Берлінська лазур

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Берлінська лазур
Prussian blue.jpg
Подрібнена берлінська лазур, розмивання на папері
Pigment Berliner Blau.JPG
Пігмент берлінська лазур
Назва за IUPAC Iron(II,III) hexacyanoferrate(II,III)
Інші назви залізна блакить

турнбулева синь
прусський синій
паризька блакить
прусська блакить
гамбурзька синь
нойблау
мілорі

Ідентифікатори
Номер CAS 14038-43-8
PubChem 2724251
Номер EINECS 237-875-5
ChEBI CHEBI:30069
RTECS V03AB31
SMILES
InChI
Номер Гмеліна 1093743
Властивості
Молекулярна формула C18Fe7N18
Молярна маса 859,23 г/моль
Зовнішній вигляд Сині непрозорі кристали
Фармакологія
Шляхи введення Oral
Небезпеки
MSDS MSDS prussian blue
Пов'язані речовини
Інші катіони Фероціанід(III) калію

Фероціанід(III) натрію

Якщо не зазначено інше, дані приведені для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Берлíнська лазур (залізна блакить, турнбулева синь, прусський синій, паризька блакить, прусська блакить, гамбурзька синь, нойблау, мілорі) — синій пігмент з ідеалізованої формулою Fe7(CN)18. Інші назви: прусський синій, в художньому мистецтві — паризький синій. Турнбýлева синь — ця сама речовина, але добута з інших реагентів; завдяки дещо іншому складу має трохи інший колір. «Розчинна форма» берлінської лазурі має склад KFe[Fe(CN)6]. Берлінська лазур — один із перших синтетичних пігментів, тому в неї багато різних (комерційних) назв.

Історія та походження назви[ред.ред. код]

Точна дата винайдення берлінської лазурі невідома. Згідно з найбільш поширеною версією, вона була добута на початку XVIII 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 ферум(II) гексаціаноферату(II) шляхом додавання до жовтої кров'яної солі солей феруму (II) (наприклад, «залізного купоросу») і подальшого окиснення до ферум(III) гексаціаноферату(II) киснем повітря або перекисом водню. Можна також обійтися без окиснення, якщо відразу додавати до жовтої кров'яної солі солі феруму (III).

Інші назви цієї сполуки («залізна блакить», «прусський синій», «паризька блакить», «прусська блакить», «гамбурзька синь») також зумовлені красивим синім кольором сполуки.

Назва «турнбулева синь» походить від назви шотландської фірми «Артур і Турнбуль», яка наприкінці XVIII століття виробляла фарби. У їх синтезі до червоної кров'яної солі додавали сіль феруму (II) (залізний купорос). При цьому утворювалась сполука, дуже схожа на берлінську лазур, такого ж красивого синього кольору. Остаточно той факт, що «берлінська лазур» і «турнбулева синь» — це одна й та сама речовина, був встановлений тільки в XX столітті, коли в 1928 було виміряно магнітні моменти цих сполук, а в 1936 отримано їх рентгенограми.

«Паризькою блакиттю» певний час називали очищену «берлінська лазур».

Добування[ред.ред. код]

Метод приготування тримався в секреті до моменту публікації способу виробництва англійцем Вудвордом в 1724 р. Історично пігмент добували окисненням ферум(II) фероціанідів(II) — безбарвних твердих речовин із формулою M2Fe[Fe(CN)6], де M+ = Na+ або K+.

FeSO4 + K4[Fe(CN)6] → K2Fe[Fe(CN)6]↓ + K2SO4

Одержаний білий осад гексаціаноферату(II) калію-феруму(II) (сіль Еверітта) швидко окиснюється киснем повітря до гексаціаноферату(II) калію-феруму(III), тобто «розчинної» берлінської лазурі.

Берлінську лазур також можна добути додаванням до розчинів калій гексаціаноферату(II) («жовтої кров'яної солі») солей тривалентного феруму. При цьому, залежно від умов проведення, реакція може йти за рівняннями:

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

Продукт реакції також може містити кристалізаційну воду. Калієвмісну сполуку називають розчинною формою берлінської лазурі, хоча насправді вона так само нерозчинна, утворює колоїд. Осад ферум(III) гексаціаноферату(II) (розчинність 2·10−6 моль/л) носить назву «нерозчинна берлінська лазур».

Кристалічна структура[ред.ред. код]

Кристалічна ґратка кубічна. У вершинах кубів розташовані іони Fe3+ та Fe2+, що чергуються, тобто найближчі 6 сусідів катіону Fe3+ є катіонами Fe2+ і навпаки. Ціанід-іони розташовані уздовж ребер кубів атомом карбону до Fe2+ і нітрогену до Fe3+. Всередині кубу може знаходитися молекула води для нерозчинної форми (ступінь гідратації Fe7(CN)18·xH2O становить x = 14–16) або катіони калію для розчинної форми.

Властивості[ред.ред. код]

Термічне розкладання берлінської лазурі відбувається за схемами:

  • при 200°C:
3Fe4[Fe(CN)6]3 → 6(CN)2 + 7Fe2[Fe(CN)6]
  • при 560°C:
Fe2[Fe(CN)6] → 3N2 + Fe3C + 5C

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

Застосування[ред.ред. код]

В якості пігменту[ред.ред. код]

Застосовується як синій пігмент з торговою назвою «мілорі». Колір пігменту змінюється від темно-синього до ясно-синього в міру збільшення вмісту калію. Інтенсивний яскраво-синій колір берлінської лазурі обумовлений, ймовірно, одночасним наявністю феруму в різних ступенях окиснення, оскільки наявність у сполуках атомів одного елементу в різних ступенях окиснення часто веде до появи або посилення кольоровості.

Темна лазур жорстка, важко змочується і диспергується, спливаючи, дає дзеркальне відбивання жовто-червоних променів («бронзовіє»).

Укривність темної лазурі 20 г/м², світлої 10 г/м². Маслоємність 40 — 60 г/100г. Нерозчинна у воді, неотруйна, добре фарбує, не втрачає своїх властивостей під впливом світла та повітря. Стійка при нагріванні до 180°C, а також до дії до кислот, але легко розкладається навіть найслабшими лугами.

Сполука, завдяки хорошій укривності і красивому синьому кольору, знаходить широке застосування як пігмент для виготовлення фарб і емалей. Також її застосовують у виробництві друкарських фарб, синьої копірки, підфарбовування безбарвних полімерів типу поліетилену.

Застосування 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 фарбування по вапняній штукатурці. В таких матеріалах як синій пігмент зазвичай використовують органічний пігмент блакитний фталоціаніновий.

В хімії[ред.ред. код]

Реакції прямого добування пігменту використовуються в аналітичній хімії для якісного визначення катіонів Fe2+ та Fe3+. Також використовується як комплексоутворюючий агент, наприклад, для отримання прусидів.

В медицині[ред.ред. код]

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

Інші сфери застосування[ред.ред. код]

Доки мокре копіювання документів і креслень не було витіснене сухим, берлінська лазур була основним утворюється пігментом в процесі світлокопіювання (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 нестертої синьої суміші вказують більш глибокі місця.

Токсичність[ред.ред. код]

Не є токсичною речовиною. Хоча в її складі і є ціанідний аніон CN, він міцно пов'язаний в стійкому комплексному гексаціаноферат(II)-аніоні (константа нестійкості цього аніону становить лише 4·10−36).

Див. також[ред.ред. код]

Джерела[ред.ред. код]