Тъмно лазурно. Пруско синьо в модерен интериор. Откъс, характеризиращ пруското синьо

3 K 4 + 4FeCl 3 → Fe 4 3 ↓ + 12KCl

Ако вземем комплексната сол K4 в излишък, тогава потенциалоопределящите йони ще бъдат 4– йони, а противойоните ще бъдат –K +. В този случай гранулата ще има отрицателен заряд:

(m 3 ]n 4– (4n–x)K + ) – x xK +

При получаване на този зол при условия на излишък на FeCl 3, потенциалоопределящите йони ще бъдат Fe 3+ йони, а –Cl – йони ще станат противойони. Гранулата ще придобие положителен заряд:

(m 3 ]nFe 3+ (3n–x)Cl – ) + x xCl –

2. Получаване на зол на железен (III) хидроксид чрез хидролиза на FeCl3.

FeCl 3 + 3H 2 OFe(OH) 3 ↓ + 3HCl

Част от получения Fe(OH)3 ще реагира със солна киселина при реакционните условия:

Fe(OH) 3 + HCl → FeOCl + 2 H 2 O

В това отношение FeOCl ще действа като стабилизатор:

FeOCl↔FeO + +Cl –

защото железен (III) хлорид е напълно изразходван, тогава потенциалоопределящите йони ще бъдат FeO +, т.к. Именно те, а не Fe 3+ йони, ще присъстват в излишък в разтвора.

Формулата на мицела (фиг. 60а) ще бъде написана, както следва:

(m nFeO + (n – x) Cl – ) +x xCl –

3. Получаване на As2s3 зол:

2H 3 AsO 3 + 3H 2 S → As 2 S 3 ↓ + 6 H 2 O

Двуосновната хидросулфидна киселина е слаб електролит, в разтвор се дисоциира главно в първия етап

H 2 S↔HS – +H + ,

следователно потенциалоопределящите йони в този случай ще бъдат HS – йони. В тази връзка формулата на получения мицел (фиг. 60b) може да бъде представена, както следва:

(mn HS – (n – x) H + ) –x xH +

Ориз. 60. Структурна схема: а– мицели на железен (III) хидроксид; b – мицели на арсенов сулфид m – брой молекули, образуващи ядрото; δ – адсорбционен слой (плътен); Q – дифузен слой от противойони

Като пример за образуването на DES чрез повърхностна дисоциация можем да разгледаме структурата на мицел на силициева киселина, някои от молекулите на която, намирайки се на повърхността на ядрото, се дисоциират съгласно уравнението:

H 2 SiO 3 ↔H + +HSiO 3 –

Освен това йоните HSiO 3 –, здраво свързани с ядрото, са потенциалоопределящи. Ролята на противойони играят подвижните Н + йони, които са разпределени както в адсорбционния, така и в дифузния слой (фиг. 61). Схематичната структура на колоидна частица от даден зол може да бъде представена по следния начин:

(mn HSiO 3 – (n – x) H + ) xH +

Ориз. 61. Дисоциация на повърхностни силанолни групи

Трябва да се отбележи, че мицелите в золите нямат строго определен състав и имат по-сложна структура, която предложените от нас формули отразяват със значителна степен на условност. Независимо от това, те позволяват много свойства на золите да бъдат интерпретирани както качествено, така и количествено и следователно представляват известен интерес.

Електрокинетични свойства на золите

Доказателство, че колоидните частици в золите се състоят от две противоположно заредени части, способни да се движат една спрямо друга, може да се получи чрез излагане на дисперсната система на външно електрическо поле.

Това явление е наблюдавано за първи път през 1809 г. от професора на Московския университет Ф. Рейс (фиг. 62). В неговите експерименти две стъклени тръби без дъно (2) бяха вкарани в парче мокра глина (1), в което се наля вода до същото ниво. Електродите бяха спуснати в тръбите и свързани към съответните полюси на източника на постоянен ток. След известно време, под въздействието на електрическо поле, глинените частици, откъсвайки се от повърхността, започват да се движат в стъклена тръба с положително зареден електрод (3), образувайки ясно видима суспензия в нея (под формата на мътност ) (фиг. 62). Това показва, че самите частици глина са отрицателно заредени.

Ориз. 62. Инсталационна схема за електрофореза и електроосмоза

Нивото на течността в тръбата с глинени частици намалява, но във втората тръба (с отрицателно зареден електрод) (4), напротив, се повишава със стойността h(5). Самата течност остава прозрачна и, очевидно, придобива положителен заряд.

