Le sulfate d'ammonium et de fer(III), sulfate d'ammonium ferrique ou alun de fer, est un corps chimique minéral qui peut être anhydre et alors de formule chimique NH4Fe(SO4)2, Masse molaire = .. Il peut être obtenu par déshydratation complète du composé minéral naturel correspondant, par exemple en chauffant au-delà de .
Le dodécahydrate de sulfate d'ammonium et de fer(III) est le même corps chimique minéral hydraté de formule semi-développée NH4Fe(SO4)2·12 H2O, plus connu sous le nom d'alun de fer(III), d'alun de fer(III) ammoniacal ou d'alun ferrique. Ce sel double appartient à la classe des aluns, composés ioniques de formule générale MM'(SO4)2·12 H2OConsidine, Douglas M., Chemical and process technology encyclopedia, McGraw-Hill, New York, 1974, . L'article générique de Perrotey, opus cité, est en français.. Il est décrit dans la suite de cet article comme dans l'infobox.
Aspect et propriétés physiques et chimiques Insoluble dans l'alcool, il forme des cristaux octaédriques de couleur violet pâle. La couleur est toujours l'objet de controverses entre scientifiques : certains supposent le rôle d'impuretésChristensen, Odin T., On the Cause of the Amethyst Color of Ferric Alum and of Mixed Crystals of Ferric and Manganic Alum, alors que d'autres la croient volontiers dépendre de la seule structure cristallineJane Bonnell et Edgar Philip Perman, CCXXIX.. La matière cristalline est généralement inodore, parfois avec un relent d'ammoniac.
Ce composé minéral est paramagnétiqueCooke, Meyer, Wolf, The Specific Heats of Three Paramagnetic salts at Very Low Temperatures, Proceedings of the Royal Society of London. , acide et toxique vis-à-vis des micro-organismesFei Wang , Microcalorimetric investigation of the toxic action of ammonium ferric(III)sulfate on the metabolic activity of pure microbes, . Accessible via sciencedirect.com. Il s'agit d'un agent oxydant faible, capable d'être réduit par exemple par le sel de Mohr, autre alun similaire mais ferreux, soit le sulfate d'ammonium ferreux hexahydraté.
Préparation Ce composé minéral peut être simplement préparé à partir d'un mélange de solutions aqueuses de sulfate ferrique et de sulfate d'ammonium.
Il est également possible d'oxyder le fer(II) du sulfate ferreux en Fe(III) pour former le sulfate ferrique, par exemple par addition d'acide sulfurique et d'acide nitrique au mélange ferreux. Il ne reste plus qu'à ajouter la solution de sulfate d'ammonium à la solution pour former une solution complexe et troublée, où les cristaux hydratés de sulfate d'ammonium ferrique précipitent. Oxydation : 6 + 2 + 3 → 3 + 2 NO + 4 Synthèse : + → 2
Les acides nitrique et sulfurique qui réagissent avec le sulfate ferreux, forment du sulfate ferrique, de l'oxyde nitreux et de l'eau. Le sulfate ferrique mélangé au sulfate d'ammoniaque forme le précipité de sel double recherchéHecht, Horstmar, Prãparative Anorganische Chemie, Springer-Verlag, Berlin, 1951. . La solution est ensuite soumise à analyse pour détecter qu'il n'y a plus de fer(II).
Anciens usages et utilisations actuelles Il est connu dans le monde antique. Son nom latin savant, à l'époque moderne, est sulfas ammonico ferricus. Der Ammonium Eisenalaun ou alun de fer et d'ammonium est le nom traditionnel allemand. Il était utilisé en chimie technique et en teinture.
Un large champ d'emploi s'ouvre au sulfate d'ammonium ferrique, par exemple dans le domaine du traitement des eaux uséesWiley Encyclopedia of inorganic chemistry, , , du tannage, dans l'industrie des colorants ou encore d'agent de décapage en particulier dans l'industrie des composants électroniquesChen , United States Patent 5518131, Etching molydbenum with ferric sulfate and ferric ammonium sulfate.
Les applications anciennes s'étendaient même à l'équipement de réfrigération adiabatiqueGrant W. Wilson, Peter T. Timbie, Construction techniques for adiabatic demagnetization refrigerators using ferric ammonium alum, à l'analyse chimique et biochimiqueJ.C. Whitehorn, A system of blood analysis et à la synthèse organiqueYu, Shanxin , Application of ammonium ferric sulfate dodecahydrate in organic synthesis, General Review 2005, 17(1), ..
Au laboratoire, il est utilisé comme indicateur, par exemple dans la méthode de Charpentier - Volhard en volumétrie analytique, qui permet le dosage des chlorures par exemple en chimie de l'eau. Il est parfois utilisé au laboratoire photographique.
Notes et références
Bibliographie Jean Perrotey, "article sur les aluns de formule Me Me (SO). 12HO", Encyclopædia Universalis, Corpus 2, 2002, page 14 utilisation. A.-H. Cuisinier, Leçons de photographie théoriques et pratiques, Publications Photo-Cinéma Paul Montel, Paris, 1971
Liens externes Fiche de présentation de la Royal Society of chemistry britannique Fiche sécurité canadienne Fiche de sécurité européenne Fiche signalétique industrielle Un réactif pour champignons (russules…)
Catégorie:Composé de l'ammonium Catégorie:Composé du fer ammonium, fer Catégorie:Hydrate Catégorie:Sel double