鐵氰化鉀

鐵氰化鉀

鐵氰化鉀（potassium ferricyanide），化學式K3[Fe(CN)6]，俗稱赤血鹽、赤血鹽鉀。該物質的摩爾質量329.24 g·mol-1，固體密度為1.85 g/cm3。該亮紅色固體鹽可溶於水，水溶液帶有黃綠色螢光，含有鐵氰根配離子{[Fe(CN)6]3−}。

鐵氰化鉀由德國化學家利奧波德·格麥林於1822年發現，德國化學家羅伯特·威廉·本生於1846年成功測定鐵氰化鉀的組成和結晶。主要套用於照相紙、顏料、製革、印刷、製藥、肥料、媒染劑、電鍍、造紙、鋼鐵等工業，化學上常用於亞鐵離子（Fe2+）的檢驗。該物質的中心原子是鐵離子（Fe3+），配位體是氰根離子（CN-），配位數為6，內界是鐵氰根離子{[Fe(CN)6]3-}，外界是鉀離子（K+）。

基本介紹

  • 中文名：鐵氰化鉀
  • 英文名：potassium ferricyanide
  • 別稱：六氰合鐵酸鉀、赤血鹽、赤血鹽鉀
  • 化學式：K3[Fe(CN)6]
  • 分子量：329.24
  • CAS登錄號：13746-66-2
  • EINECS登錄號：237-323-3
  • 熔點：300℃/573K
  • 水溶性：464 g/L (20℃)
  • 密度：1.85g/cm3
  • 外觀：紅色固體
  • 套用：照相紙、顏料、製革、印刷等
  • 安全性描述：S50A
  • 危險性符號：有毒物質
  • 危險性描述：R32
  • 危險品運輸編號：UN3077 9/PG 3
理化性質,物理性質,化學性質,製備方法,套用領域,安全措施,環境危害,健康危害,危害防治,安全標誌,儲存運輸,儲存方法,運輸方法,

理化性質

物理性質

外觀：鐵氰化鉀是深紅色晶體（單斜、八面體），水溶液呈黃色。
熔點：300 ℃，573 K
氣味：無特殊氣味
可溶性：能溶於水、丙酮，微溶於乙醇，不溶於醋酸甲酯與液氮。
溶解性（水）：36 g/100 mL（冷水），77.5 g/100 mL（熱水）。其水溶液在存放過程中逐漸分解。遇陽光或溶於水都不穩定，能被酸分解。遇Fe2+生成深藍色沉澱。

化學性質

穩定性
其水溶液受光及鹼作用易分解。遇亞鐵鹽則生成深藍色沉澱。經灼燒可完全分解。能被酸分解，能被光及還原劑還原成亞鐵氰化鉀。經灼燒可完全分解，產生劇毒氰化鉀和氰。但在常溫下，固體赤血鹽鉀卻十分穩定。其水溶液受光及鹼作用易分解，遇亞鐵鹽則生成深藍色沉澱（滕氏藍）。
見光分解化學方程式：K3[Fe(CN)6]+ 3H2O =Fe(OH)3+ 3KCN + 3HCN
燃燒分解化學方程式：2K3[Fe(CN)6]=6KCN+2FeC2+2N2+(CN)2
遇亞鐵鹽生成沉澱離子方程式：3Fe2+ +2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓
抗壞血酸還原化學方程式：
C6H8O6+2[Fe(CN)6]3-=C6H6O6+2[Fe(CN)6]4-+2H+
2NH2OH+2[Fe(CN)6]3-=N2+2[Fe(CN)6]4-+2H++2H2O
毒性
鐵氰化鉀是一種氧化劑，有毒。其熱溶液能被酸及酸式鹽分解，放出劇毒的氰化氫氣體，高溫分解成極毒的氰化鉀。能被光及還原劑還原成亞鐵氰化鉀。最小致死量（大鼠，經口）1600mg/kg。
計算化學數據：
鐵氰化鉀實驗鐵氰化鉀實驗
1、 氫鍵受體數量：12
2、拓撲分子極性表面積（TPSA）：143
3、 重原子數量：16
4、 複雜度：127
5、 共價鍵單元數量：10
化學反應：
鐵氰化鉀可以和各種鹽類反應，對金屬鹽可能產生沉澱，其試驗列表（鐵氰化鉀為0.1mol/L）如下：
加入試劑
現象
加入試劑
現象
加入試劑
現象
組一
CuSO4
深土黃色沉澱
AgNO3
橙色沉澱
Hg(NO3)2
淺土黃色沉澱
BaCl2
無明顯現象
ZnSO4
淡橘黃色沉澱
Pb(NO3)2
無明顯現象
FeCl3
綠褐色沉澱
Al2(SO4)3
無明顯現象
CoCl2
磚紅色沉澱
MnSO4
深土黃色沉澱
組二
SnCl4
亮黃色沉澱
CdSO4
黃色沉澱
MgCl2
無明顯現象
Ni(NO3)2
橙黃色沉澱
SbCl3(酸化)
亮黃色沉澱
亞硝酸鈷鈉
黃色沉澱
Bi(NO3)2
土黃色沉澱
SnCl2(酸化)
亮黃色沉澱
現配的FeSO4(酸化)
產生深藍色溶液，靜置後上層清液略顯綠
Hg2(NO3)2(酸化)
土黃色沉澱
說明：
（1）組一和組二中，每組從上往下看，然後到第二列，然後第三列，
鐵氰化鉀實驗鐵氰化鉀實驗
順序分別對應其圖片。
（2）NH4Cl、Li2SO4、CaCl2、SrCl2均不能和鐵氰化鉀產生沉澱。
鐵氰化鉀在紫外光或日光照射下，或在酸性介質中（例如20%的硫酸）並受熱，會分解出劇毒的氫氰酸。
該反應在中性環境中發生，K=1/(Ksp*K穩)=9.55 e-6（在酸中和在鹼中分別偶聯不同反應，使K增大）

