregati colloidali di Fe(III) tenuti assieme da ioni OH- e SO4- che verranno inglobati nella struttura). Fra quegli anioni, alcuni sono strutturali mentre altri sono semplicemente adsorbiti e possono quindi essere allontanati riscaldando. E' possibile che proprio col riscaldamento si possa ottenere un "riassetto" della struttura, infatti il prodotto si sbianca. Allora, --- il bianco e lo scuro sono entrambi solfati ferrici? Ovvio che sì; il colore non dipende da eventuali impurità; --- quanti solfati ferrici esistono? Ne esistono vari, perchè la procedura di sintesi influisce evidentemente sul grado di cristallizzazione del Sale, che potrebbe risultare parzialmente amorfo, più o meno idrato/idrolizzato, o possedere una struttura policristallina; quindi mostrare diversi valori per densità, colore, solubilità.

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al-ham-bic

2013-02-28 21:02

Ecco, adesso è chiaro! Mi ero sempre chiesto il perchè dei valori di solubilità di questo solfato, che qualche fonte cita come scarsa e qualche altra come elevatissima.

oberon

2013-03-13 11:31

Bene, grazie a questa discussione sono riuscito ad ottenere l'allume ferrico di colore violetto pallido, cosa che era uno dei miei crucci, in quanto ogni volta ottenevo una soluzione color ruggine intenso dalla quale precipitava della polvere marrone.

Ho semplicemente preparato il solfato ferrico con la metodica di Mario e poi ho proceduto come indicato sul mitico Salomone, anche se ho diluito un po' di più (10-15ml anzichè 5 per sciogliere il solfato ferrico (io ho lavorato con 1/20 della dose)) e acidificato appena (la cartina comunque era rossa, il pH perciò era < 1) per paura che si formasse il polimero di cui si è parlato....la soluzione ottenuta, a freddo, era giallo-marroncino chiaro con una sfumatura rosata e da essa dopo qualche giorno di riposo, si sono depositati degli ottaedri violetto pallidi, quando son piccoli si nota proprio la bipiramide a base quadrata, peccato non esser riuscito a farne una foto.

Ecco comunque le foto che ho fatto, spero possano essere accettabili:

allume ferrico.docx
allume ferrico.docx

Se non vado troppo offtopic avrei un paio di domande: Innanzitutto se qualcuno sa dirmi se il sale nelle condizioni descritte è dodecaidrato o *24H2O, e poi ho letto che andrebbe conservato al buio e a T<15°C, mi stavo domandando perchè, forse la T alta provoca efflorescenza e/o cambiamento del reticolo cristallino? Sono solo ipotesi le mie, senza alcun fondamento.....

Rusty

2013-03-22 14:40

Ecco il solfato ferrico che ho ottenuto, dal metodo di Mario, a me comunque sembra ancora troppo giallo, questo forse indica (dai discorsi pregressi) che non è la forma anidra, potrei scaldarlo su fiamma per "sbiancarlo" ulteriolmente? Ho preparato con questo un po' di allume ferrico, usando 3.4 g di questo sale e 1.1 g di solfato ammonico, soluzioni sature unite a freddo e successivamente scaldate per un paio di minuti... dopo 2 giorni ancora non si è formato nessun cristallo; la soluzione appare giallo paglierino.

Foto del Fe(III) solfato:

P1080274.JPG
P1080274.JPG

Quando si fa' una soluzione acquosa di questo sale questa è gialla paglierino, se si scalda si scurisce man mano fino al rosso/arancio, per poi tornare gialla paglierino raffreddandosi.

I seguenti utenti ringraziano Rusty per questo messaggio: ohilà

ohilà

2013-03-22 16:08

Perdonate la sicura insulsità della domanda, visto che ho notato che è molto tempo che ragionate su questo sale... A me il primo procedimento che verrebbe in mente per produrlo è l'attacco del carbonato ferrico col solforico. Che non sia il procedimento corretto mi è chiaro altrimenti ci avreste già pensato asd Non capisco però qual'è l'eventuale ( e sicuro *yuu* ) errore... Che potete dirmi? Complimenti Rusty per aver ottenuto alla fine questo sale, anidro o meno che sia! (ahimè io non so risponderti...)

Mario

2013-03-22 18:49

Direi che ci siamo.

Quello che ha ottenuto mi sembra abbia un adeguato livello di purezza.

