Sulfuro de hierro (II): propiedades, riesgos y usos
El sulfuro de hierro (II), también llamado sulfuro ferroso, es un compuesto químico de formula FeS. El sulfuro de hierro en polvo es pirofórico (se enciende espontáneamente en el aire). Este compuesto se obtiene al calentar azufre y hierro según la reacción: Fe + S → FeS.
La reacción es muy exotérmica (libera calor) y la relación entre el hierro y el azufre debe ser de 7:4 (NileRed, 2014).
También se puede obtener sulfuro ferroso en medio acuoso disolviendo azufre en una solución iónica de hierro (II). El azufre, al disolverse, forma sulfuro de hidrógeno que reacciona de manera reversible con los iones de hierro (II) según la reacción Fe2+ + H2S FeS(s) + 2H+
Sin embargo, esta reacción compite con la reacción de formación del sulfato ácido de hierro (II) de la siguiente manera: Fe2+ + 2HS− → Fe(HS)2(s)
Posteriormente el sulfato ácido de hierro (II) se descompone a sulfato ferroso, aunque la reacción ocurre muy lentamente (Rickard, 1995).
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El sulfuro de hierro (II) es un sólido de color marrón oscuro o negro de apariencia metálica. Cuando está puro es incoloro (National Center for Biotechnology Information, S.F.). En la figura 2 se ilustra la apariencia del sulfuro ferroso.
El compuesto tiene un peso molecular de 87,910 g/mol y una densidad de 4,84 g/ml. Posee un punto de fusión de 1195° C y es insoluble en agua y ácido nítrico (Royal Society of Chemistry, 2015).
El sulfuro ferroso reacciona en medio ácido para formar óxido ferroso y vapores de sulfuro de hidrógeno que son en extremo tóxicos. Esto se observa en la siguiente reacción:
FeS + 2H+ → Fe2+ + H2S
Reacciona con soluciones diluidas de ácido sulfúrico para formar óxido ferroso, dióxido de azufre y agua según la reacción:
FeS + H2SO4 → FeO + H2O + SO2
El sulfuro ferroso es un compuesto instable y reacciona con el aire para formar óxido ferroso y azufre. El compuesto es pirofórico y puede inflamarse espontáneamente o también producto de un fuerte impacto, por lo que no es aconsejable triturarlo en un mortero cuando se sintetiza y debe ser tratado con cuidado.
Reacciona con agentes oxidantes y cuando se calienta la descomposición emite vapores tóxicos de óxidos de azufre. El compuesto es muy peligroso en caso de ingestión y peligroso en caso de contacto con los ojos (irritante) y de inhalación (Material Safety Data Sheet Ferrous sulfide, 2013).
En caso de contacto con los ojos, estos se deben enjuagar con abundante agua durante al menos 15 minutos, levantando ocasionalmente los párpados superior e inferior.
Si el compuesto entra en contacto con la piel, esta se debe enjuagar con abundante agua durante al menos 15 minutos mientras se retira la ropa contaminada y los zapatos.
En caso de ingestión, si la víctima está consciente y alerta, se le debe administrar 2-4 tazas de leche o agua. Nunca se le debe dar nada por la boca a una persona inconsciente
En caso de inhalación, se debe retirar a la víctima del lugar de exposición y trasladarse a un sitio fresco. Si esta no respira, se debe administrar respiración artificial. Si le es difícil respirar se debe administrar oxígeno.
En todos los casos se debe obtener atención médica inmediata (fisher scientific, 2009).
El sulfuro de hierro está involucrado en una rara afección benigna conocida como pseudomelanosis duodeni. Esta se manifiesta endoscópicamente como puntos discretos, planos, de color café-negro en la mucosa duodenal.
No produce síntomas y puede ser reversible. Con microscopía electrónica y análisis de rayos X de dispersión de energía por sonda de electrones, el pigmento corresponde principalmente a una acumulación de sulfuro ferroso (FeS) en macrófagos dentro de la lámina propia (Cheng CL, 2000).
El sulfuro ferroso debe mantenerse lejos del calor y de fuentes de ignición. Los contenedores vacíos representan un riesgo de incendio, se debe evaporar los residuos bajo una campana extractora. Conecte a tierra todos los equipos que contengan material para evitar chispas eléctricas.
No se debe respirar el polvo. Evite el contacto con los ojos. Use ropa de protección adecuada. En caso de ventilación insuficiente, use equipo respiratorio adecuado.
En caso de no sentirse bien, se debe buscar atención médica y mostrar la etiqueta del producto en medida de lo posible. El compuesto se debe mantener alejado de sustancias incompatibles como agentes oxidantes y ácidos.
El recipiente que contiene el compuesto debe mantenerse seco, en un lugar fresco. Y debe estar herméticamente cerrado en un lugar ventilado. Los materiales combustibles deben almacenarse lejos del calor extremo y lejos de agentes oxidantes fuertes.
El sulfuro de hierro es utilizado en las industrias de la aleación y del acero inoxidable para controlar la fragilización del hidrógeno. La industria siderúrgica utiliza sulfuro de hierro como agente de re-sulfuración en la fabricación de aceros de corte libres de carbono, aleación y acero inoxidable.
También actúa como un agente degradador para mejorar la capacidad de la máquina de fundición de acero, que se utilizan en la producción de varias piezas de acero. En la purificación del ácido fosfórico en bruto, se utiliza sulfuro de hierro como agente reductor para eliminar las impurezas pesadas del ácido fosfórico.
Otro uso del sulfuro de hierro está en la producción de hierro maleable. El sulfuro de hierro combinado con el silicio ferroso y el ferromanganeso se utiliza para aumentar el contenido de azufre del acero y del hierro.
El sulfuro de hierro también se utiliza como un químico de laboratorio para la preparación de gas sulfuro de hidrógeno. En los tintes de cabello, pintura, cerámica, botellas y vasos, el sulfuro de hierro se utiliza como un pigmento. También se utiliza en lubricantes y para tratar gases de escape.
El sulfuro de hierro tiene usos compatibles con los sulfatos. Los compuestos de sulfato son solubles en agua y se utilizan en el tratamiento del agua. El sulfuro de hierro también se utiliza en la producción de piezas fundidas metálicas.
El sulfuro de hierro es la pirita mineral que se asemeja al oro y es doblado como “oro del tonto”. La pirita se utiliza en la producción de azufre y ácido sulfúrico y también se utiliza en la minería del carbón (JAINSON LABS (INDIA), S.F.).
- Cheng CL, e. a. (2000). Pseudomelanosis duodeni: case report. Changgeng Yi Xue Za Zhi 23 (6), 372-376.
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- Rickard, D. (1995). Kinetics of FeS precipitation: Part 1. Competing reaction mechanisms. Geochimica et Cosmochimica Acta Volume 59, Issue 21, 4367-4379.
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