Берлінська лазур

Берлінська лазур
Подрібнена берлінська лазур, розмивання на папері
Назва за IUPAC	Iron(II,III) hexacyanoferrate(II,III)
Інші назви	залізна блакить турнбулевой синь прусський синій паризька блакить прусська блакить гамбурзька синь нейблау милори
Ідентифікатори
Номер CAS	14038-43-8
PubChem	2724251
Номер EINECS	237-875-5
ChEBI	CHEBI:30069
RTECS	V03AB31
SMILES	[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].[Fe+3].N#C[Fe-4](C#N)(C#N)(C#N)(C#N)C#N.N#C[Fe-4](C#N)(C#N)(C#N)(C#N)C#N.N#C[Fe-4](C#N)(C#N)(C#N)(C#N)C#N
InChI	1S/18CN.7Fe/c18*1-2;;;;;;;/q;;;;;;;;;;;;;;;;;;3*-4;4*+3
Номер Гмеліна	1093743
Властивості
Молекулярна формула	C18Fe7N18
Молярна маса	859,23 г/моль
Молекулярна маса	859.599927021 g mol−1
Зовнішній вигляд	Blue opaque crystals
Фармакологія
Шляхи введення	Oral
Небезпеки
MSDS	MSDS prussian blue
Пов'язані речовини
Інші катіони	Potassium ferrocyanide Sodium ferrocyanide
Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Берлінська лазур (залізна блакить, турнбулева синь, прусський синій, паризька блакить, прусська блакить, гамбурзька синь, нейблау, мілорі) — синій пігмент, суміш гексаціанофератів (II) від KFe[Fe(CN)₆]₃ до Fe₄[Fe(CN)₆] ₃. Близький до нього за складом і властивостями схожий пігмент — турнбуллева синь Fe₃[Fe(CN)₆]₂.

Історія та походження назви

Точна дата отримання берлінської лазурі невідома. Згідно з найбільш поширеною версією, вона була отримана на початку вісімнадцятого століття (деякі джерела називають дату — 1704) в Берліні фарбувальником Дізбахом (Diesbach). Інтенсивний яскраво-синій колір сполуки і місце отримання дали початок назві. З сучасної точки зору, отримання берлінської лазурі полягало в осадженні гексаціаноферату (II) заліза (II) шляхом додавання до жовтої кров'яної солі солей заліза (II) (наприклад, «залізного купоросу») і подальшого окислення до гексаціаноферрата (II) заліза (III). Можна було обійтися і без окислення, якщо відразу додавати до жовтої кров'яної солі солі заліза (III).

Інші назви цього з'єднання («залізна блакить», «прусський синій», «паризька блакить», «прусська блакить», «гамбурзька синь») також зобов'язані красивому синього кольору цього з'єднання.

Назва «турнбулева синь» походить від назви шотландської фірми «Артур і Турнбуль», яка в кінці вісімнадцятого століття виробляла фарби. У їх синтезі до «Червоної кров'яної солі» додавали сіль заліза (II) (залізний купорос). При цьому виходило з'єднання, дуже схоже на «берлінську блакить», такого ж красивого синього кольору, та існує в розчинній і нерозчинній формах. Остаточно той факт, що «берлінська блакить» і «турнбулева синь» це одна й та сама речовина був встановлений тільки в двадцятому столітті, коли в 1928 були виміряні магнітні моменти цих сполук, а в 1936 отримані їх рентгенограми.

Під назвою «паризька блакить» один час пропонувалася очищена «берлінська блакить».

Отримання

Метод приготування тримався в секреті до моменту публікації способу виробництва англійцем Вудвордом в 1724 р.

Берлінську блакить можна отримати, додаючи до розчинів гексаціаноферрата (II) калію («жовтої кров'яної солі») солі тривалентного заліза. При цьому залежно від умов проведення, реакція може йти за рівняннями:

Fe^IIICl₃ + K₄ [Fe^II(CN)₆] → KFe^III[Fe^II(CN)₆] + 3KCl,

або, в іонній формі

Fe³⁺ + [Fe(CN)₆]^4- → Fe[Fe(CN)₆]^-

Тому добутий гексаціаноферрат (II) калію-заліза (III) розчинний, носить назву «розчинна берлінська блакить».

Структурна схема розчинної берлінської лазурі (кристалогідрат виду KFe^III[Fe^II(CN) ₆]H₂O) приведена на малюнку. З неї видно, що атоми Fe²⁺ та Fe³⁺ розташовуються в кристалічній решітці однотипно, однак по відношенню до ціанідних груп вони нерівноцінні, переважає тенденція до розміщення між атомами вуглецю, а Fe³⁺ — між атомами азоту.

4Fe^IIICl₃ + 3K₄[Fe^II(CN)₆] → Fe^III₄[Fe^II(CN)₆]₃↓ + 12KCl,

або, в іонній формі

4Fe³⁺ + 3[Fe(CN)₆]^4- → Fe^III₄[Fe^II(CN) ₆]₃↓

Утворений нерозчинний (розчинність 2.10 −6 моль / л) осад гексаціаноферрата (II) заліза (III) носить назву «нерозчинна берлінська блакить».

