普鲁士蓝的发现 归功于一位名叫迪斯巴赫 (Diesbach) 的德国油漆制造商于 1706 年创作的作品。当时在柏林工作的迪斯巴赫 (Diesbach) 正试图在他的实验室中创造胭脂红湖。
( “湖”曾经是任何染料基颜料的标签;“胭脂虫”最初是通过粉碎胭脂虫昆虫的尸体而获得的。 )
他需要的成分是硫酸铁(Ⅲ)和碱钾(或更广为人知的名称是氢氧化钾)。
钾肥被动物油污染,应该被扔掉。当他混合两种化学物质时,他得到的不是他所期待的浓红色,而是非常苍白的一种。然后他尝试将其集中,但他首先得到的是紫色,然后是深蓝色,而不是他期待的深红色。
他意外地创造了第一种合成蓝色颜料——普鲁士蓝。
但 普鲁士蓝是如何化学合成的?
研究发现苛性(或碱性)钾与动物油中的六氰基铁(Ⅱ)结晶生成六氰基铁(Ⅱ)钾盐:
4K + + [Fe Ⅱ (CN) 6 ] 4- = K 4 [Fe Ⅱ (CN) 6 ]
添加硫酸铁(Ⅲ)形成著名的普鲁士蓝(PB):
K 4 [Fe Ⅱ (CN) 6 ] + Fe 3+ = KFeⅢ [ FeⅡ (CN) 6 ](PB)+3K +
在今天的背景下,我们还知道六氰高铁酸盐 (II) 可以通过使用 H 2 O 2的简单受控氧化反应转化为 PB (过氧化氢)或氯酸钠(Ⅰ)(NaClO)。
PB 可以以“可溶”(实际上是胶体)和不溶性(胶体 PB 的聚集体)两种形式存在
钾+ + 铁3+ + [Fe Ⅱ (CN) 6 ] 4− →KFe Ⅲ [Fe Ⅱ (CN) 6 ] (胶体PB)
4Fe 3+ + 3[Fe Ⅱ (CN) 6 ] 4− →Fe Ⅲ [Fe Ⅲ Fe Ⅱ (CN) 6 ] 3 (不溶性PB)
这听起来很有趣,但我们中的一些人也听说过特恩布尔的蓝色 (TB)。和PB有区别吗?
K 3 [Fe Ⅲ (CN) 6 ] + Fe 2+ = KFe Ⅱ [Fe Ⅲ (CN) 6 ] (TB) + 2K +
虽然 PB 和 TB 在化学式上可能看起来不同,但不要忘记它们本质上是晶体,含有 Fe 2+ 和Fe 3+ 以有序的方式(立方体)排列,CN –散布在整个巨大的晶格中。 X射线和电子衍射光谱的结果表明TB和PB具有相同的晶体结构!
所以 PB的晶体结构如何以及它的颜色是如何产生的?它是否来自 dd 电子跃迁,正如我们对许多有色过渡化合物所期望的那样?请参阅本主题的第 2 部分。
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