При по-нататъшно изследване на тези явления беше открито, че те са характерни за много колоидни дисперсни системи.

Движението на твърди частици от дисперсната фаза във външно електрическо поле към един от електродите се наричаелектрофореза.

Съответно се нарича движението на течна дисперсионна среда към противоположно зареден електрод електроосмоза.

И двете тези явления спадат към т.нар електрокинетични явленияИ наблюдава се при възникване на потенциална разлика в дисперсна система .

Последващите изследвания показаха, че електрокинетични явления в золите се наблюдават не само когато те са въведени във външно електрическо поле. През 1859 г. Куинке открива, че потенциална разлика в дисперсните системи възниква, когато водата се избутва механично през пореста диафрагма или през капиляр, т.е. когато дисперсионната среда се движи спрямо неподвижна дисперсна фаза (фиг. 63а). Това затруднява изтичането на течността.

Ориз. 63. Инсталационни схеми за мониторинг: a – потенциал на оттичане b – потенциал на утаяване

Това явление (обратно на електроосмозата) се нарича ефект на потокаили ефект на потока, а получената потенциална разлика е потенциал на потока.

През 1878 г. Дорн открива друго електрокинетично явление, което се състои при възникване на потенциална разлика при механичното движение на твърдите частици спрямо неподвижната течна фаза(например, когато песъчинки се утаят във водата) (фиг. 63b). Това явление е обратното на електрофорезата и се нарича седиментационен ефект; получената потенциална разлика еседиментационен потенциал.

Образуването на поток и седиментационни потенциали се наблюдава в индустрии, в които се транспортират течности (изпомпване на технологични разтвори, течни горива), утаяване на суспензии и емулсии по време на фазовото разделяне. В краищата на тръбопроводите и апаратите възникват високи потенциални разлики, които често причиняват искрови разряди, които причиняват пожари и експлозии.

Електрокинетичните явления могат да се обяснят със съществуването на дисперсна фаза на двоен електрически слой върху повърхността на частиците, т.е. появата на потенциална разлика между гранулата и дифузния слой на мицела.

Тъй като в този случай гранулите в пепелта имат заряди от същия знак, а техните дифузни слоеве имат заряди от различен знак, тогава под въздействието на външно електрическо поле тези компоненти на мицела започват да се движат един спрямо друг (фиг. 64).

Ориз. 64. Схема на движение на гранула и дифузен слой на мицела във външно електрическо поле

Например, ако една гранула е отрицателно заредена, тогава във външно електрическо поле тя ще се придвижи към анода; положително заредените противойони на дифузния слой, заедно с техните хидратационни обвивки, ще се натрупат близо до катода.

Когато твърдата и течната фаза на мицелите се движат една спрямо друга, тяхното плъзгане и разкъсване става не по повърхността на гранулата, а на известно разстояние от нея, извън адсорбционния слой по равнината АВ (фиг. 65). Следователно противойоните, разположени в адсорбционния слой, ще бъдат неподвижни спрямо гранулата и по време на електрофореза ще започнат да се движат с нея, като влачат своите хидратационни черупки със себе си. Потенциалът, възникващ в равнината на плъзгане, е зета потенциал (ζ-потенциал); той определя скоростта на движение на гранулата и дифузния слой един спрямо друг, когато се прилага електрическо поле, т.е. е причина за електрокинетични явления. В тази връзка той получи второто си име - електрокинетичен потенциал.

Фигура 65. Структура на двойния електрически слой: 1 – йони, определящи потенциала; 2 – адсорбционен слой от противойони; 3 – дифузен слой от противойони; AB – плъзгаща се равнина

Чрез измерване на скоростта на движение на заредени гранули във външно електрическо поле е възможно да се изчисли стойността на техния ζ-потенциал и по този начин да се оцени нивото на стабилност на зола.

Появата на перколационен (поточен) потенциал се обяснява с факта, че движеща се течност носи йони от дифузен слой колоидни частици, разположени в неподвижна твърда среда, и по този начин се оказва носител на електрически заряд, като в резултат на което в него възниква ток, наречен ток на протичане.

Седиментационният потенциал се формира поради факта, че по време на процеса на отлагане йоните на дифузния слой, поради молекулно триене и разлики в масата, изостават от по-тежките движещи се гранули. В този случай различни части на системата придобиват електрически заряди с противоположни знаци.

Явленията електрофореза и електроосмоза се използват широко в промишлеността, биологичните изследвания и медицината.