製備方法

方法一（氯氣氧化法）
由黃血鹽鉀作原料，採用氯氣氧化法製得，或用電解法使黃血鹽鉀發生氧化還原反應製得。氯氣氧化法黃血鹽鉀熱溶液在氯氣作用下，於60～65 ℃左右進行氧化生成赤血鹽鉀。控制反應料液pH值為6～7時，停止通入氯氣，再加入高錳酸鉀飽和溶液，並以硫酸高鐵銨檢驗為棕紅色為止。用鹽酸調節物料的酸鹼度，使pH值為7～8，反應後物料經沉降、過濾、真空蒸發至溶液相對密度12時，再經冷卻結晶、離心分離、乾燥，得赤血鹽鉀成品。
分子結構分子結構
製備方程式：
2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2NCl
3K4[Fe(CN)6]+KMnO4+2H2O=3K3[Fe(CN)6]+MnO2+4KOH
方法二（電解法）
將黃血鹽鉀的飽和溶液在60 ℃以下進行電解，使黃血鹽鉀發生自偶氧化還原反應生成赤血鹽鉀及副產品氫氧化鉀。待電解液中鐵氰化鉀含量達320 g/L時開始冷卻結晶，濃度降至280 g/L後進行分離、乾燥，製得赤血鹽鉀成品。
製備方程式：
2K4[Fe(CN)6]+2H2O=2K3[Fe(CN)6]+2KOH+H2↑
方法三（純化法）
將工業品鐵氰化鉀加到水中（350 mL水中加130～135 g），攪拌，加熱（ 不超過70 ℃），待全部溶解後，過濾，冷卻結晶，離心甩乾，用少量水洗滌，在室溫下乾燥，即得分析純成品。

