Błękit pruski

związek chemiczny

Błękit pruski, błękit Turnbulla (heksacyjanożelazian(II) żelaza(III)), Fe4[Fe(CN)6]3 [4] – nieorganiczny związek chemiczny, mieszana sól kompleksowa zawierająca anion heksacyjanożelazianowy(II) oraz kation żelaza. Wykazuje silne niebieskie zabarwienie, spowodowane absorpcją światła powodującą przeniesienie elektronu pomiędzy atomami żelaza na różnych stopniach utlenienia.

Błękit pruski
Niepodpisana grafika związku chemicznego; prawdopodobnie struktura chemiczna bądź trójwymiarowy model cząsteczki
Niepodpisana grafika związku chemicznego; prawdopodobnie struktura chemiczna bądź trójwymiarowy model cząsteczki
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny Fe4[Fe(CN)6]3
Masa molowa 859,23 g/mol
Wygląd błękitne kryształy
Identyfikacja
Numer CAS 12240-15-2 „rozpuszczalny błękit pruski”[1]
14038-43-8 „nierozpuszczalny błękit pruski”[2]
PubChem 2724251

Otrzymywanie i strukturaEdytuj

Błękit pruski i błękit Turnbulla mają ten sam wzór chemiczny i identyczną budowę krystaliczną, różnią się jedynie sposobem otrzymywania[5][6]:

błękit pruski – z soli żelaza(III) i heksacyjanożelazianu(II) potasu:
Fe3+ + K+ + [FeII(CN)6]4−
błękit Turnbulla – z soli żelaza(II) i heksacyjanożelazianu(III) potasu:
Fe2+ + K+ + [FeIII(CN)6]3−

Po zmieszaniu roztworów reagentów, w obu przypadkach natychmiast pojawia się intensywny niebieski kolor produktu. W roztworze występuje równowaga redox pomiędzy wolnymi i skompleksowanymi jonami żelaza[6]:

Fe3+ + [FeII(CN)6]4− ⇌ Fe2+ + [FeIII(CN)6]3−

która ustala się po ok. 2–3 min i jest przesunięta w prawo. W ciele stałym przeciwnie, atomy Fe(II) związane są z atomami węgla grupy cyjankowej tworząc oktaedryczny kompleksowy anion heksacyjanożelazianowy(II). Atomy Fe(III) otoczone są sześcioma atomami azotu grupy CN[5][6].

Pomimo że pierwsze doniesienia o identyczności błękitu pruskiego i Turnbulla pochodzą z roku 1936[6] i są potwierdzone późniejszymi badaniami[5][6], związki bywają uważane za odmienne (błękitowi Turnbulla przypisuje się wzór FeII3[FeIII(CN)6]2, co wynika prawdopodobnie z trudności analitycznych związanych z różnicą w stopniach utlenienia atomów żelaza w roztworze i w ciele stałym)[5].

ZastosowanieEdytuj

Stosowany jest głównie jako pigment do farb, służy także jako substancja elektroaktywna w elektrochemii. Może być również wykorzystany jako czynnik kompleksujący w leczeniu zatruć metalami ciężkimi, szczególnie talem i radioaktywnym cezem. Stosowany jest również w chemii analitycznej jako produkt reakcji wykrywania kationu żelaza(II) w drugiej grupie kationów. Powstawanie błękitu pruskiego/Turnbulla jest bardzo czułą reakcją, stosowaną w tzw. próbach pierwotnych (w chemii analitycznej), pod warunkiem, że nieobecne są jony Mn2+, Ni2+ lub Co2+.

HistoriaEdytuj

Po raz pierwszy został wytworzony w 1709 r. przez farmaceutę Johanna Konrada Dippela, który chcąc uzyskać czerwoną barwę, omyłkowo wymieszał wywar z koszenili, siarczan żelaza i węglanu potasu (który wcześniej posłużył do ratyfikowania oleju zwierzęcego). Zamiast czerwieni uzyskał błękit, któremu nadał nazwę "berlińskiego"[7].

Kolor ten został przyjęty jako barwa armii pruskiej, w odróżnieniu od kolorów zielonego armii rosyjskiej (bazującego na barwnikach roślinnych) i niebieskiego armii francuskiej i bawarskiej (bazujących na barwniku indygo). Barwnik pruski w praktyce okazał się trudny do utrzymania w czystości – spierał się w kontakcie z mydłem.

W XIX wieku stosowany był dla odczytania palimpsestów.

Jeden z barwników stosowanych przez więźniów do wykonywania tatuaży[8].

Zobacz teżEdytuj

PrzypisyEdytuj

  1. Prussian blue soluble (nr 03899) w katalogu produktów Sigma-Aldrich (Merck KGaA). [dostęp 2019-05-10].
  2. Prussian blue insoluble, [w:] ChemIDplus [online], United States National Library of Medicine [dostęp 2019-05-10] (ang.).
  3. Błękit pruski (nr 03899) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2019-05-10]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  4. Guido Crisponi, Valeria Marina Nurchi, Chapter 2 - Chelating Agents as Therapeutic Compounds—Basic Principles, Jan Aaseth, Guido Crisponi, Ole Andersen (red.), Boston: Academic Press, 2016, s. 35–61, ISBN 978-0-12-803072-1 [dostęp 2020-12-03] (ang.).1 stycznia
  5. a b c d L.D. Hansen, W.M. Litchman, G.H. Daub, Turnbull’s blue and Prussian blue: KFe(III)[Fe(II)(CN)6], „Journal of Chemical Education”, 46 (1), 1969, s. 46, DOI10.1021/ed046p46.c?
  6. a b c d e Reed M. Izatt i inni, Calorimetric study of Prussian blue and Turnbull’s blue formation, „Inorg. Chem.”, 9 (9), 1970, s. 2019–2021, DOI10.1021/ic50091a012.
  7. Michel Pastoreau, Niebieski-historia koloru, Warszawa 2013: Oficyna Naukowa, ISBN 978-83-7737-050-6.
  8. Katarzyna Mirczak: Tajemny kod tatuaży (pol.). [dostęp 2014-04-13].