Електрофоретичното отлагане на золи върху метални повърхности се използва за нанасяне на защитни и декоративни покрития. Ето как се получават трайни и красиво оцветени повърхности чрез електрофоретично отлагане на бои и лакове, електроизолационни каучукови филми чрез отлагане на каучукови частици от неговите водни дисперсии и филми от оксиди на алкалоземни метали върху волфрамови нишки на радиолампи. Електрофорезата се използва за почистване на дим във фабрични комини от частици сажди и прах.

Методът на електроосмозата има голямо практическо приложение в процесите на дехидратация и сушене на порести материали, утайки или концентрирани (кашасти) колоидни системи. За тази цел се използват например специални електрофилтри - преси (фиг. 66).

Ориз. 66. Схема на сушене по електроосмозен метод

Основната част от тях са 2 метални пластини (П), разположени една над друга хоризонтално. Долната плоча има много дупки. Кашестата маса, която трябва да се дехидратира, се поставя между тези плочи, които са свързани към различни полюси на източник на постоянен ток.

В този случай горната плоча трябва да има заряд, който съвпада по знак със заряда на дифузния слой колоидни частици, а долната трябва да има противоположен знак. Благодарение на електроосмозата течността се втурва към долната плоча и се отстранява през нейните отвори.

Електроосмозата се използва широко за понижаване нивото на подземните води и за отводняване на глинести седиментни слоеве (фиг. 67). Частиците от колоидни диспергирани почви са заредени, като правило, отрицателно. Ако в такава почва се вкарат два метални електрода, единият от които (отрицателно зареден) се спусне в специално пробит кладенец (1), тогава водата под въздействието на електрическо поле ще се премести в кладенеца, откъдето може да се изпомпва със специални помпи.

Ориз. 67. Схема на инсталация за обезводняване на почвата по метода на електроосмозата: 1 – кладенец с вмъкнат в него метален филтър; 2 – дълбока помпа; 3 – DC генератор; 4 – метален прът

Електрофорезата е ефективен инструмент за изследване на фракционния състав на сложни биологични течности (особено кръв), съдържащи протеинови молекули, ензими, вируси, бактерии и различни други клетъчни структури (кръвни клетки). Всички тези частици в биологичните течности, като правило, имат отрицателен заряд с различни размери. Следователно те ще имат различна електрофоретична подвижност във външно електрическо поле и могат да бъдат разделени на различни фракции.

В медицината по този начин се получават електроферограми на протеини в кръвния серум за диагностика и проследяване на развитието на заболяванията. Те имат специфични разлики за всяко заболяване в сравнение с тези при здрави организми.

Електрофоретичните методи се използват широко в имунологичните изследвания (по-специално за оценка на клетъчния имунитет при пациенти с рак) и за определяне на изоелектричната точка на протеините.

Във фармацевтичната индустрия електрофорезата се използва за пречистване на лекарства, изолирани от животински и растителни клетки, както и за контрол на степента на тяхната чистота и хомогенност.

В практическата медицина електрофоретичният метод за локално приложение на лекарства през фиксирана кожа се използва широко при лечението на голямо разнообразие от заболявания. В същото време се увеличава пропускливостта на кожните клетки. В много случаи като страничен ефект се наблюдава намаляване на болката, облекчаване на чувството на тревожност и умора.

(CN)6] до Fe43. Turnboole blue, получено по други методи, за което може да се очаква формулата Fe 3 2, всъщност е същата смес от вещества.

пруски знак

HEX	003153
RGB¹ ( , , )	(0, 49, 83)
CMYK ( , , , )	(63, 35, 14, 72)
HSV² ( , , )	(205°, 100%, 43%)
Нормализирано до Нормализирано до

История и произход на името[ | ]

Според версията, публикувана през 1731 г. от лекаря и химика Щал, ключова роля в изобретяването и популяризирането на пруското синьо, заедно с Дийсбах, играе Йохан Конрад Дипел, немски лекар, алхимик и авантюрист. Според една от версиите Дисбах просто е създал нов пигмент, докато е работил в лабораторията на Дипел в Берлин. Според друго, изложено от съвременния френски историк Мишел Пастуро, Дайсбах, аптекар и търговец на бои, купува нискокачествен поташ от Дипел, използван за утаяване на запарката от кошенил. Продаденият от Dippel поташ преди това е бил използван от него за пречистване на костно масло, в резултат на което вместо обичайното червено, Diesbach получава великолепна синя утайка. Дисбах се обърна към Дипел с въпроси и той вече установи производството на нов пигмент и скри неговия състав в продължение на десет години, благодарение на което направи състояние. През 1724 г. рецептата е открита и публикувана от английския химик Джон Удуърт, след което Пруско синьо започва да се произвежда в цяла Европа.