套用領域

漂白劑
鹵化銀彩色感光材料沖洗的漂白劑，黑白感光材料的減薄劑，黑白照片調棕色的漂白劑。廣泛採用的高溫快速彩色沖洗工藝已不使用。但彩色電影膠片的沖洗仍大量使用。沖洗彩底用的是鐵氰化鉀漂白液，其成份是由鐵氰化鉀和溴化鉀組成的，它的特點是漂白速度快，但穩定性較低，在高濃度的溶液中夾帶過來的彩色顯影液會產生灰霧影響質量，且可能生成劇毒物氫氰酸和氰化鉀。
腐蝕劑
鐵氰化鉀與氫氧化鈉、水混合可以作為合金腐蝕劑，腐蝕如高鉻鑄鐵或顯示不鏽鋼中的ζ相和鐵素體奧氏體不鏽鋼中α-相等。或者作為雙相不鏽鋼-碳鋼複合板的顯微組織顯示方法，首先用鐵氰化鉀、氫氧化鉀以及餘量的水混合物顯示出雙相鋼的組織，流水沖洗乾淨、噴上無水乙醇，迅速乾燥，再用體積4%硝酸酒精溶液4ml硝酸+96ml的無水乙醇腐蝕出碳鋼或低合金鋼的組織，流水沖洗乾淨、噴上無水乙醇，迅速乾燥。
分析用試劑
點滴分析測定高鐵、銫、鎵、汞、鋅和二氧化鈾或鈍化液的含鉻量的分析等。氮肥生產中甲醇的含硫量分析。農藥除草醚生產中廢水分析。如薄層色譜分析體系的顯色劑為鐵氰化鉀-三氯化鐵試劑；以及以鐵氰化鉀溶液為電子媒介體，基於絲網印刷電極硫化氫的電化學快速檢測，用循環伏安法和示差脈衝伏安法研究硫化氫在絲網印刷電極上的伏安回響等。
藍圖印刷
以鐵氰化鉀為原料形成的滕氏藍被套用於用於藍圖印刷術及攝影的卡羅法中，由K3[Fe(CN)6]與亞鐵離子反應製得。
溫和氧化劑
可作溫和氧化劑。如作氧化劑測定血清總膽紅素，測定痕量鉛和汞的氫化物發生原子螢光法。以及使用鐵氰化鉀化學氧化聚苯胺刺狀微球，採用配位化合物鐵氰化鉀作為氧化劑，利用化學氧化法製備水溶性較好、比表面積較大的聚苯胺刺狀微球。
指示劑
以鐵氰化鉀為滴定劑的示波極譜滴定法稱為鐵氰化鉀滴定法，即以K3[Fe(CN)6]與物質在鹽酸介質中的氧化還原反應為基礎，用K3[Fe(CN)6]標準溶液滴定該物質,以K3[Fe(CN)6]在示波極譜圖上切口的出現，用以指示滴定終點。鐵氰化鉀溶液作為滴定劑具備很多優點，如鐵氰化鉀能得到很高的純度，水溶液很穩定，是一個比較弱的氧化劑，具有強氧化劑所沒有的選擇性氧化性能等。
組織學上用K3[Fe(CN)6]來檢測生物組織中的亞鐵離子，在酸性溶液中與亞鐵離子反應生成不溶的藍色顏料，被稱為滕氏藍。檢測鐵離子時使用的則是亞鐵氰化鉀，也生成不溶的藍色顏料，稱為普魯士藍。 研究表明滕氏藍與普魯士藍是同一物質，顏色略有不同是因為製備方法等的不同而導致的。
鐵氰化鉀固體鐵氰化鉀固體
鐵氰化鉀與酚酞混合得到鐵鏽指示劑。用色度計分析深藍色的Fe4[Fe(CN)6]3，可以算出起始的鐵離子摩爾數。
檢驗亞鐵離子：取少量樣品於試管中，滴加鐵氰化鉀溶液，若產生藍色沉澱（鐵氰化亞鐵），則證明存在亞鐵離子。

安全措施

環境危害

對環境有危害，對水體可造成污染。

健康危害

健康危害：吸入、攝入或經皮膚吸收對身體可能有害。可致腎損害。加熱或酸作用下可產生氰化氫。
有人認為鐵氰化鉀是無毒的。因為在這個配位化合物里鐵離子和劇毒的氰根結合成牢固的鐵氰根.在水溶液中是不會分解的。只有在高溫灼燒的情況下才能發生分解生成劇毒的氰化物。

危害防治

急救措施
皮膚接觸：脫去污染的衣著，用流動清水沖洗。
眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入：脫離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難，給輸氧。就醫。
食入：飲足量溫水，催吐。洗胃，導泄。就醫。
消防措施
危險特性：受高熱分解，放出腐蝕性、刺激性的煙霧。
有害燃燒產物：一氧化氮、氰化氫、氧化鉀。
滅火方法：消防人員必須穿全身防火防毒服，在上風向滅火。滅火時儘可能將容器從火場移至空曠處。
泄漏應急處理
隔離泄漏污染區，限制出入。建議應急處理人員戴防塵面具（全面罩），穿防毒服。用大量水沖洗，洗水稀釋後放入廢水系統。若大量泄漏，收集回收或運至廢物處理場所處置。

安全標誌

警示術語：
R21 與皮膚接觸有害。
R22 吞食有害。
R32 與酸接觸釋放極高毒性氣體。
危險運輸編碼：UN3077 9/PG 3
安全術語：Do not mix with ... 切勿與…混合。

儲存運輸

儲存方法

儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。保持容器密封。應與氧化劑、酸類分開存放，切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。

運輸方法

操作注意事項：密閉操作，局部排風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴化學安全防護眼鏡，穿防毒物滲透工作服，戴橡膠手套。避免產生粉塵。避免與氧化劑、酸類接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。

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