硫酸亚铁铵的制法

1实验原理
铁屑易溶于稀硫酸，生成FeSO4，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；FeSO4与等物质量的（NH4）2SO4在水溶液中互相作用，即生成溶解度较小的浅绿色硫酸亚铁铵复盐晶体；FeSO4+6H2O=FeSO4?（NH4）2SO4?6H2O↓。硫酸来铁铵又称摩尔盐，它在空气中不易氧化，比FeSO4稳定，易溶于水，难溶于乙醇。
2传统制法
2.1实验步骤
先制备中间产物FeSO4，第二步将等摩尔的（NH4）2SO4混合蒸发浓缩，利用在0-40℃时复盐的溶解度比构成复盐的任一组分FeSO4和（NH4）2SO4小的特性，冷却至室温析出硫酸亚铁铵晶体。
2.2优点与不足之处
1）该实验通常选用机械加工及制造行业产生的废弃物――铁屑为原料。从环境保护的角度来说，属于变废为宝、再生利用钢铁资源的环保型实验。
2）通过本实验学生一方面可学到一系列化学合成的基本操作如：称量、除杂、加热、倾析、抽滤、溶解、蒸发、结晶。
3）然而，由于原实验装置为敞开式，废铁屑含有的碳、硫、磷、硅等杂质和硫酸反应时生成H2S、H3P等有毒气体，导致实验室弥漫着强烈的刺激性气体，直接危害师生的身体健康。另外，实验的结果也不能令人满意，这主要是因为合成硫酸亚铁中间产物时，原实验采用的工艺流程及操作极易导致被Fe2+氧化成Fe3+，增加产物中杂质Fe3+。
4）操作麻烦，且只能制得细小颗粒的晶体，废弃物有待治理和未达到原料的最大限度的合理利用。
3巧制硫酸亚铁铵
3.1改进依据
本人经过多次实验，克服传统制法的缺点，巧妙制得较大颗粒的晶体，不但操作简单，而且效果明显。
实现人类的可持续发展，大力发展绿色化学，是时代赋予化学工作者的一项重要战略任务。绿色化学使用化学药品的基本原则为：不用危害品，循环使用，回收利用资源，零排放。因此，改进硫酸亚铁铵制备实验是对绿色化学指导思想的贯彻执行。
3.2实验步骤
第一步：称取1g铁屑于大试管中，加入6ml3mol硫酸溶液，然后向溶液中加入1ml的苯，静置在通风橱中，使之充分反应。
第二步：用注射器抽取新制的FeSO4溶液于大试管中，加入2.5g的（NH4）2SO4，充分溶解后，慢慢的向其中倒入3ml的无水乙醇，无水乙醇浮在混合溶液上而且出现浑浊，静置一昼夜，试管底部有大量的浅绿色晶体析出。
第三步：倒去上层溶液，向析出的晶体中分3次分别加入3ml的无水乙醇洗涤，洗涤液再回收，洗净后倒在滤纸上晾干。
3.3优点和不足之处
1）在制备FeSO4的过程中，不需要水浴加热，反应加热也不需加酸调节溶液的pH值，只需加入少量的苯覆盖液面，有效地防止Fe2+被氧化成Fe3+。
2）虽然硫酸亚铁铵在水中的溶解度比FeSO4和（NH4）2SO4都要小，但只能形成饱和或过饱和溶液，否则无法析出晶体，在其中加入无水乙醇时，由于混合溶液的密度较大，无水乙醇浮在FeSO4和（NH4）2SO4的混合溶液上面，且出现浑浊，慢慢的在上层的无水乙醇中析出小小晶体，沉降到下层溶液中，晶体慢慢长大，可以制得较大颗粒的硫酸亚铁铵晶体，同时无水乙醇浮在水面上有效地隔绝了空气，防止硫酸亚铁铵在结晶过程中亚铁离子被氧化。
3）在结晶过程中，上层的无水乙醇慢慢地扩散到下层混合溶液中，由于硫酸亚铁铵不溶于无水乙醇，使得硫酸亚铁铵在酒精中的结晶较完全，在整个操作过程中无需减压过滤，只要倒去上层溶液，再用无水乙醇洗涤晶体，倒在滤纸上晾干即可。
4）该方法操作简单，现象明显，洗涤用的无水乙醇可以回收再利用，不浪费药品，唯有实验所需时间较长，但便于学生开展课外活动，有利于培养学生的创造性思维。
4结语
硫酸亚铁铵是一种重要的化工原料，用途十分广泛。它可以作净水剂；在无机化学工业中，它是制取其它铁化合物的原料，如用于制造氧化铁系颜料、磁性材料、黄血盐和其他铁盐等；它还有许多方面的直接应用，如可用作印染工业的媒染剂，制革工业中用于鞣革，木材工业中用作防腐剂，医药中用于治疗缺铁性贫血，农业中施用于缺铁性土壤，畜牧业中用作饲料添加剂等，还可以与鞣酸、没食子酸等混合后配置蓝黑墨水。