普鲁士蓝
研究简史
18世纪有一个名叫狄斯巴赫的德国人,他是制造和使用涂料的工人,因此对各种有颜色的物质都感兴趣。总想用便宜的原料制造出性能良好的涂料。
有一次,狄斯巴赫将草木灰和牛血混合在一起进行焙烧,再用水浸取焙烧后的物质,过滤掉不溶解的物质以后,得到清亮的溶液,把溶液蒸浓以后,便析出一种黄色的晶体。当狄斯巴赫将这种黄色晶体放进氯化铁的溶液中,便产生了一种颜色很鲜艳的蓝色沉淀。狄斯巴赫经过进一步的试验,这种蓝色沉淀竟然是一种性能优良的涂料。该反应方程式:
3K4[Fe(CN)6]+ 4FeCl3→ Fe4[Fe(CN)6]3↓+ 12KCl
狄斯巴赫的老板是个唯利是图的商人,他感到这是一个赚钱的好机会,于是,他对这种涂料的生产方法严格保密,并为这种颜料起了个令人捉摸不透的名称——普鲁士蓝,以便高价出售这种涂料。德国的前身普鲁士军队的制服颜色就是使用该种颜色,以至1871年德意志第二帝国成立后相当长一段时间仍然沿用普鲁士蓝军服,直至第一次世界大战前夕方更换成土灰色。
直到20年以后,一些化学家才了解普鲁士蓝是什么物质,也掌握了它的生产方法。原来,草木灰中含有碳酸钾,牛血中含有碳和氮两种元素,这两种物质发生反应,便可得到亚铁氰化钾,它便是狄斯巴赫得到的黄色晶体,由于它是从牛血中制得的,又是黄色晶体,因此更多的人称它为黄血盐。它与氯化铁反应后,得到亚铁氰化铁,也就是普鲁士蓝。
物质结构
理化性质
物理性质
外观与性状:细粉末
密度:1.8g/ml
沸点:25.7ºC at 760 mmHg
水溶解性:不溶于水,溶于酸、碱。
蒸汽压:740mmHg at 25°C
颜色:色光有青光和红光两种,色泽鲜艳,着色力强,遮盖力略差。
硬度:粉质较坚硬,不易研磨。
化学性质
CAS号:14038-43-8
分子式:C18Fe7N18
分子量:859.22800
精确质量:859.60000
PSA:428.22000
LogP:0.28454
比色指数: 颜料蓝 27 CI 77510 / 77520
成分: M+Fe3+[Fe2+(CN)6]· H2O
耐碱性:差。
耐晒性:极好。
色彩:颜色强烈、浓厚。
可燃性:易燃。燃烧中产生HCN、NH3、CO、和CO2气体。
制备方法
实验室制法
最初狄斯巴赫把草木灰和牛血混在一起,制成亚铁氰化钾,其三水合物俗称黄血盐,后与三氯化铁(或其他能够提供三价铁离子的物质)反应后产生:
3K4Fe(CN)6+4FeCl3→Fe4[Fe(CN)6]3↓+12KCl
工业制法
工业合成手段产生后,最初是由BASF前身法本公司大批量生产。现代通常以亚铁氰化钾和硫酸亚铁首先反应,生成亚铁氰化亚铁,然后使用含钾离子的氧化剂氧化亚铁离子生成亚铁氰化铁沉淀,再过滤干燥形成工业品亚铁氰化铁。
黄血盐法
用黄血盐钾与硫酸亚铁在微酸性溶液中反应生成亚铁氰化亚铁的复盐,再加硫酸氯酸钾氧化生成亚铁氰化铁与亚铁氰化钾的复盐。如用黄血盐钠来制造铁蓝,则生成的复盐要用铵来代替其中的钠,即生成亚铁氰化铁与亚铁氰化铵复盐,因此铁蓝按原料不同分为钾铁蓝和铵铁蓝两种。将以上复盐再经过滤、漂洗、干燥、粉碎,制得深蓝色铁蓝颜料。
应用领域
工业领域
亚铁氰化铁的油性溶液(“工程师蓝”)被用于工业制造,如冲压和铸造工艺。
作为首次出现的工业合成染料,因其稳定性,且不溶于水,其着色效果远强于以往的有机天然染料靛蓝。
教学领域
FeSO4+ 6NaCN +2Na4[Fe(CN)6]+ 4FeCl3= Fe4[Fe(CN)6]3↓ + 12NaCl+ Na2SO4
医疗领域
在医疗上铊可置换普鲁士蓝上的铁后形成不溶性物质,使其随粪便排出,对治疗经口急慢性铊中毒有一定疗效。用量一般为每日250mg/kg,分4次,溶于50ml 15%甘露醇中口服。
(适量补充氯化钾高钾能增加肾对铊的清除,可能与钾竞争性阻断肾小管对铊的吸收有关,同时钾可动员细胞内的铊到细胞外,使血铊含量增加,可使临床病情加重,因此要慎用。)
毒理危害
毒理资料
海关编码:29322910
危险品运输编码:UN 1993
WGK Germany:1
危险类别码:R40; R22; R10; R36/38; R23/25; R11; R36/37/38
安全说明:S22; S24/25
RTECS号:LJ8200000
危险品标志:Xn; T; F; Xi
泄露处理
失火时可用水、砂土扑救。
贮存条件
衍生物
附件列表
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