Интензивният ярко син цвят на съединението и местоположението на произхода му дават основание за името. От съвременна гледна точка, производството на пруско синьо се състои от утаяване на желязо (II) хексацианоферат (II) чрез добавяне на железни (II) соли (например „железен сулфат“) към „жълтата кръвна сол“ и последващо окисляване до желязо (II) хексацианоферат (III). Беше възможно да се направи без окисление, ако железни (III) соли бяха незабавно добавени към „жълтата кръвна сол“.

Под името „Парижко синьо“ навремето беше предложено пречистено „пруско синьо“.

Касова бележка [ | ]

Методът на приготвяне се пази в тайна до публикуването на метода на производство от англичанина Удуърд през 1724 г.

Пруско синьо може да се получи чрез добавяне на соли на тривалентно желязо към разтвори на калиев хексацианоферат (II) („жълта кръвна сол“). В този случай, в зависимост от условията, реакцията може да протече съгласно уравненията:

Fe III Cl 3 + K 4 → KFe III + 3KCl,

или в йонна форма

Fe 3+ + 4− → Fe −

Полученият калиев железен (III) хексацианоферат (II) е разтворим и затова се нарича "разтворимо пруско синьо".

В структурната диаграма на разтворим пруски син (кристален хидрат от типа KFe III ·H 2 O) атомите Fe 2+ и Fe 3+ са подредени в кристалната решетка по същия начин, но по отношение на цианидните групи те са неравен, тенденцията е да се намират между въглеродните атоми, а Fe 3 + - между азотните атоми.

4Fe III Cl 3 + 3K 4 → Fe III 4 3 ↓ + 12KCl,

или в йонна форма

4Fe 3+ + 3 4− → Fe III 4 3 ↓

Получената неразтворима (разтворимост 2⋅10 −6 mol/l) утайка от желязо (III) хексацианоферат (II) се нарича "неразтворимо пруско синьо".

Горните реакции се използват в аналитичната химия за определяне на наличието на Fe 3+ йони

Друг метод е да се добавят соли на двувалентно желязо към разтвори на калиев хексацианоферат (III) („червена кръвна сол“). Реакцията протича и с образуването на разтворими и неразтворими форми (виж по-горе), например, съгласно уравнението (в йонна форма):

4Fe 2+ + 3 3− → Fe III 4 3 ↓

Преди това се смяташе, че това води до образуването на желязо (II) хексацианоферат (III), тоест Fe II 3 2, точно това е формулата, предложена за „Turnboole blue“. Сега е известно (вижте по-горе), че Turnboole blue и Prussian blue са едно и също вещество и по време на реакцията електроните се прехвърлят от Fe 2+ йони към хексацианоферат (III) йон (валентно пренареждане на Fe 2+ + към Fe 3 + + настъпва почти моментално; обратната реакция може да се проведе във вакуум при 300 °C).

Тази реакция също е аналитична и съответно се използва за определяне на Fe 2+ йони.

При древния метод за производство на пруско синьо, когато се смесват разтвори на жълта кръвна сол и железен сулфат, реакцията протича съгласно уравнението:

Fe II SO 4 + K 4 → K 2 Fe II + K 2 SO 4.

Получената бяла утайка от калиево-железен (II) хексацианоферат (II) (сол на Еверит) бързо се окислява от атмосферния кислород до калиево-железен (III) хексацианоферат (II), тоест пруско синьо.

Имоти [ | ]

Термичното разлагане на пруското синьо следва следните схеми:

при 200 °C:

3Fe 4 3 →(t) 6(CN) 2 + 7Fe 2

при 560 °C:

Fe 2 →(t) 3N 2 + Fe 3 C + 5C

Интересно свойство на неразтворимата форма на пруското синьо е, че тъй като е полупроводник, когато се охлади много силно (под 5,5 K), то се превръща във феромагнетик - уникално свойство сред металните координационни съединения.

Приложение [ | ]

Като пигмент[ | ]

Цветът на желязното синьо се променя от тъмносин до светлосин с увеличаване на съдържанието на калий. Интензивният ярко син цвят на пруското синьо вероятно се дължи на едновременното присъствие на желязо в различни степени на окисление, тъй като присъствието на един елемент в различни степени на окисление в съединенията често води до или усилване на цвета.

Тъмният лазур е твърд, трудно се намокря и разпръсква, глазира се в боите и когато плава, дава огледално отражение на жълто-червени лъчи („бронзиране“).

