Sulfates de fer

Les ions fer se rencontrent généralement dans les états d’oxydation Fe²⁺ et Fe³⁺ que l’on décrit plus commodément par les symbolismes Fe(II), ferreux et Fe(III), ferrique.

Le sulfate ferreux anhydre cristallise sous forme orthorhombique et l’heptahydrate, comportant sept molécules d’eau, à la belle couleur bleu-vert, sous forme monoclinique. Il peut être préparé par oxydation de la pyrite suivant la réaction :2 FeS₂ + 2 H₂ O + 7 O₂ ——> 2 FeSO₄ + 2 SO₄ H₂
Il peut aussi apparaître par attaque du fer en milieu sulfurique dilué, notamment lors du décapage des aciers et alliages ferreux :
Fe + SO₄ H₂ ——> FeSO₄ + H₂

L’heptahydrate a été longtemps appelé couperose verte ou encore vitriol vert, les alchimistes le nommaient encore vitriol martial ou vitriol romain (cf. Acide sulfurique). La production du dioxyde de titane (cf. Dioxyde de titane) par l’attaque sulfurique de l’ilménite (TiO₃ Fe) engendre quatre tonnes de sulfate heptahydraté par tonne de dioxyde de titane. Sa valorisation se fait par transformation en chlorosulfate de fer (FeClSO₄ ) employé en traitement des eaux industrielles ou urbaines : en effet, à un pH légèrement acide et en présence d’oxygène, les solutions de chlorosulfate de fer précipitent l’hydroxyde Fe(OH)₃ qui, dans certaines conditions, coagule et flocule, les flocs de 1 à 100 microns entraînant les particules colloïdales en suspension et clarifiant ainsi les eaux troubles. Il reste ensuite à traiter ces boues…

Le sulfate ferreux a été utilisé dès le Moyen Age pour faire avec des noix de galle une encre noire qui brunit avec le temps ; avec d’autres sels simples, il conduit à toute une palette de couleurs. Il peut aussi être utilisé pour la protection du bois, car c’est en effet un antifongique acide. Les jardiniers l’utilisent assez souvent en solution diluée (15 g/L) comme anti-mousse dans les gazons : quelques jours après l’épandage, les mousses noircissent et s’enlèvent facilement par scarification. Toutefois elles repoussent encore plus vite si l’on ne rééquilibre pas l’acidité du sol par chaulage ! L’horticulteur l’emploie également pour lutter contre la chlorose, liée à une déficience en fer.

Le sulfate ferrique, Fe₂(SO₄)₃, est de couleur rouille et résulte de l’oxydation du Fe(II) en Fe(III) : 2 FeSO₄ + SO₄H₂ + 3/2 O₂ ——> Fe₂(SO₄)₃ + H₂O
Pour la grande (?) histoire, le sulfate ferrique associé au potassium dans la jarosite, a été identifié sur Mars par les instruments d’Opportunity, l’une des deux sondes vagabondant sur Mars depuis 2004. C’était l’une des premières preuves de l’existence passée d’eau sur la planète rouge. L’autre sonde, Spirit, se serait enlisée dans du sulfate ferrique… et n’émet plus.

Pour revenir sur Terre, le sulfate de fer est aussi recommandé (en faibles doses) comme supplément en fer pour soigner ou prévenir une anémie causée par la diminution du taux de fer dans l’organisme qui amène un nombre insuffisant de globules rouges. En effet les carences en fer sont liées à la synthèse de l’hémoglobine (cf. Hémoglobine). Les eaux ferrugineuses, qui contiennent des sulfates et qui ont parfois un aspect légèrement rouille, sont aussi recommandées dans les cas de chlorose. On a cru un certain temps que ces eaux soignaient l’addiction à l’alcool

d’où la pensée du jour
« L’alcool NON, l’eau ferro… ferru… ferrugineuse, OUI »

Sources
– http://fr.wikipedia.org/wiki/Sulfate_de_fer(II)
– http://en.wikipedia.org/wiki/Iron(II)_sulfate
– www.societechimiquedefrance.fr/extras/Donnees/mine/tio2/textio2.htm
– http://fr.wikipedia.org/wiki/Coagulation-floculation
– http://fr.wikipedia.org/wiki/Encre_métallo-gallique
– www.videosurf.com/video/phjchem-painting-with-iron-74427233?vlt=ffext&vlt_position=rightrail
– www.aujardin.info/fiches/pelouse.php
– www.aujardin.info/fiches/chlorose.php
– http://en.wikipedia.org/wiki/Iron(III)_sulfate
– www.news.cornell.edu/Chronicle/04/3.4.04/jarosite.html
– http://fr.wikipedia.org/wiki/Mars_Exploration_Rover

Pour en savoir plus
– Acide sulfurique
– Dioxyde de titane
– Hémoglobine