普魯士藍(Prussian Blue),即亞鐵氰化鐵(ferric ferrocyanide)化學式Fe4[Fe(CN)6]3 ,又名柏林藍、貢藍、鐵藍、米洛麗藍、、中國藍、密羅里藍、華藍。。是一種古老的藍色染料,可以用來上釉和做油畫染料。
基本介紹
- 中文名:普魯士藍
- 英文名:Prussian Blue
- 別稱:亞鐵氰化鐵;中國藍;貢藍;鐵藍;礦藍;柏林藍
- 化學式:Fe4[Fe(CN)6]3
- 分子量:859.23
- CAS登錄號:14038-43-8
- EINECS登錄號:237-875-5
- 水溶性:不溶於水
- 密度:1.8g/cm3
- 外觀:深藍色粉末或塊狀物
- 套用:深藍色顏料。用於油漆、油墨、蠟筆,塗飾漆紙等著色。
- 安全性描述:S22-24/25
基本信息,物化性質,安全信息,研發歷史,作用,性能指標,製備,爭議問題,
基本信息
中文名稱:普魯士藍(Prussian Blue)
化學名稱:亞鐵氰化鐵(ferric ferrocyanide)
英文別名:CHINESE BLUE;Prussian Blue;Iron(III) Hexacyanoferrate(II);Iron(III) Ferrocyanide;BERLIN BLUE;
CAS號:14038-43-8
分子式:C18Fe7N18
分子量:859.22800
精確質量:859.60000
PSA:428.22000
LogP:0.28454
物化性質
外觀與性狀:細粉末
密度:1.8g/ml
沸點:25.7ºC at 760 mmHg
水溶解性:難溶
穩定性:Stable. Incompatible with strong acids, strong oxidizing agents, ammonia. Light sensitive.
儲存條件:Store in a tightly closed container. Store in a cool, dry, well-ventilated area away from incompatible substances.
蒸汽壓:740mmHg at 25°C
安全信息
海關編碼:29322910
危險品運輸編碼:UN 1993
WGK Germany:1
危險類別碼:R40; R22; R10; R36/38; R23/25; R11; R36/37/38
安全說明:S22; S24/25
RTECS號:LJ8200000
危險品標誌:Xn; T; F; Xi
研發歷史
18世紀有一個名叫狄斯巴赫的德國人,他是製造和使用塗料的工人,因此對各種有顏色的物質都感興趣。總想用便宜的原料製造出性能良好的塗料。
有一次,狄斯巴赫將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。當狄斯巴赫將這種黃色晶體放進氯化鐵的溶液中,便產生了一種顏色很鮮艷的藍色沉澱。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:
3K4[Fe(CN)6]+ 4FeCl3 → Fe4[Fe(CN)6]3↓ + 12KCl
狄斯巴赫的老闆是個唯利是圖的商人,他感到這是一個賺錢的好機會,於是,他對這種塗料的生產方法嚴格保密,並為這種顏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顏色就是使用該種顏色,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,也掌握了它的生產方法。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,由於它是從牛血中製得的,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。
作用
在化學實驗中,常用生成普魯士藍的反應來檢驗CNˉ:
FeSO4+ 6NaCN +2Na4[Fe(CN)6]+ 4FeCl3= Fe4[Fe(CN)6]3 ↓ + 12NaCl+ Na2SO4
在醫療上鉈可置換普魯士藍上的鐵後形成不溶性物質,使其隨糞便排出,對治療經口急慢性鉈中毒有一定療效。用量一般為每日250mg/kg,分4次,溶於50ml 15%甘露醇中口服。
(適量補充氯化鉀 高鉀能增加腎對鉈的清除,可能與鉀競爭性阻斷腎小管對鉈的吸收有關,同時鉀可動員細胞內的鉈到細胞外,使血鉈含量增加,可使臨床病情加重,因此要慎用。)
性能指標
比色指數: 顏料藍 27 CI 77510 / 77520
成分: M+ Fe3+ [Fe2+ (CN)6]· H2O
結構:普魯士藍具有立方結構。 分子中, M+ 可以是鉀、鈉或銨。
普魯士藍性能指標耐溶劑性:極好。
熱穩定性:中等-好 140°C。
耐鹼性:差。
耐曬性:極好。
色彩:顏色強烈、濃厚。
吸水性:由吸水性(在水中接近4%)可見,普魯士藍難以潤濕。
可燃性:易燃。燃燒中產生HCN、NH3、CO、和CO2 氣體。
製備
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復鹽,再加硫酸氯酸鉀氧化生成亞鐵氰化鐵與亞鐵氰化鉀的復鹽。如用黃血鹽鈉來製造鐵藍,則生成的復鹽要用銨來代替其中的鈉,即生成亞鐵氰化鐵與亞鐵氰化銨復鹽,因此鐵藍按原料不同分為鉀鐵藍和銨鐵藍兩種。將以上復鹽再經過濾、漂洗、乾燥、粉碎,製得深藍色鐵藍顏料。
爭議問題
實際上,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。兩種產物表現出相似的顏色(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致,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,但普魯士藍的顏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,因此造成顏色的差別。
總之,普魯士藍和滕氏藍在化學式絡合結構上是一致的,至於是否為同一物質,仍存在爭議。