Желязната глазура, поради добрата си покривност и красив син цвят, се използва широко като пигмент за производството на бои и емайллакове.

Използва се и в производството на печатарски мастила, синя въглеродна хартия и оцветяване на безцветни полимери като полиетилен.

Използването на желязна глазура е ограничено от нейната нестабилност по отношение на основи, под въздействието на които се разлага с отделяне на железен хидроксид. Не може да се използва в композитни материали, съдържащи алкални компоненти, и за боядисване върху варова мазилка.

В такива материали органичният пигмент обикновено се използва като син пигмент.

Лекарство[ | ]

Използва се и като антидот (таблетки Ferrocin) при отравяне с талиеви и цезиеви соли, за свързване на радиоактивни нуклиди, навлизащи в стомашно-чревния тракт и по този начин предотвратяване на тяхната абсорбция. ATX код V03AB31. Фармакопейното лекарство Ferrocin е одобрено от Фармацевтичния комитет и Министерството на здравеопазването на СССР през 1978 г. за употреба при остро отравяне на хора с изотопи на цезий. Фероцинът се състои от 5% калиево-железен хексацианоферат KFe и 95% железен хексацианоферат Fe43.

Ветеринарно лекарство[ | ]

За рехабилитация на земи, замърсени след аварията в Чернобил, е създаден ветеринарен препарат на базата на медицински активен компонент Фероцин-Бифеж. Включен в Държавния регистър на лекарствата за ветеринарна употреба под номер 46-3-16.12-0827 № PVR-3-5.5/01571.

Други приложения[ | ]

Преди мокрото копиране на документи и чертежи да бъде заменено със сухо копиране, пруското синьо е основният пигмент, произвеждан в процеса. фотокопиране(т.нар. „посиняване“, цианотипен процес).

В смес с мазни материали се използва за контрол на плътността на повърхностите и качеството на обработката им. За да направите това, повърхностите се търкат с определената смес, след което се комбинират. Останки от неизтрита синя смес показват по-дълбоки места.

Използва се и като комплексообразуващ агент, напр.

През 19 век той е бил използван в Русия и Китай за оцветяване на спящи чаени листа, както и за преоцветяване на черен чай в зелено.

Токсичност[ | ]

Не е токсично вещество, въпреки че съдържа цианидния анион CN−, тъй като е здраво свързан в стабилния комплекс хексацианоферат 4− анион (този анион е само 4⋅10−36).

Носете защитни ръкавици преди да започнете експеримента.

Проведете опита върху поднос.

Общи правила за безопасност

Не позволявайте химикали да влизат в контакт с очите или устата ви.
Дръжте далеч от мястото на експеримента хора без защитни очила, както и малки деца и животни.
Съхранявайте експерименталния комплект на място, недостъпно за деца под 12-годишна възраст.
Измийте или почистете цялото оборудване и приспособления след употреба.
Уверете се, че всички контейнери с реагент са плътно затворени и съхранявани правилно след употреба.
Уверете се, че всички контейнери за еднократна употреба са изхвърлени правилно.
Използвайте само оборудването и реагентите, предоставени в комплекта или препоръчани от текущите инструкции.
Ако сте използвали съд за храна или стъклени съдове за експерименти, изхвърлете ги незабавно. Вече не са подходящи за съхранение на храна.

Информация за първа помощ

Ако реактивите попаднат в очите ви, изплакнете обилно с вода, като държите окото отворено, ако е необходимо. Незабавно се свържете с Вашия лекар.
При поглъщане изплакнете устата с вода и изпийте малко чиста вода. Не предизвиквайте повръщане. Незабавно се свържете с Вашия лекар.
При вдишване на реактиви изведете пострадалия на чист въздух.
В случай на контакт с кожата или изгаряне, промийте засегнатата област обилно с вода в продължение на 10 минути или повече.
Ако се съмнявате, незабавно се консултирайте с лекар. Вземете със себе си химическия реагент и неговия контейнер.
В случай на нараняване винаги търсете медицинска помощ.

Неправилната употреба на химикали може да причини нараняване и увреждане на здравето. Извършвайте само експериментите, посочени в инструкциите.
Този набор от преживявания е предназначен само за деца над 12 години.
Способностите на децата варират значително дори в рамките на възрастовите групи. Следователно родителите, които провеждат експерименти с децата си, трябва да използват собствената си преценка, за да решат кои експерименти са подходящи и безопасни за техните деца.
Родителите трябва да обсъдят правилата за безопасност с детето или децата си, преди да експериментират. Особено внимание трябва да се обърне на безопасната работа с киселини, основи и запалими течности.
Преди да започнете експерименти, почистете мястото на експеримента от обекти, които могат да ви пречат. Избягвайте да съхранявате храна в близост до тестовото място. Мястото за тестване трябва да е добре проветрено и близо до кран или друг водоизточник. За провеждане на експерименти ще ви е необходима стабилна маса.
Веществата в опаковките за еднократна употреба трябва да се използват напълно или да се изхвърлят след един експеримент, т.е. след отваряне на опаковката.

