Մուգ լազուր: Պրուսական կապույտը ժամանակակից ինտերիերում. Պրուսական կապույտը բնութագրող հատված

3 K 4 + 4FeCl 3 →Fe 4 3 ↓ + 12KCl

Եթե ​​K4 բարդ աղը վերցնենք ավելցուկով, ապա պոտենցիալ որոշող իոնները կլինեն 4– իոններ, իսկ հակաիոնները՝ –K +։ Հատիկն այս դեպքում կունենա բացասական լիցք.

(m 3 ]n 4– (4n–x)K + ) – x xK +

FeCl 3-ի ավելցուկի պայմաններում այս լուծույթը ստանալու դեպքում պոտենցիալ որոշող իոնները կլինեն Fe 3+ իոնները, իսկ –Cl-իոնները կդառնան հակաիոններ: Հատիկը դրական լիցք կստանա.

(m 3 ]nFe 3+ (3n–x)Cl – ) + x xCl –

2. Երկաթի (III) հիդրօքսիդի լուծույթի պատրաստում FeCl3-ի հիդրոլիզով:

FeCl 3 + 3H 2 OFe(OH) 3 ↓ + 3HCl

Ստացված Fe(OH) 3-ի մի մասը արձագանքելու է աղաթթվի հետ ռեակցիայի պայմաններում.

Fe(OH) 3 + HCl → FeOCl + 2 H 2 O

Այս առումով, FeOCl-ը կգործի որպես կայունացուցիչ.

FeOCl↔FeO + +Cl –

որովհետեւ երկաթ (III) քլորիդն ամբողջությամբ սպառվում է, այնուհետև պոտենցիալ որոշող իոնները կլինեն FeO+, քանի որ Հենց նրանք, այլ ոչ թե Fe 3+ իոնները, կլինեն լուծույթում ավելցուկով:

Միցելի բանաձեւը (նկ. 60ա) կգրվի հետեւյալ կերպ.

(m nFeO + (n – x) Cl – ) +x xCl –

3. As2s3 sol-ի պատրաստում.

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

Երկբազային հիդրոսուլֆիդային թթուն թույլ էլեկտրոլիտ է լուծույթում, որը հիմնականում տարանջատվում է առաջին փուլում

H 2 S↔HS – +H +,

հետևաբար, այս դեպքում պոտենցիալ որոշող իոնները կլինեն HS – իոնները: Այս առումով ստացված միցելի բանաձևը (նկ. 60b) կարելի է ներկայացնել հետևյալ կերպ.

(mn HS – (n – x) H + ) –x xH +

Բրինձ. 60. Կառուցվածքի սխեման՝ ա– երկաթի (III) հիդրօքսիդի միցելներ; բ – մկնդեղի սուլֆիդային միցելներ m – միջուկը կազմող մոլեկուլների քանակը; δ – կլանման շերտ (խիտ);Q – հակաիոնների ցրված շերտ

Որպես մակերևույթի դիսոցման միջոցով DES-ի ձևավորման օրինակ՝ կարող ենք դիտարկել սիլիցիումային թթվի միցելի կառուցվածքը, որի մոլեկուլներից մի քանիսը, լինելով միջուկի մակերեսին, տարանջատվում են ըստ հավասարման.

H 2 SiO 3 ↔H + +HSiO 3 –

Ավելին, HSiO 3 – իոնները, որոնք սերտորեն կապված են միջուկի հետ, որոշիչ են պոտենցիալով: Հակառիոնների դերը խաղում են շարժական H + իոնները, որոնք բաշխված են ինչպես ադսորբցիոն, այնպես էլ ցրված շերտերում (նկ. 61): Տվյալ լուծույթի կոլոիդային մասնիկի սխեմատիկ կառուցվածքը կարող է ներկայացվել հետևյալ կերպ.

