普魯士藍

普魯士藍

亞鐵氰化鐵
普魯士藍(PrussianBlue),即亞鐵氰化鐵,化學式為Fe4[Fe(CN)6]3,是一種配位化合物,可以用來上釉、用作油畫染料等。
    中文名:普魯士藍 外文名: 别名:柏林藍,貢藍,鐵藍,米洛麗藍 化學式:Fe4[Fe(CN)6]3 分子量: CAS登錄号: EINECS登錄号: 熔點: 沸點: 水溶性: 密度:1.8g/cm3 外觀:深藍色粉末 閃點: 應用: 安全性描述: 危險性符号: 危險性描述: UN危險貨物編号: CN危險貨物編号: 英文名:Prussian blue 縮寫:PB IUPAC名:亞鐵氰化鐵 SMILES:14038-43-8 RTECS:V03AB31 摩爾質量:859.25g·mol−1 溶解度(水):不溶于水 安全術語:S24/25

研究簡史

18世紀有一個名叫狄斯巴赫的德國人,他是制造和使用塗料的工人,因此對各種有顔色的物質都感興趣。總想用便宜的原料制造出性能良好的塗料。

有一次,狄斯巴赫将草木灰和牛血混合在一起進行焙燒,再用水浸取焙燒後的物質,過濾掉不溶解的物質以後,得到清亮的溶液,把溶液蒸濃以後,便析出一種黃色的晶體。當狄斯巴赫将這種黃色晶體放進氯化鐵的溶液中,便産生了一種顔色很鮮豔的藍色沉澱。狄斯巴赫經過進一步的試驗,這種藍色沉澱竟然是一種性能優良的塗料。該反應方程式為:3K4[Fe(CN)6]+4FeCl3→Fe4[Fe(CN)6]3↓+12KCl。

狄斯巴赫的老闆是個商人,他感到這是一個賺錢的好機會,于是,他對這種塗料的生産方法嚴格保密,并為這種顔料起了個令人捉摸不透的名稱——普魯士藍,以便高價出售這種塗料。德國的前身普魯士軍隊的制服顔色就是使用該種顔色,以至1871年德意志第二帝國成立後相當長一段時間仍然沿用普魯士藍軍服,直至第一次世界大戰前夕方更換成土灰色。

直到20年以後,一些化學家才了解普魯士藍是什麼物質,也掌握了它的生産方法。原來,草木灰中含有碳酸鉀,牛血中含有碳和氮兩種元素,這兩種物質發生反應,便可得到亞鐵氰化鉀,它便是狄斯巴赫得到的黃色晶體,由于它是從牛血中制得的,又是黃色晶體,因此更多的人稱它為黃血鹽。它與氯化鐵反應後,得到亞鐵氰化鐵,也就是普魯士藍。

物理性質

普魯士藍具有立方結構,在常溫常壓下穩定,不溶于水,溶于酸、堿。色光有青光和紅光兩種,色澤鮮豔,着色力強,遮蓋力略差。粉質較堅硬,不易研磨。能耐曬、耐酸,但遇濃硫酸煮沸則分解;耐堿性弱,即使是稀堿也能使其分解,不能與堿性顔料共用。失火時可用水、砂土撲救。

制備方法

黃血鹽法

用黃血鹽鉀與硫酸亞鐵在微酸性溶液中反應生成亞鐵氰化亞鐵的複鹽,再加硫酸氯酸鉀氧化生成亞鐵氰化鐵與亞鐵氰化鉀的複鹽:。如用黃血鹽鈉來制造鐵藍,則生成的複鹽要用铵來代替其中的鈉,即生成亞鐵氰化鐵與亞鐵氰化铵複鹽,因此鐵藍按原料不同分為鉀鐵藍和铵鐵藍兩種。将以上複鹽再經過濾、漂洗、幹燥、粉碎,制得深藍色鐵藍顔料。

主要應用

在化學實驗中,常用生成普魯士藍的反應來檢驗CN-:FeSO4+6NaCN+2Na4[Fe(CN)6]+4FeCl3=Fe4[Fe(CN)6]3↓+12NaCl+Na2SO4。

在醫療上铊可置換普魯士藍上的鐵後形成不溶性物質,使其随糞便排出,對治療經口急慢性铊中毒有一定療效。用量一般為每日250mg/kg,分4次,溶于50mL15%甘露醇中口服。

(适量補充氯化鉀,高鉀能增加腎對铊的清除,可能與鉀競争性阻斷腎小管對铊的吸收有關,同時鉀可動員細胞内的铊到細胞外,使血铊含量增加,可使臨床病情加重,因此要慎用。)

貯存方法

普魯士藍應貯存在通風、幹燥的庫房中,貯存時要避免與氧化物、酸、氨、光接觸。

相關争議

Fe與[Fe(CN)6]4-反應,生成深藍色的沉澱,被稱為普魯士藍;而Fe與[Fe(CN)6]3-的反應,生成深藍色的沉澱被稱為滕氏藍。兩種産物表現出相似的顔色(藍色),且含有完全相同的化學元素和化學式。

一種觀點認為,這兩種物質因為具有完全相同的絡合結構,且經過X射線、磁化率、光電子能譜和穆斯堡爾譜的測定,兩者的性質一樣或者基本一緻,可以被認為是同一種物質。

另一種觀點則認為,普魯士藍和滕氏藍雖然結構相同,但普魯士藍的顔色總是較滕氏藍略深一些。經過兩種物質的穆斯堡爾譜比較,其電子結構略有差異,因此造成顔色的差别。

總而言之,普魯士藍和滕氏藍在化學式絡合結構上是一緻的,至于是否為同一物質,仍存在争議。

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