ЧЗВ

Чертежът се оказва размазан. Как мога да го направя по-ясно?

Чертежът може да „плува“, ако памучният тампон е навлажнен твърде много с разтвор на железен сулфат: при рисуване хартията просто няма време да абсорбира цялата течност и част от нея остава на повърхността, като силно разреден акварел боя. В този случай експериментът трябва да се проведе отново: вземете друг лист хартия и повторете всички стъпки в инструкциите, като внимателно преброите броя на капките от разтвора на FeSO 4.

Други експерименти

Инструкция стъпка по стъпка

Навлажнете памучен тампон с 2-3 капки 0,1 М разтвор на железен сулфат FeSO 4. Начертайте нещо на хартия.

Нанесете 2-3 капки от 0,4 М разтвор на калиев хексацианоферат K 3 върху абсорбента. Попийте дизайна с мократа страна на абсорбента.

Изплакнете хартията с вода.

Изсушете рисунката с памучен тампон.

Разпределете 10 капки 1% разтвор на танин равномерно върху хартията. Изчакайте 1 минута.

Разпределете 10 капки 0,3 М разтвор на натриев бикарбонат NaHCO 3 равномерно върху хартията. Изчакайте 2 минути.

Изплакнете хартията с вода.

Изхвърляне

Изхвърлете експерименталните твърди отпадъци с битовите отпадъци. Изцедете разтворите в мивката и изплакнете с излишната вода.

Какво стана

Защо рисунката става синя?

Прилагаме два разтвора върху хартията: първо, железен сулфат FeSO 4, след това червена кръвна сол K 3. Заедно те образуват водонеразтворимо съединение - пруско синьо Fe 4 3:

4FeSO 4 + 4K 3 → Fe 4 3 ↓ + K 4 + 4K 2 SO 4

Измиваме излишната червена кръвна сол с вода, но не и пруско синьо, защото се утаява здраво върху хартията.

Пруското синьо е открито в началото на 18 век. Богатият му цвят и слабата разтворимост във вода направиха това съединение основен компонент на синята маслена боя, която се използва активно в живописта до средата на 19 век. Можете да прочетете повече за това в раздела.

Да научиш повече:

Пруското синьо Fe 4 3 има сложна структура. Съдържа пет атома желязо и никакъв друг метал. И най-важното е, че тези железни атоми не се повтарят!

Желязото има три степени на окисление: 0, +2 и +3. Какво означава това? Fe 0 е незареден железен атом. Това е истински метал: железни предмети и материали, като пирони, са направени от такива атоми (с различни добавки). Ако вземем 2 електрона от железен атом, получаваме Fe 2+ йон, а ако вземем 3 електрона, получаваме Fe 3+ йон:

Fe – 2e - → Fe 2+

Fe – 3e - → Fe 3+

Fe 2+ – e - → Fe 3+

Следователно за желязото всички съединения се предлагат по две: два хлорида (FeCl 2 и FeCl 3), два сулфата (FeSO 4 и Fe 2 (SO 4) 3) и две кръвни соли (жълта K 4 с Fe 2+ вътре и червена K 3 , съдържащ Fe 3+).

За удобство съединенията с Fe 2+ се наричат съединения на желязо (II), а тези с Fe 3+ се наричат съединения на желязо (III). Пруското синьо съдържа и двата железни йона.

Преди това пруското синьо се получаваше по два основни начина:

от желязна (III) сол Fe 3+ и жълта кръвна сол K 4 (веществото се нарича „пруско синьо“);

от Fe 2+ сол и червена кръвна сол K 3 (веществото се нарича „Търнбул синьо”).

Дълго време учените не знаеха, че това е едно и също вещество! Те стигнаха до това заключение едва когато видяха разположението на атомите в неговия кристал с помощта на сложно експериментално оборудване.

Fe 2+ и Fe 3+ йони се редуват в пруски син кристал. Те са свързани помежду си с мостове от CN – фрагменти. В равнината получавате решетка, а в обема получавате купчина еднакви празни кубчета. Тези празнини са заети от останалите Fe 3+ йони и водни молекули H 2 O.