(mn HSiO 3 – (n – x) H + ) xH +

Բրինձ. 61. Մակերեւութային սիլանոլային խմբերի դիսոցացիա

Հարկ է նշել, որ sols-ի միցելները չունեն խիստ սահմանված կազմ և ունեն ավելի բարդ կառուցվածք, ինչը մեր առաջարկած բանաձևերն արտացոլում են պայմանականության զգալի աստիճանով: Այնուամենայնիվ, դրանք թույլ են տալիս սոլերի բազմաթիվ հատկություններ մեկնաբանել ինչպես որակապես, այնպես էլ քանակապես, և, հետևաբար, որոշակի հետաքրքրություն են ներկայացնում:

Սոլերի էլեկտրակինետիկ հատկությունները

Ապացույց, որ կոլոիդային մասնիկները լուծույթներում բաղկացած են երկու հակադիր լիցքավորված մասերից, որոնք կարող են շարժվել միմյանց նկատմամբ, կարելի է ձեռք բերել ցրված համակարգը արտաքին էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ դնելով:

Այս երեւույթն առաջին անգամ նկատվել է 1809 թվականին Մոսկվայի համալսարանի պրոֆեսոր Ֆ.Ռեյսի կողմից (նկ. 62): Նրա փորձերում երկու ապակե խողովակներ՝ առանց հատակի (2) մտցվել են թաց կավի մի կտորի մեջ (1), որի մեջ ջուր են լցվել նույն մակարդակի վրա։ Էլեկտրոդներն իջեցվել են խողովակների մեջ և միացվել ուղղակի հոսանքի աղբյուրի համապատասխան բևեռներին։ Որոշ ժամանակ անց, էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ, կավե մասնիկները, պոկվելով մակերեսից, սկսեցին շարժվել դրական լիցքավորված էլեկտրոդով ապակե խողովակի մեջ (3) ՝ դրա մեջ ձևավորելով հստակ տեսանելի կախոց (պղտորության տեսքով): ) (նկ. 62): Սա ցույց է տալիս, որ կավի մասնիկներն իրենք բացասական լիցքավորված են:

Բրինձ. 62. Էլեկտրաֆորեզի և էլեկտրաոսմոզի տեղադրման դիագրամ

Կավե մասնիկներով խողովակում հեղուկի մակարդակը նվազել է, սակայն երկրորդ խողովակում (բացասաբար լիցքավորված էլեկտրոդով) (4), ընդհակառակը, այն աճել է h(5) արժեքով։ Հեղուկն ինքնին մնաց թափանցիկ և, ակնհայտորեն, դրական լիցք ստացավ։

Այս երևույթների հետագա ուսումնասիրության արդյունքում պարզվել է, որ դրանք բնորոշ են բազմաթիվ կոլոիդային ցրված համակարգերին։

Արտաքին էլեկտրական դաշտում ցրված փուլի պինդ մասնիկների շարժումը դեպի էլեկտրոդներից մեկը կոչվում էէլեկտրոֆորեզ.

Համապատասխանաբար, հեղուկ ցրման միջավայրի շարժումը դեպի հակառակ լիցքավորված էլեկտրոդ կոչվում է էլեկտրոսմոզ.

Այս երկու երեւույթներն էլ պատկանում են այսպես կոչված էլեկտրակինետիկ երևույթներԵվ դիտվում է, երբ ցրված համակարգում առաջանում է պոտենցիալ տարբերություն .

Հետագա ուսումնասիրությունները ցույց են տվել, որ լուծույթներում էլեկտրակինետիկ երևույթները դիտվում են ոչ միայն այն ժամանակ, երբ դրանք ներմուծվում են արտաքին էլեկտրական դաշտ։ 1859 թվականին Քվինկեն հայտնաբերեց, որ ցրված համակարգերում պոտենցիալ տարբերությունն առաջանում է, երբ ջուրը մեխանիկորեն մղվում է ծակոտկեն դիֆրագմայի կամ մազանոթի միջով, այսինքն. երբ դիսպերսիոն միջավայրը շարժվում է անշարժ ցրված փուլի համեմատ (նկ. 63ա): Սա դժվարացնում է հեղուկի հոսքը:

Բրինձ. 63. Մոնիտորինգի տեղադրման դիագրամներ. ա – հոսքի ներուժ բ – նստվածքային ներուժ

Այս երեւույթը (էլեկտրոոսմոզի հակադարձ) կոչվում է հոսքի էֆեկտկամ հոսքի էֆեկտ, և արդյունքում ստացված պոտենցիալ տարբերությունն է հոսքի ներուժ.

