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普鲁士蓝

普鲁士蓝 普鲁士蓝(Prussian Blue),化称为亚氰化(ferric ferrocyanide)或六氰(II)酸(III)(ferric hexacyanoferrate),又柏林蓝(Berlin blue)、中国蓝、华蓝(Chinese blue)、巴黎蓝(Paris blue)、米洛丽蓝(Milori blue)、铁蓝(iron blue)、矿蓝(mineral blue)、料......
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研究简史

普鲁士蓝颜料18世纪有一个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,狄斯巴赫将草木灰牛血在一起进烧,再用水浸取烧后的物质,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的溶液中,便产生了一种色很鲜艳的蓝色沉淀。狄斯巴赫过进一步的试验,这种蓝色沉淀竟然是一种性能优良的涂料。该反应程式:

3K4[Fe(CN)6]+ 4FeCl3→ Fe4[Fe(CN)6]3↓+ 12KCl

狄斯巴赫的老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法严格保密,并为这种料起了个令人捉摸不透的称——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色就是使用该种色,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更换成土灰色

直到20年以后,一些化家才了解普鲁士蓝是什么物质,也掌握了它的生产法。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盐。它与氯化反应后,得到亚氰化,也就是普鲁士蓝

物质结构

普鲁士蓝具有立结构。 分子中, M+可以是钾、钠或铵。

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。

汽压:740mmHg at 25°C

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。

性质

普鲁士蓝

CAS号:14038-43-8

分子式:C18Fe7N18

分子量:859.22800

确质量:859.60000

PSA:428.22000

LogP:0.28454

比色指数: 料蓝 27 CI 77510 / 77520

成分: M+Fe3+[Fe2+(CN)6]· H2O

普鲁士蓝性能指标耐溶性:极好。

耐碱性:差。

耐晒性:极好。

色彩:色强烈、浓厚。

吸水性:由吸水性(在水中接近4%)可见,普鲁士蓝难以润湿

可燃性:易燃。燃烧中产生HCN、NH3、CO、和CO2体。

稳定性:在常温常压下稳定,能耐晒、耐酸,但遇浓硫酸沸则分解;耐碱性弱,即使是稀碱也能使其分解,不能与碱性料共用。

制备方法

实验室制法

最初狄斯巴赫把草木灰牛血混在一起,制成亚氰化钾,其三水物俗称黄盐,后与三氯化(或其他能够提供三价离子的物质)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。现代通常以亚氰化钾和硫酸亚首先反应,生成亚氰化亚,然后使用含钾离子的氧化氧化亚离子生成亚氰化沉淀,再过滤干成工业品亚氰化

盐法

用黄盐钾与硫酸亚在微酸性溶液中反应生成亚氰化亚的复盐,再加硫酸氯酸钾氧化生成亚氰化与亚氰化钾的复盐。如用黄盐钠来制造铁蓝,则生成的复盐要用铵来代替其中的钠,即生成亚氰化与亚氰化铵复盐,因此铁蓝原料不同分为钾铁蓝和铵铁蓝两种。将以上复盐再过滤、洗、干、粉碎,制得深蓝铁蓝料。

应用领域

工业领域

氰化的油性溶液(“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

领域

在化实验中,常用生成普鲁士蓝的反应来检验CNˉ:

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成不溶性物质,使其随粪便排出,对治疗急慢性中毒有一定疗效。用量一般为每日250mg/kg,分4次,溶于50ml 15%醇中服。

(适量补充氯化钾高钾能增加对铊的清除,可能与钾竞争性阻断小管对铊的吸收有,同时钾可动员细胞的铊到细胞外,使铊含量增加,可使临床病情加重,因此要慎用。)

毒理危害

毒理资料

编码:29322910

危险品运输编码:UN 1993

WGK Germany:1

危险类码: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

处理

时可用水、砂土扑救。

贮存条件

普鲁士蓝应贮存在通、干的库房中,贮存时要避免与氧化物、酸、氨、光接触。

衍生物

实际上,Fe与[Fe(CN)6]4-反应, 生成深蓝色的沉淀,被称为普鲁士蓝;而Fe与[Fe(CN)6]3-的反应,生成深蓝色的沉淀被称为滕氏蓝。两种产物表现出相似的色(蓝色),且含有完全相同的化元素和化式。

一种观点认为,这两种物质因为具有完全相同的结构,且过X 射线、磁化率、光电子能谱和穆斯堡尔谱的测定,两者的性质一样或者基本一致,可以被认为是同一种物质。

另一种观点则认为,普鲁士蓝和滕氏蓝虽然结构相同,但普鲁士蓝色总是较滕氏蓝略深一些。过两种物质的穆斯堡尔谱比较,其电子结构略有差异,因此造成色的差

总之,普鲁士蓝和滕氏蓝在化结构上是一致的,至于是否为同一物质,仍存在争议。

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