Благодарение на редуването на Fe 2+ и Fe 3+ йони и CN – моста между тях, пруското синьо провежда електричество. Електрическият ток е насочен поток от електрони. Те свободно прескачат от един железен йон на друг и веществото провежда ток.

Какво е танин?

танини- Това е голяма група вещества с естествен произход. Те се намират в чаените листа, ядките, дъбовата кора и други дървета.

Тези вещества имат стипчив вкус и лек приятен мирис. Разтворът на танин обикновено е жълто-кафяв. В експеримента сте използвали разтвор на танинова киселина - най-достъпният танин.

Да научиш повече:

Силен чай, кора от нар, неузряла райска ябълка и малко ядки връзват езика. Ще почувствате същия вкус, ако опитате прясно парче дъбова кора на езика си. Всичко това се дължи на танините.

Тези вещества се свързват плътно с протеините в езика, което му придава стипчив вкус. Молекулите на танина съдържат ОН хидроксилни групи, които взаимодействат по специален начин с протеиновите молекули. Поотделно всяко такова взаимодействие е много слабо, но има много ОН групи в танините и те „седят“ на езика всички заедно. Такива процеси протичат през водородния атом и се наричат водородвръзки.

Защо цветът на картината се променя от син на кафяв?

Под въздействието на натриев бикарбонат NaHCO 3 пруското синьо бързо се унищожава. В резултат на това в разтвора се появяват йони Fe 2+ и Fe 3+. Те незабавно се свързват с танинови молекули, образувайки силни жълто-кафяви комплекси.

Между другото, този процес на обработка на изображения се нарича тонирани. Този термин идва от думата „тон“, тъй като цялата рисунка е оцветена с определен цвят. И колкото и да е странно, това няма нищо общо с танините.

Да научиш повече:

Железните катиони Fe 2+ и Fe 3+ взаимодействат с кислородните атоми от ОН групите на танина. Резултатът е силен комплекс: всеки железен атом образува връзка с два кислородни атома едновременно.

История и произход на името

Точната дата на получаване на пруското синьо не е известна. Според най-разпространената версия той е получен в началото на осемнадесети век (някои източници дават датата) в Берлин от бояджия Дисбах. Интензивният ярко син цвят на съединението и местоположението на произхода му дават основание за името. От съвременна гледна точка, производството на пруско синьо се състои от утаяване на желязо (II) хексацианоферат (II) чрез добавяне на железни (II) соли (например „железен сулфат“) към „жълтата кръвна сол“ и последващо окисляване до желязо (II) хексацианоферат (III). Беше възможно да се направи без окисление, ако железни (III) соли бяха незабавно добавени към „жълтата кръвна сол“.

Касова бележка

Fe III Cl 3 + K 4 → KFe III + 3KCl,

или в йонна форма

Fe 3+ + 4- → -

Полученият калиев железен (III) хексацианоферат (II) е разтворим и затова се нарича "разтворимо пруско синьо".

Структурната диаграма на разтворим пруски син (кристален хидрат от типа KFe III ·H 2 O) е показана на фигурата. Това показва, че атомите Fe 2+ и Fe 3+ са подредени в един и същи тип в кристалната решетка, но по отношение на цианидните групи те са неравномерни, преобладаващата тенденция е да бъдат разположени между въглеродните атоми, а Fe 3+ - между азотни атоми.

4Fe III Cl 3 + 3K 4 → Fe III 4 3 ↓ + 12KCl,

или в йонна форма

4Fe 3+ + 3 4- → Fe III 4 3 ↓

Получената неразтворима (разтворимост 2·10 -6 mol/l) утайка от желязо (III) хексацианоферат (II) се нарича "неразтворимо пруско синьо".

Горните реакции се използват в аналитичната химия за определяне на наличието на Fe 3+ йони

4Fe 2+ + 3 3- → Fe III 4 3 ↓

Тази реакция също е аналитична и съответно се използва за определяне на Fe 2+ йони.

Fe II SO 4 + K 4 → K 2 Fe II + K 2 SO 4.

Имоти

Термичното разлагане на пруското синьо следва следните схеми:

при 200°C:

3Fe 4 3 →(t) 6(CN) 2 + 7Fe 2

при 560°C:

Fe 2 →(t) 3N 2 + Fe 3 C + 5C

Приложение

Като пигмент

Цветът на желязното синьо се променя от тъмносин до светлосин с увеличаване на съдържанието на калий. Интензивният ярко син цвят на пруското синьо вероятно се дължи на едновременното присъствие на желязо в различни степени на окисление, тъй като присъствието на един елемент в различни степени на окисление в съединенията често създава появата или усилването на цвета.