1878 թվականին Դորնը հայտնաբերեց մեկ այլ էլեկտրակինետիկ երևույթ, որը բաղկացած էր պինդ մասնիկների մեխանիկական շարժման ժամանակ պոտենցիալ տարբերության առաջացման դեպքում՝ անշարժ հեղուկ փուլի նկատմամբ(օրինակ, երբ ավազահատիկները նստում են ջրի մեջ) (նկ. 63բ): Այս երևույթը էլեկտրոֆորեզի հակառակն է և կոչվում է նստվածքային էֆեկտ, որի արդյունքում առաջանում է պոտենցիալ տարբերություննստվածքային ներուժ.

Հոսքի և նստվածքային պոտենցիալների ձևավորումը նկատվում է այն ճյուղերում, որտեղ իրականացվում է հեղուկ փոխադրում (պոմպային պրոցեսի լուծույթներ, հեղուկ վառելիք), ֆազային տարանջատման ժամանակ կասեցումների և էմուլսիաների նստեցում։ Խողովակաշարերի և ապարատների ծայրերում առաջանում են բարձր պոտենցիալ տարբերություններ, որոնք հաճախ առաջացնում են կայծային արտանետումներ, որոնք առաջացնում են հրդեհներ և պայթյուններ:

Էլեկտրոկինետիկ երևույթները կարելի է բացատրել մասնիկների մակերեսի վրա ցրված կրկնակի էլեկտրական շերտի առկայությամբ, այսինքն. պոտենցիալ տարբերության տեսքը հատիկի և միցելի ցրված շերտի միջև:

Քանի որ այս դեպքում մոխրի մեջ գտնվող հատիկներն ունեն նույն նշանի լիցքեր, իսկ դրանց ցրված շերտերն ունեն այլ նշանի լիցքեր, ապա արտաքին էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ միցելի այս բաղադրիչները սկսում են շարժվել միմյանց նկատմամբ (նկ. 64):

Բրինձ. 64. Արտաքին էլեկտրական դաշտում հատիկի և միցելի ցրված շերտի շարժման սխեման.

Օրինակ, եթե հատիկը բացասաբար լիցքավորված է, ապա արտաքին էլեկտրական դաշտում այն ​​կշարժվի դեպի ցրված շերտի դրական լիցքավորված հակաիոնները, դրանց խոնավացման պատյանների հետ միասին, կկուտակվեն կաթոդի մոտ:

Երբ միցելների պինդ և հեղուկ փուլերը շարժվում են միմյանց համեմատ, դրանց սահումն ու պատռումը տեղի է ունենում ոչ թե հատիկի մակերևույթի երկայնքով, այլ նրանից որոշ հեռավորության վրա, աբսորբցիոն շերտից դուրս AB հարթության երկայնքով (նկ. 65): Հետևաբար, ադսորբցիոն շերտում տեղակայված հակաիոնները անշարժ կլինեն հատիկի նկատմամբ և էլեկտրոֆորեզի ժամանակ կսկսեն շարժվել դրա հետ՝ իրենց հետ քարշ տալով իրենց խոնավացման պատյանները։ Սահող հարթության վրա առաջացող պոտենցիալը զետա պոտենցիալն է (ζ-պոտենցիալը այն որոշում է հատիկի և ցրված շերտի շարժման արագությունը միմյանց նկատմամբ, երբ կիրառվում է էլեկտրական դաշտ, այսինքն. էլեկտրակինետիկ երեւույթների պատճառն է։ Այս առումով այն ստացել է իր երկրորդ անվանումը՝ էլեկտրակինետիկ պոտենցիալ։

Նկար 65. Էլեկտրական կրկնակի շերտի կառուցվածքը. 1 – պոտենցիալ որոշող իոններ; 2 - հակաիոնների կլանման շերտ; 3 – հակաիոնների ցրված շերտ; AB - սահող ինքնաթիռ

Արտաքին էլեկտրական դաշտում լիցքավորված հատիկների շարժման արագությունը չափելով՝ հնարավոր է հաշվարկել դրանց ζ-ներուժի արժեքը և դրանով իսկ գնահատել sol-ի կայունության մակարդակը։