Come riferimento del colore può prendere come esempio la foto ho fatto tempo fa (in data 2012-07-08).

Il solfato ferrico è poco solubile in acqua e mostra grande tendenza all'idrolisi, specie a caldo, con separazione sali basici di colore giallastro. Per questo motivo le soluzioni sono stabili solo in ambiente acido, diciamo a pH inferiore a 3.

La preparazione dell'allume ferrico è complicata dalla notevole solubilità del sale in acqua (a 15 °C una parte di sale in 3 di acqua).

notoriamente solo le soluzioni concentrate si mantengono inalterate, quelle diluite con il tempo si idrolizzano.

Un tempo la preparazione di questo sale si faceva seguendo il metodo di Berzelius, trattando 10 parti di solfato ferroso con 4 di ammonio nitrato e 5 di acido solforico, scaldando fino a completa evaporazione dei vapori nitrosi.

saluti

Mario


ohilà ha scritto:

Perdonate la sicura insulsità della domanda, visto che ho notato che è molto tempo che ragionate su questo sale...

A me il primo procedimento che verrebbe in mente per produrlo è l'attacco del carbonato ferrico col solforico.

Che non sia il procedimento corretto mi è chiaro altrimenti ci avreste già pensato asd

Non capisco però qual'è l'eventuale ( e sicuro *yuu* ) errore...

Che potete dirmi?

Il carbonato ferrico non esiste.

Ecco il motivo.

saluti

Mario

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ohilà

2013-03-22 19:03

Mi fido di certo.

Mi scusi per l'insistenza, ma mi domandavo allora cosa fosse il precipitato ottenuto trattando con carbonato sodico una soluzione di un sale di ferro(III).

Esiste anche una sintesi sul forum, del nitrato di ferro(III), che parte proprio da un presunto carbonato ferrico Fe2(CO3)3 (non me ne voglia a male ora l'autore di quella sintesi...)

Mario

2013-03-22 19:14

ohilà ha scritto:

Mi fido di certo.

Mi scusi per l'insistenza, ma mi domandavo allora cosa fosse il precipitato ottenuto trattando con carbonato sodico una soluzione di un sale di ferro(III).

Esiste anche una sintesi sul forum, del nitrato di ferro(III), che parte proprio da un presunto carbonato ferrico Fe2(CO3)3 (non me ne voglia a male ora l'autore di quella sintesi...)

Aggiungendo una soluzione di carbonato di sodio in una di sali di Fe (III) si forma dapprima un carbonato basico di colore bruno. Con il tempo, più rapidamente a caldo, questi si idrolizza con formazione di idrossido ferrico e sviluppo di CO2.

2Fe+++ + 3Na2CO3 + 3H2O ===> 2Fe(OH)3 + 6Na+ + 3CO2

La reazione è favorita dal fatto che l'idrossido di ferro è molto insolubile (Kps circa 10^-36).

saluti

Mario

I seguenti utenti ringraziano Mario per questo messaggio: ohilà

Rusty

2013-03-23 16:48

Mario ha scritto:

Un tempo la preparazione di questo sale si faceva seguendo il metodo di Berzelius, trattando 10 parti di solfato ferroso con 4 di ammonio nitrato e 5 di acido solforico, scaldando fino a completa evaporazione dei vapori nitrosi.

saluti

Mario

Mario, come ho letto questo metodo ho subito preparato un po' di nitrato ieri notte, lo voglio assolutamente provare. Mi piacciono i metodi alternativi, anche se non capisco da quale fonte ancestrale riesca sempre a tirarli fuori, in rete non se ne trova traccia.

Grazie, preziosissimo come sempre (e come pochi).

Saluti

Mario

2013-03-24 15:03

Rusty, la preparazione dell'allume ferrico è più difficile del previsto. Ho provato con il metodo di Berzelius, ma il risultato non mi convince.

Questo sale ha particolari proprietà.

Per verificarle ho esaminato un campione di provenienza Merck (art.3776) sulla cui bontà non ho dubbi.

Il colore innanzitutto: è incolore ma in quantità appare lievemente violetto.

Ecco una foto (circa 0,5 g):

Al microscopio i singoli cristalli appaiono sferoidali e incolori, con dimensioni di 0,3-0,4 mm. L'impressione è che il sale non sia stato ottenuto nè per cristallizzazione nè per macinazione. A me sembra più plausibile un lavaggio rapido con acqua fredda, magari leggermente acida per acido solforico.