Тъмният лазур е твърд, трудно се намокря и разпръсква, глазира в боите и при изплуване дава огледално отражение на жълто-червени лъчи („бронзиране“).

Използването на желязна глазура е ограничено от нейната нестабилност по отношение на алкали, под въздействието на които се разлага с отделянето на железен хидроксид Fe (OH) 3. Не може да се използва в композитни материали, съдържащи алкални компоненти, и за боядисване върху варова мазилка.

В такива материали органичният пигмент фталоцианин синьо обикновено се използва като син пигмент.

Като лекарство

Други приложения

Използва се и като комплексообразуващ агент, например за производство на прусиди.

Токсичност

Не е токсично вещество, въпреки че съдържа цианидния анион CN -, тъй като е здраво свързан в стабилния комплекс хексацианоферат 4-анион (константата на нестабилност на този анион е само 4·10 -36).

					Нюанси на синьото
Алис синьо	Лазурно	Син	Cerulean	Cerulean blue	Кобалтово синьо	Синя метличина	Тъмно синьо	Дънков плат	Доджър синьо	Индиго	International Klein Blue
#F0F8FF	#007FFF	#0000FF	#007BA7
Лавандула	Нощно синьо	тъмносин	Зеленика	Персийско синьо	Пудрово синьо	пруско синьо	Кралско синьо	Сапфир	Стоманено синьо	Ултрамарин	Светло синьо
#B57EDC	#003366		#CCCCFF
бебешко синьо

Енциклопедичен YouTube

1 / 3

✪ Желязо и неговите съединения

✪ Как да нарисувате нощен град от художника Джеръми Ман

✪ Определяне на азот в органични съединения

субтитри

История и произход на името

Точната дата на получаване на пруското синьо не е известна. Според най-разпространената версия той е получен в началото на осемнадесети век (1706 г.) в Берлин от бояджия Дисбах. В някои източници той се нарича Йохан Якоб Дисбах (на немски: Johann Jacob Diesbach). Интензивният ярко син цвят на съединението и местоположението на произхода му дават основание за името. От съвременна гледна точка, производството на пруско синьо се състои от утаяване на желязо (II) хексацианоферат (II) чрез добавяне на железни (II) соли (например „железен сулфат“) към „жълтата кръвна сол“ и последващо окисление до железен хексацианоферат (II) (III). Беше възможно да се направи без окисление, ако железни (III) соли бяха незабавно добавени към „жълтата кръвна сол“.

Под името „Парижко синьо“ навремето беше предложено пречистено „пруско синьо“.

Касова бележка

Fe III Cl 3 + K 4 → KFe III + 3KCl,

или в йонна форма

Fe 3+ + 4− → Fe −

Полученият калиев железен (III) хексацианоферат (II) е разтворим и затова се нарича "разтворимо пруско синьо".

4Fe III Cl 3 + 3K 4 → Fe III 4 3 ↓ + 12KCl,

или в йонна форма

4Fe 3+ + 3 4− → Fe III 4 3 ↓

Горните реакции се използват в аналитичната химия за определяне на наличието на Fe 3+ йони

4Fe 2+ + 3 3− → Fe III 4 3 ↓

Тази реакция също е аналитична и съответно се използва за определяне на Fe 2+ йони.

Fe II SO 4 + K 4 → K 2 Fe II + K 2 SO 4.

Имоти

Термичното разлагане на пруското синьо следва следните схеми:

при 200 °C:

3Fe 4 3 →(t) 6(CN) 2 + 7Fe 2

при 560 °C:

Fe 2 →(t) 3N 2 + Fe 3 C + 5C

Приложение

Като пигмент

Използването на желязна глазура е ограничено от нейната нестабилност по отношение на основи, под въздействието на които се разлага с отделяне на железен хидроксид Fe (OH) ₃. Не може да се използва в композитни материали, съдържащи алкални компоненти, и за боядисване върху варова мазилка.

В такива материали органичният пигмент фталоцианин синьо обикновено се използва като син пигмент.

Лекарство

Ветеринарно лекарство

Други приложения

Използва се и като комплексообразуващ агент, например за производство на прусиди.

Токсичност

Не е токсично вещество, въпреки че съдържа цианидния анион CN−, тъй като е здраво свързан в стабилния сложен хексацианофератен 4− анион (константата на нестабилност на този анион е само 4⋅10−36).