Ներծծման (հոսքի) ներուժի առաջացումը բացատրվում է նրանով, որ շարժվող հեղուկը կրում է կոլոիդային մասնիկների ցրված շերտի իոններ, որոնք գտնվում են անշարժ պինդ միջավայրում, և այդպիսով պարզվում է, որ դա էլեկտրական լիցքի կրող է, որպես որի արդյունքում դրա մեջ առաջանում է հոսանք, որը կոչվում է հոսքի հոսանք։

Նստվածքային ներուժը ձևավորվում է այն պատճառով, որ նստվածքի ընթացքում ցրված շերտի իոնները մոլեկուլային շփման և զանգվածի տարբերության պատճառով ետ են մնում ավելի ծանր շարժվող հատիկներից։ Այս դեպքում համակարգի տարբեր մասեր ձեռք են բերում հակառակ նշանների էլեկտրական լիցքեր։

Էլեկտրոֆորեզի և էլեկտրաոսմոզի երևույթները լայնորեն կիրառվում են արդյունաբերության, կենսաբանական հետազոտությունների և բժշկության մեջ։

Սոլերի մասնիկների էլեկտրաֆորետիկ նստեցումը մետաղական մակերեսների վրա օգտագործվում է պաշտպանիչ և դեկորատիվ ծածկույթների կիրառման համար: Ահա թե ինչպես են դիմացկուն և գեղեցիկ գունավոր մակերևույթներ ստացվում ներկերի և լաքերի էլեկտրաֆորեզային նստեցմամբ, էլեկտրամեկուսիչ ռետինե թաղանթներով՝ ռետինե մասնիկների նստեցմամբ դրա ջրային դիսպերսիաներից և հողալկալիական մետաղի օքսիդների թաղանթներով ռադիոխողովակների վոլֆրամի թելերի վրա: Էլեկտրոֆորեզը օգտագործվում է գործարանների ծխնելույզների ծուխը մուրից և փոշու մասնիկներից մաքրելու համար:

Էլեկտրոսմոզային մեթոդը մեծ գործնական կիրառություն ունի ծակոտկեն նյութերի, նստվածքների կամ կենտրոնացված (մորոտ) կոլոիդային համակարգերի ջրազրկման և չորացման գործընթացներում։ Այդ նպատակով, օրինակ, օգտագործվում են հատուկ էլեկտրական նստիչներ՝ մամլիչներ (նկ. 66):

Բրինձ. 66. Չորացման սխեման էլեկտրաոսմոզային մեթոդով

Դրանց հիմնական մասը 2 մետաղական թիթեղներ են (P), որոնք գտնվում են մեկը մյուսից հորիզոնական հորիզոնական։ Ներքևի ափսեը շատ անցքեր ունի: Ջրազրկվելիք թակած զանգվածը տեղադրվում է այս թիթեղների միջև, որոնք միացված են ուղիղ հոսանքի աղբյուրի տարբեր բևեռներին։

Այս դեպքում վերին թիթեղը պետք է ունենա լիցք, որը նշանով համընկնում է կոլոիդային մասնիկների ցրված շերտի լիցքի հետ, իսկ ստորինը՝ հակառակ նշանը։ Էլեկտրոսմոզիայի պատճառով հեղուկը շտապում է դեպի ներքևի ափսե և հեռացվում դրա անցքերի միջով:

Էլեկտրոսմոզը լայնորեն կիրառվում է ստորերկրյա ջրերի մակարդակն իջեցնելու և կավե նստվածքային շերտերը ցամաքեցնելու համար (նկ. 67): Կոլոիդ ցրված հողերի մասնիկները, որպես կանոն, լիցքավորված են բացասական։ Եթե ​​այդպիսի հողի մեջ մտցվեն երկու մետաղական էլեկտրոդներ, որոնցից մեկը (բացասական լիցքավորված) իջեցվի հատուկ փորված հորի մեջ (1), ապա էլեկտրական դաշտի ազդեցության տակ ջուրը կտեղափոխվի ջրհոր, որտեղից այն կարող է դուրս մղվել։ հատուկ պոմպերով:

Բրինձ. 67. Էլեկտրոսմոզ մեթոդով հողի ջրազրկման կայանքի սխեման. 2 - խորը պոմպ; 3 - DC գեներատոր; 4 մետաղյա ձող