Наведені вище реакції використовуються в аналітичної хімії для визначення наявності іонів Fe³⁺

Ще один спосіб полягає в додаванні до розчинів гексаціаноферрата (III) калію («червоної кров'яної солі») солей двовалентного заліза. Реакція йде також з утворенням розчинної і нерозчинної форми (див. вище), наприклад, за рівнянням (в іонній формі):

4Fe²⁺ + 3[Fe(CN)₆]^3- → Fe^III₄[Fe^II(CN) ₆]₃↓

Раніше вважалося, що при цьому утворюється гексаціаноферрат (III) заліза (II), тобто Fe^II ₃[Fe(CN)⁶]₂, саме таку формулу пропонували для «турнбулевої сині». Тепер відомо (див. вище), що турнбулева синь і берлінська лазур — одне і те ж речовина, а в процесі реакції відбувається перехід електронів від іонів Fe²⁺ до гексаціаноферрат (III) — іону (валентна перебудова Fe²⁺ + [Fe³⁺(CN)₆] до Fe³⁺ + [Fe ²⁺(CN) ₆] відбувається практично миттєво, зворотну реакцію можна здійснити у вакуумі при 300 °C).

Ця реакція також є аналітичною і використовується, відповідно, для визначення іонів Fe²⁺.

При старовинному методі отримання берлінської лазурі, коли змішували розчини жовтої кров'яної солі і залізного купоросу, реакція йшла по рівнянню:

Fe^IISO₄ + K₄[Fe^II(CN)₆] → K ₂Fe ^II[Fe^II(CN)₆] + K₂SO₄.

Одержаний білий осад гексаціаноферрата (II) калію-заліза (II) (сіль Еверітта) швидко окислюється киснем повітря до гексаціаноферрата (II) калію-заліза (III), тобто берлінської блакиті.

Властивості

Термічне розкладання берлінської лазурі йде за схемами:

при 200 C:

3Fe₄[Fe(CN)₆]₃ → (t)6(CN)₂ + 7Fe₂[Fe(CN)₆]

при 560 C:

Fe₂[Fe(CN)₆] → (t)3N₂ + Fe₃C + 5C

Цікавою властивістю нерозчинної форми берлінської блакиті є те, що вона, будучи напівпровідником, при дуже сильному охолодженні (нижче 5,5 К) стає феромагнетиком — унікальна властивість серед координаційних сполук металів.

Застосування

В якості пігменту

Застосовується як синій пігмент з торговою назвою «милори».

Вперше залізна блакить була випадково відкрита фарбувальником Дісбахом в Берліні і стала використовуватися як пігменту в 1704.

Колір залізної лазурі змінюється від темно-синього до ясно-синього в міру збільшення вмісту калію. Інтенсивний яскраво-синій колір берлінської лазурі обумовлений, ймовірно, одночасним наявністю заліза в різних ступенях окислення, так як наявність у з'єднаннях одного елемента в різних ступенях окислення часто дає поява або посилення кольоровості.

Темна блакить жорстка, важко змочується і диспергується, та спливаючи, дає дзеркальне відображення жовто-червоних променів («бронзують»).

Укривистість темної залізної лазурі 20 г / м, світлої 10 г / м . Маслоємність 40 — 60 г/100г

Залізна лазур не розчинна тому, неотруйна, добре фарбує, не втрачає свої властивості під впливом світла та повітря.

Стійка при нагріванні до 180 . Володіє стійкістю до кислот, але легко розкладається навіть найслабшими лугами.

Залізна блакить, завдяки хорошій покриваності і красивому синього кольору знаходить широке застосування в якості пігменту для виготовлення фарб і емалей.

Також її застосовують у виробництві друкарських фарб, синьою копірки, підфарбовування безбарвних полімерів типу поліетилену.

Застосування залізної лазурі обмежено її нестійкістю по відношенню до лугів, під дією яких розкладається з виділенням гідроксиду заліза Fe(OH)₃. Вона не може використовуватися в композиційних матеріалах, що мають у своєму складі лужні компоненти, і для забарвлення по вапняної штукатурці.

У таких матеріалах як синього пігменту, як правило використовують органічний пігмент блакитний фталоціанінових.

Лікарський засіб

Також використовується як антидот при отруєнні солями талію і цезію. Код АТХ V03AB31 .

Інші сфери застосування

До того, як мокре копіювання документів і креслень було витіснене сухим, берлінська лазур була основним утворюється пігментом в процесі светокопирования (так звані «синьки», процес Ціанотипія).

В суміші з маслянистими матеріалами використовується для контролю щільності прилягання поверхонь і якості їх обробки. Для цього поверхні натирають зазначеної сумішшю, потім з'єднують. Залишки нестершейся синьої суміші вказують більш глибокі місця.

Також використовується як комплексоутворюючі агент, наприклад, для отримання пруссідов.

Токсичність

Не є токсичною речовиною, хоча в її складі і є ціанідний аніон CN^-, так як він міцно пов'язаний в стійкому комплексному гексаціаноферрат 4 — аніоні (константа нестійкості цього аніона становить лише 4.10 −36).

Джерела

• Берлінська лазурь на сайті znaimo.com.ua

Це незавершена стаття з хімії. Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.