硫酸鉄(III)アンモニウム

硫酸鉄(III)アンモニウム(英語: Ammonium iron(III) sulfate、分子式: NH₄Fe(SO₄)₂·12 H₂OまたはNH₄[Fe(H₂O)₆](SO₄)₂·6 H₂O）は複塩の内のミョウバンの一種である^[1] 。硫酸鉄アンモニウム (英語: ferric ammonium sulfate) または鉄ミョウバン（英語: iron alum）とも呼ばれる。淡い紫色の八面体結晶をしているが、色は不純物のものであるという説^[2]と結晶そのものの色であるという説^[3]がある。

硫酸鉄(III)アンモニウム
IUPAC名 Ammonium iron(III) sulfate
別称 Ferric ammonium sulfate Ferric alum
識別情報
CAS登録番号	10138-04-2 , 7783-83-7 (dodecahydrate)
PubChem	dodecahydrate: 61485
ChemSpider	anhydride: 55405
UNII	LUX2X1H1IC , 65390568Z5 (dodecahydrate)
EC番号	233-382-4
SMILES anhydride: [Fe+3].[O-]S(=O)(=O)[O-].[O-]S([O-])(=O)=O.[NH4+]
InChI InChI=1S/Fe.H3N.2H2O4S/c;;2*1-5(2,3)4/h;1H3;2*(H2,1,2,3,4)/q+3;;;/p-3  Key: XGGLLRJQCZROSE-UHFFFAOYSA-K  anhydride: InChI=1/Fe.H3N.2H2O4S/c;;2*1-5(2,3)4/h;1H3;2*(H2,1,2,3,4)/q+3;;;/p-3 Key: XGGLLRJQCZROSE-DFZHHIFOAY
特性
化学式	FeNH4(SO4)2•12H2O
モル質量	482.25 g/mol (dodecahydrate)
外観	青白い紫色の八面体結晶
匂い	弱いアンモニア臭
密度	1.71 g/cm3
融点	39 °C, 312 K, 102 °F
水への溶解度	1240 g/L
危険性
主な危険性	刺激物(Xi)
関連する物質
その他の陰イオン	クエン酸鉄アンモニウム 塩化アンモニウム
その他の陽イオン	アンモニウムミョウバン カリウムミョウバン
関連物質	硫酸鉄(II)アンモニウム
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

酸性で常磁性を示し^[4]、微生物に対しては毒性がある^[5]。弱い酸化剤であり、還元すると硫酸アンモニウム鉄(II)となる。

調製

硫酸鉄(III)アンモニウムは硫酸鉄(III)と硫酸アンモニウムの溶液から調製されるが、硫酸鉄(III)は2価鉄イオンを硫酸と硝酸で酸化させて調製する^[6]。結晶はその後、溶液を減衰させて作る。

鉄(II)の酸化: 6 FeSO₄ + 2 HNO₃ + 3 H₂SO₄ = 3 Fe₂(SO₄)₃ + 2 NO + 4 H₂O

合成: Fe₂(SO₄)₃ + (NH₄)₂SO₄ = 2 NH₄Fe(SO₄)₂

用途

鉄ミョウバンは廃水処理やなめし、染料の生産、電子部品のエッチングなどで使われている^[7][8]。さらに断熱冷凍^[9]や生化学分析^[10]、有機分析などに用いられている^[11]。

ギャラリー

• 
  硫酸鉄(III)アンモニウムの結晶。
• 
  大気中に16日間さらした鉄ミョウバン

脚注

[脚注の使い方]

1. Considine, Douglas M: Chemical and process technology encyclopedia, McGraw-Hill, New York, 1974, p. 993
2. Christensen, Odin T. “On the Cause of the Amethyst Color of Ferric Alum and of Mixed Crystals of Ferric and Manganic Alum”. Chem. Lab. Roy. Vet. Agr. Hochschule, KGL. Danske Vidsk. Selsk. Forh. 1906: 173–95.
3. Bonnell, Jane; Philip Perman, Edgar (1921). “CCXXIX.—The colour of iron alum”. J. Chem. Soc., Trans. 119: 1994–1997. doi:10.1039/CT9211901994. https://zenodo.org/record/1609699.
4. Cooke, Meyer; Wolf (1956). “The Specific Heats of Three Paramagnetic salts at Very Low Temperatures”. Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences 237 (1210): 395–403. doi:10.1098/rspa.1956.0185.
5. Wang, Fei (2008). “Microcalorimetric investigation of the toxic action of ammonium ferric(III)sulfate on the metabolic activity of pure microbes”. Environmental Toxicology and Pharmacology 25 (3): 351–357. doi:10.1016/j.etap.2007.11.004.
6. Hecht, Horstmar: Prãparative Anorganische Chemie, Springer-Verlag, Berlin, 1951. p. 127
7. Wiley Encyclopedia of inorganic chemistry: Volume 4, p. 1704:
8. Chen et al.: United States Patent 5518131 - "Etching molydbenum with ferric sulfate and ferric ammonium sulfate"
9. Grant W. Wilson, Peter T. Timbie: Construction techniques for adiabatic demagnetization refrigerators using ferric ammonium alum. Cryogenics, *Volume 39, Number 4, (1999) , p. 319–322
10. J. C. Whitehorn: A system of blood analysis. Supplement II. Simplified method for the determination of chlorides in blood or plasma. *Journal of Biological Chemistry (1921), 45 p. 449–60.
11. Yu, Shanxin (2005). “Application of ammonium ferric sulfate dodecahydrate in organic synthesis”. General Review 17 (1): 27–30.