Էլեկտրոֆորեզը արդյունավետ գործիք է բարդ կենսաբանական հեղուկների (հատկապես արյան) կոտորակային բաղադրությունը ուսումնասիրելու համար, որը պարունակում է սպիտակուցային մոլեկուլներ, ֆերմենտներ, վիրուսներ, բակտերիաներ և տարբեր այլ բջջային կառուցվածքներ (արյան բջիջներ): Կենսաբանական հեղուկների բոլոր այս մասնիկները, որպես կանոն, ունեն տարբեր չափերի բացասական լիցք։ Հետևաբար, արտաքին էլեկտրական դաշտում նրանք կունենան տարբեր էլեկտրաֆորետիկ շարժունակություն և կարող են բաժանվել տարբեր ֆրակցիաների։

Բժշկության մեջ արյան շիճուկի սպիտակուցների էլեկտրոֆերոգրամներ են ստացվում այս կերպ՝ ախտորոշման և հիվանդությունների առաջընթացը վերահսկելու համար։ Նրանք ունեն հատուկ տարբերություններ յուրաքանչյուր հիվանդության համար՝ համեմատած առողջ օրգանիզմների հետ:

Էլեկտրաֆորետիկ մեթոդները լայնորեն կիրառվում են իմունոլոգիական հետազոտություններում (մասնավորապես՝ քաղցկեղով հիվանդների բջջային իմունիտետը գնահատելու և սպիտակուցների իզոէլեկտրական կետը որոշելու համար։

Դեղագործական արդյունաբերության մեջ էլեկտրոֆորեզն օգտագործվում է կենդանական և բուսական բջիջներից մեկուսացված դեղամիջոցները մաքրելու, ինչպես նաև դրանց մաքրության և միատարրության աստիճանը վերահսկելու համար։

Գործնական բժշկության մեջ ֆիքսված մաշկի միջոցով դեղերի տեղական ընդունման էլեկտրոֆորետիկ մեթոդը լայնորեն կիրառվում է բազմաթիվ հիվանդությունների բուժման մեջ: Միաժամանակ մեծանում է մաշկի բջիջների թափանցելիությունը։ Շատ դեպքերում, որպես կողմնակի ազդեցություն, ցավի նվազում է նկատվում, թեթևացնում է անհանգստության և հոգնածության զգացումը:

(CN) 6 ] մինչև Fe 4 3: Այլ մեթոդներով ստացված Turnboole blue-ը, որի համար կարելի է ակնկալել Fe 3 2 բանաձևը, իրականում նյութերի նույն խառնուրդն է:

Պրուսական նշան
HEX 003153
RGB¹ ( , , ) (0, 49, 83)
CMYK ( , , , ) (63, 35, 14, 72)
HSV² ( , , ) (205°, 100%, 43%)
  1. Նորմալացված է
  2. Նորմալացված է

Անվան պատմությունը և ծագումը[ | ]

Պրուսական կապույտի ստացման ճշգրիտ ամսաթիվը հայտնի չէ։ Ամենատարածված վարկածի համաձայն, այն ձեռք է բերվել XVIII դարի սկզբին (1706 թ.) Բեռլինում ներկարար Դիսբախի կողմից։ Որոշ աղբյուրներում նրան անվանում են Յոհան Յակոբ Դիսբախ ( գերմ. ՝ Johann Jacob Diesbach )։