Ho provato ad aggiungere acqua (2 ml) e ad agitare il tutto con un'ancoretta magnetica per almeno 30 minuti a temperatura ambiente. Non tutto il sale si è sciolto. Questo è strano perchè molti testi affermano che la solubilità è di 124 g in 100 ml a 25°C, che diventano 400 (!) a 100 °C. La soluzione ottenuta è di colore aranciato e il colore si attenua alquanto se si aggiunge una goccia di acido solforico concentrato.

Come già detto in precedenza solo le soluzioni concentrate sono stabili. Scaldando una soluzione diluita si forma un precipitato arancio-marrone:

http://uptiki.altervista.org/viewer.php?file=f2ozrjngpe1khhs7p6a.jpg

Spero di farle cosa gradita allegando un paio di metodi preparativi estratti da documentazione d'epoca.

saluti

Mario

ferric alum.jpg
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Ferricalum.jpg
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Rusty

2013-03-24 17:07

Intanto la ringrazio per i documenti in allegato, mi ha colpito soprattutto il 24 H2O nella stechiometria dell'allume ferrico.

A dire la verita' ho sempre cercato di preparare il solfato ferrico, in varie forme e metodi, puntando prevalentemente a preparane l'allume ammonico, per vedere questi benedetti cristalli ottaedrici violacei, che tanto in giro per il web si affacciano qua' e la' nella loro veste austera e vagamente perfetta. Sono arrivato alla conclusione che, partendo da una spugna in ferro-carbonio e ossidando fino al (III), con tutte le variabili in gioco (pH, temperatura, concentrazione, la malefica acqua di cristallizzazione/solvatazione) è quasi un terno al lotto arrivare dritti senza intoppi all'agognato ottaedro regolare, tanto che sono convinto che se non si parte almeno dal prodotto commerciale acquistato appositamente è arduo arrivarci (che ne dicano, il 90% sono semplici mescolanze del contenuto di bei contenitori "griffati", frutto quindi di capriccio e non di ricerca e sperimentazione per come la intendo io).

Il colore che vedo nella sua foto, in realta', mi è molto familiare. Quando ho cercato di ottenere l'allume con il mio ferrico ho ottenuto proprio una soluzione simile, ma piu' trasparente. Ho unito 3.4 g di Fe(III) e 1.1 g di ammonio solfati, in soluzioni entrambe concentrate, scaldate un pochino con 3 gocce di solforico 18 M, in quasi una settimana nulla si è cristallizzato. L'unico comportamento tipico che riscontro è l'imbrunimento della soluzione al calore, per poi tornare al colore originale a temperature ambientali.

P1030346.jpg
P1030346.jpg

I sali di Fe(III), a parte il cloruro, mi hanno sempre dato delle grane, ma da questo ormai immenso thread ho capito che sto avendo a che fare con un soggetto non propriamente convenzionale, alquanto suscettibile, come se volesse in qualche modo riscattare la sua formula apparentemente banale beffandosi di me.

Grazie ancora per il suo apporto, la questione, per quanto l'abbiate snocciolata, continua a catturare il mio interesse.

Saluti

oberon

2013-03-25 10:35

Scusate, ma come ho fatto io non può andar bene?

fosgene

2014-06-18 15:43

Possiedo circa 1Kg di "solfato ferroso" da giardinaggio, ma di solfato ferroso ha solo il nome, esso infatti si presenta sottoforma di granuli che hanno un colore che va dal marroncino/giallino fino al verdastro, le sue soluzioni sono gialline torbide e, se trattate con NaOH, precipita sia l' idrossido ferroso sia quello ferrico inoltre la prova con il ferrocianuro per rilevare Fe(III) risulta positiva. Penso che in realtà tale prodotto sia una miscela di FeSO4, Fe2(SO4)3, osso-idrossidi e sali basici di ferro (III).

Avete qualche idea su come trasformare un tale miscuglio in del bianco solfato ferrico di buona purezza?

Dite che il metodo di Mario può andar bene?

marco the chemistry

2014-06-18 16:40

Prima devi purificare il minestrone che hai comprato...dovrebbe bastare una ricristallizzata da acqua bollente

Beefcotto87

2014-06-18 20:37

Conosco il tipo... Tempo fa mi consigliarono di aggiungerci dell'acido solforico dopo aver filtrato, e devo dire che ha funzionato!