Sulfato férrico: estructura, propiedades, riesgos y usos
El sulfato férrico, sulfato de hierro (III), vitriolo de marte o caparrosa marciana, es un compuesto inorgánico de formula Fe2(SO4)3. Cada átomo de hierro tiene tres enlaces iónicos con el sulfato.
El sulfato férrico se encuentra en una amplia variedad de minerales, principalmente en los minerales de pirita y marcasita, donde el sulfato ferroso está conectado con óxido de ferroso (Fe0).
Otros minerales como coquimbita, kornelita y lausenita son fuentes de sulfato férrico nona, hepta y pentahidratado. Por otra parte, se puede encontrar en minerales como Mikasita, donde se forma una mezcla con aluminio (Ferric sulfate Formula, 2005-2017).
El sulfato férrico es en su mayoría extraído de la naturaleza, sin embargo, también se puede preparar por evaporación de óxido férrico y ácido sulfúrico. Generalmente se prepara tratando sulfato ferroso y un agente oxidante con ácido sulfúrico a temperaturas elevadas de la siguiente manera:
2FeSO4 + H2SO4 + H2O2 → Fe2(SO4)3 + 2H2O
Las soluciones de sulfato férrico se preparan inyectando cloro gaseoso en una solución de sulfato ferroso.
En solución acuosa Fe2 (SO4)3 se disocia en iones Fe3+ (aq) y SO42- (aq). Los iones sulfato serán solvatados por puentes de hidrógeno con el agua y los iones de hierro formarán el complejo hexahidratado (III), [Fe (H2O) 6]3+ (What happens to iron(III) sulfate (ferric sulfate) in aqueous solution?, 2015).
Índice del artículo
El sulfato férrico es un sólido higroscópico cuya apariencia y aroma puede variar dependiendo de la cantidad de agua contenida en la sal.
Las formas más frecuentes en que el sulfato de hierro (III) se encuentra en la naturaleza son penta y nona hidratado. En tal caso, los cristales de este compuesto pueden ser de color amarillo. Cuando se encuentra en forma anhidro presenta un color gris (Ferric sulfate, 2016).
Las moléculas de sulfato férrico forman cristales rómbicos o romboédricos. Su forma anhidra tiene un peso molecular de 399,858 g/mol, su forma penta y nona hidratada poseen un peso molecular de 489,960 g/mol y 562.000 g/mol respectivamente (Royal Society of Chemistry, 2015).
Su densidad es de 3,097 g/ml (anhidro) y su punto de fusión es de 480º C (anhidro) y 175º C (nona hidratado). Es ligeramente soluble en agua y alcohol, mientras que muy poco soluble en acetona y acetato de etilo e insoluble en ácido sulfúrico (National Center for Biotechnology Information, S.F.).
El sulfato de hierro III es ácido, siendo corrosivo para el cobre, aleaciones de cobre, acero dulce y acero galvanizado (FERRIC SULFATE, 2016).
El sulfato férrico es un compuesto estable no inflamable, sin embargo, cuando se calienta emite vapores tóxicos de hierro y óxidos de azufre.
Es muy peligroso en caso de ingestión, contacto con la piel y ojos (irritante) y de inhalación. La sustancia es tóxica para los pulmones y para las membranas mucosas y la exposición repetida o prolongada a la sustancia puede producir daños en estos órganos.
En caso de contacto con los ojos, se debe revisar y quitar los lentes de contacto. No se debe utilizar un ungüento para los ojos y se debe buscar atención médica.
En caso de contacto con la piel, se debe lavar inmediatamente con abundante agua de manera suave y con cuidado de no usar jabón no abrasivo. Cubra la piel irritada con un emoliente, si la irritación persiste, busque atención médica.
Si el contacto con la piel es grave, se debe lavar con un jabón desinfectante y cubrir la piel contaminada con una crema anti-bacteriana. Se debe buscar atención médica.
En caso de inhalación se debe dejar reposar a la víctima en un área bien ventilada y buscar atención médica inmediata.
En caso de ingestión, no se debe inducir el vómito, sino aflojar la ropa apretada como un cuello de camisa, corbata o cinturón. Si la víctima no está respirando, se debe realizar resucitación boca a boca. Como en los anteriores casos, se debe buscar atención médica inmediata.
Este tipo de compuesto no requiere un tipo de almacenamiento específico. Se utilizan estanterías o gabinetes lo suficientemente resistentes para soportar el peso del producto químico, asegurando que no sea necesario esforzarse para llegar a los materiales, y que los estantes no estén sobrecargados (Material Safety Data Sheet Ferric sulfate, 2013).
El sulfato férrico se utiliza en la industria, en las operaciones de tratamiento de aguas y aguas residuales debido a su capacidad como floculante y coagulante y para eliminar el olor de los compuestos de azufre.
El sulfato férrico se utiliza como agente de separación de sólidos y agente oxidante. Además, esta sal se utiliza en la industria del pigmento y en medicina, puede ser utilizado como astringente y estíptico.
En el trabajo de Ibricevic (2000) se trataron 70 dientes molares primarios cariados expuestos, sin síntomas y sin ningún signo de reabsorción radicular en niños de 3 a 6 años (edad principal: 4,3 años) tratados con pulpotomía convencional.
Utilizaron una solución de sulfato férrico 15,5% (aplicada durante 15 segundos para 35 dientes) y solución de formocresol (procedimiento de cinco minutos de la fórmula de Buckley para los siguientes 35 dientes) como agentes de pulpotomía.
En ambos grupos, los tocones de pulpa se cubrieron con pasta de eugenol de óxido de zinc. Las restauraciones permanentes fueron coronas de acero inoxidable. El control clínico fue cada tres meses y el seguimiento radiográfico fue de seis y veinte meses después del tratamiento.
Los resultados en este período revelaron una tasa de éxito clínico del 100% en ambos grupos. La tasa de éxito radiográfico fue de 97,2% en ambos grupos, mientras que en 2,8% los casos mostraron reabsorción interna de la raíz.
El sulfato férrico y la jarosita han sido detectados por los dos Rovers marcianos Spirit y Opportunity. Estas sustancias son indicativas de condiciones muy oxidantes que prevalecen en la superficie de Marte.
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