18世紀(jì)有一個(gè)名叫狄斯巴赫的德國(guó)人,他是制造和使用涂料的工人,因此對(duì)各種有顏色的物質(zhì)都感興趣??傁胗帽阋说脑现圃斐鲂阅芰己玫耐苛稀5宜拱秃諏⒉菽净液团Q旌显谝黄疬M(jìn)行焙燒,再用水浸取焙燒后的物質(zhì),過(guò)濾掉不溶解的物質(zhì)以后,得到清亮的溶液,把溶液蒸濃以后,便析出一種黃色的晶體。當(dāng)?shù)宜拱秃諏⑦@種黃色晶體放進(jìn)三氯化鐵的溶液中,便產(chǎn)生了一種顏色很鮮艷的藍(lán)色沉淀。狄斯巴赫經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的試驗(yàn),這種藍(lán)色沉淀竟然是一種性能優(yōu)良的涂料。狄斯巴赫的老板將這種涂料的生產(chǎn)方法嚴(yán)格保密,并為這種顏料起了個(gè)令人捉摸不透的名稱——普魯士藍(lán),以便高價(jià)這種涂料。
經(jīng)典的配合物/普魯士藍(lán)
普魯士藍(lán)是經(jīng)典的配合物。具有立方結(jié)構(gòu)。分子中,M+可以是鉀、鈉或銨。 其配體為六個(gè)氰基,中心離子為二價(jià)鐵離子。氰基與二價(jià)鐵離
普魯士藍(lán)分子結(jié)構(gòu)圖
普魯士藍(lán)分子結(jié)構(gòu)圖圖冊(cè)
子共同通過(guò)配位鍵組成六氰合鐵(II)酸根(整體顯-4價(jià))作為普魯士藍(lán)的內(nèi)配位層(內(nèi)界)。而外層的三價(jià)鐵離子與鉀離子作為普魯士藍(lán)的外配位層(外界)通過(guò)離子鍵與六氰合鐵(II)酸根以離子鍵的形式相連接。結(jié)構(gòu)方面,普魯士藍(lán)為六面立(正)方結(jié)構(gòu)。氰基作為立(正)方的各條棱連結(jié)處于頂點(diǎn)的鐵離子,其中相同價(jià)態(tài)的鐵離子在各面上均互為對(duì)角,而每間隔一個(gè)立(正)方,鉀離子會(huì)被包裹在其中。
制法/普魯士藍(lán)
草木灰中含有碳酸鉀,牛血中含有碳和氮兩種元素,這兩種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),便可得到亞鐵氰鉀,它便是狄斯巴赫得到的黃色晶體,由于它是從牛血中制得的,又是黃色晶體,因此更多的人稱它為黃血鹽。它與三氯化鐵反應(yīng)后,得到亞鐵氰化鐵,也就是普魯士藍(lán)。
3K4Fe(CN)6 + 4FeCl3 → Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KCl
普魯士藍(lán)是由亞鐵氰鉀和三氯化鐵反應(yīng)后產(chǎn)生。在反應(yīng)過(guò)程中,能見(jiàn)度和顏色會(huì)立刻轉(zhuǎn)變。
性能/普魯士藍(lán)
色彩
深藍(lán)色粉末,顏色強(qiáng)烈、濃厚。
吸水性
有吸水性(在水中接近4%可見(jiàn)),普魯士藍(lán)難以潤(rùn)濕。
可燃性
易燃。燃燒中產(chǎn)生HCN、NH3、CO、和CO2 氣體。
應(yīng)用/普魯士藍(lán)
染料應(yīng)用
用于油漆、油墨、塑料等行業(yè)及文教用品的著色。
化學(xué)應(yīng)用
在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,常用生成普魯士藍(lán)的反應(yīng)來(lái)檢驗(yàn)CNˉ: FeSO4+ 6NaCN → Na4Fe(CN)6 + Na2SO4 Na4Fe(CN)6 + 4FeCl3 → Fe4[Fe(CN)6]3 ↓(普魯士藍(lán)) + 12NaCl
醫(yī)學(xué)應(yīng)用
原理普魯士藍(lán)染色的衣物
普魯士藍(lán)染色的衣物圖冊(cè)
在醫(yī)療上可置換普魯士藍(lán)上的鉀后形成不溶性物質(zhì)隨糞便排出,對(duì)治療經(jīng)口急慢性中毒有一定療效。用量一般為每日250mg/kg,分4次,溶于50ml 15%甘露醇中口服。目前中國(guó)國(guó)家儲(chǔ)備約有一百片左右。(適量補(bǔ)充化鉀高鉀能增加腎對(duì)的清除,可能與鉀競(jìng)爭(zhēng)性阻斷腎小管對(duì)的吸收有關(guān),同時(shí)鉀可動(dòng)員細(xì)胞內(nèi)的到細(xì)胞外,使血
含量增加,可使臨床病情加重,因此要慎用。)
應(yīng)用實(shí)例
1995年3月,清華大學(xué)一名學(xué)生中了毒,病情嚴(yán)重。1995年4月底,經(jīng)北京市職業(yè)病衛(wèi)生防治所的陳震陽(yáng)教授化驗(yàn)確診后,在協(xié)和醫(yī)院,醫(yī)學(xué)用普魯士藍(lán)被用來(lái)救活中毒學(xué)生的生命。
解除放射性/普魯士藍(lán)
可用于體內(nèi)銫-137的排出
在1986年的切爾諾貝利核泄漏事件后,由于普魯士藍(lán)具有排出體內(nèi)銫元素和元素的能力,而被用于治療輻射病。其原理是普魯士藍(lán)能阻止腸道內(nèi)銫的吸收和在吸收,加速體內(nèi)銫的排出速率。在經(jīng)口攝入后的初期用藥,促排效果尤為顯著。在非經(jīng)口攝入或經(jīng)口攝入后延遲給予普魯士藍(lán),通過(guò)阻止腸道對(duì)銫的在吸收,也有一定的促排作用。
能吸收放射性銫的布料
東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所2012年5月28日宣布,其研究小組開發(fā)出了能夠高效吸收溶解在水中的放射性銫離子的布料。這種布料有望用于清除福島核泄漏事故后土壤和水中的放射性銫污染。研究小組用一種新技術(shù)將能夠吸收銫的藍(lán)色顏料普魯士藍(lán)的微粒固定到布上。用這種方法制成的長(zhǎng)60厘米、寬40厘米的薄布,就能99%地吸附溶解在10升水中的10毫克銫。如果將這種布用鹽酸溶液浸泡,則幾乎能夠100%地回收銫。
由東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所與無(wú)紡布制造廠家“小津產(chǎn)業(yè)”共同組成的研究小組成功研發(fā)出一種能有效吸附放射性銫的布,并可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。除河流、水池里的水之外,受污染土壤中的水分里所含的銫也可被這種布吸附,從而實(shí)現(xiàn)除污。新產(chǎn)品中,有效除銫的成分為“普魯士藍(lán)”人造染色劑。研發(fā)小組將無(wú)紡布與“普魯士藍(lán)”直接合成,生產(chǎn)出的“除銫布”