绿矾(FeSO4·7H2O)可以通过以下几种方法合成:
利用黄铜矿粉(CuFeS2)制取绿矾
将黄铜矿粉与氧气和硫酸反应,生成硫酸铜和硫酸铁。
通过调节pH值,使铁离子以Fe2+的形式沉淀,而铜离子以Cu2+的形式沉淀。
利用工业废铁屑制取绿矾
将工业废铁屑与稀硫酸反应,生成硫酸亚铁。
将硫酸亚铁溶液加热浓缩,至出现少量固体时停止加热,降温结晶,得到绿矾晶体。
利用硫酸厂的烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2)制备绿矾
将硫酸与烧渣中的氧化铁反应生成硫酸铁。
向硫酸铁溶液中加入还原剂铁粉,将铁离子还原为亚铁离子。
将硫酸亚铁溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥,得到绿矾晶体。
利用工厂废铁屑(含少量Fe2O3、SiO2、锡等)制备绿矾
将废铁屑与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和硫酸锡。
通过加入硫化氢除去溶液中的Sn2+离子,并防止Fe2+离子生成沉淀。
将滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥,得到绿矾晶体。
以上方法中,工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾。实验室中,可以通过将铁屑与稀硫酸反应,并经过加热浓缩、冷却结晶等步骤来制备绿矾晶体。
需要注意的是,在实验室操作中,可能需要使用玻璃仪器如烧杯、漏斗、玻璃棒等,并且要注意操作过程中的pH值调节,以及反应物的比例和反应条件,以确保产物的纯度和产率