Բժիշկ և քիմիկոս Ստալի կողմից 1731 թվականին հրապարակված վարկածի համաձայն, պրուսական կապույտի հայտնագործման և առաջմղման գործում առանցքային դեր է խաղացել գերմանացի բժիշկ, ալքիմիկոս և արկածախնդիր Յոհան Կոնրադ Դիպելը, Դիսբախի հետ միասին: Վարկածներից մեկի համաձայն՝ Դիսբախը Բեռլինում Դիփելի լաբորատորիայում աշխատելիս պարզապես նոր պիգմենտ է ստեղծել։ Մեկ ուրիշի համաձայն, որը պատմել է ժամանակակից ֆրանսիացի պատմաբան Միշել Պաստուրոն, Դիզբախը, դեղագործ և ներկի վաճառական, Dippel-ից գնել է ցածրորակ պոտաշ, որն օգտագործվում էր կոխինային թուրմը արագացնելու համար: Դիփելի վաճառած պոտաշը նախկինում նրա կողմից օգտագործվել էր ոսկրային յուղը մաքրելու համար, ինչի արդյունքում սովորական կարմիրի փոխարեն Դիսբախը ստացել էր շքեղ կապույտ նստվածք։ Դիսբախը հարցերով դիմեց Դիպելին, և նա արդեն հիմնեց նոր գունանյութի արտադրությունը և տասը տարի թաքցրեց դրա բաղադրությունը, որի շնորհիվ նա հարստություն վաստակեց։ 1724 թվականին բաղադրատոմսը հայտնաբերեց և հրապարակեց անգլիացի քիմիկոս Ջոն Վուդվորթը, որից հետո պրուսական կապույտը սկսեց արտադրվել ամբողջ Եվրոպայում։

Բաղադրության ինտենսիվ վառ կապույտ գույնը և դրա ծագման վայրը առաջացնում են անունը: Ժամանակակից տեսանկյունից պրուսական կապույտի արտադրությունը բաղկացած էր երկաթի (II) հեքսացիանոֆերատի (II) տեղումներից՝ ավելացնելով երկաթի (II) աղեր (օրինակ՝ «երկաթի սուլֆատ») «դեղին արյան աղին» և հետագայում: օքսիդացում դեպի երկաթ (II) հեքսացիանոֆերատ (III): Դա հնարավոր էր անել առանց օքսիդացման, եթե «դեղին արյան աղին» անմիջապես ավելացնեին երկաթի (III) աղեր:

«Փարիզի կապույտ» անվան տակ ժամանակին առաջարկվում էր մաքրված «պրուսական կապույտ»:

Անդորրագիր [ | ]

Պատրաստման եղանակը գաղտնի է պահվել մինչև 1724 թվականին անգլիացի Վուդվորդի կողմից արտադրության մեթոդի հրապարակումը։

Պրուսական կապույտը կարելի է ստանալ՝ կալիումի հեքսացիանոֆերատի (II) («դեղին արյան աղ») լուծույթներին երկաթի աղեր ավելացնելով։ Այս դեպքում, կախված պայմաններից, ռեակցիան կարող է ընթանալ հետևյալ հավասարումների համաձայն.

Fe III Cl 3 + K 4 → KFe III + 3KCl,

կամ, իոնային ձևով

Fe 3+ + 4− → Fe −

Ստացված կալիումի երկաթի (III) հեքսացիանոֆերատը (II) լուծելի է և, հետևաբար, կոչվում է. «լուծվող պրուսական կապույտ».

Լուծվող պրուսական կապույտի (KFe III ·H 2 O տիպի բյուրեղային հիդրատ) կառուցվածքային դիագրամում Fe 2+ և Fe 3+ ատոմները բյուրեղային ցանցում դասավորված են նույն ձևով, սակայն ցիանիդ խմբերի նկատմամբ դրանք անհավասար, միտումը գտնվում է ածխածնի ատոմների միջև, իսկ Fe 3 + - ազոտի ատոմների միջև:

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

կամ, իոնային ձևով

4Fe 3+ + 3 4− → Fe III 4 3 ↓

Ստացված երկաթի (III) հեքսացիանոֆերատի (II) չլուծվող (լուծելիությունը 2⋅10 −6 մոլ/լ) նստվածքը կոչվում է. «Անլուծվող պրուսական կապույտ».

Վերոնշյալ ռեակցիաները օգտագործվում են անալիտիկ քիմիայում՝ որոշելու համար Fe 3+ իոնների առկայությունը

Մեկ այլ մեթոդ կալիումի հեքսացիանոֆերատի (III) («արյան կարմիր աղ») լուծույթներին երկվալենտ երկաթի աղեր ավելացնելն է: Ռեակցիան տեղի է ունենում նաև լուծելի և չլուծվող ձևերի ձևավորմամբ (տես վերևում), օրինակ, համաձայն հավասարման (իոնային ձևով).

4Fe 2+ + 3 3− → Fe III 4 3 ↓

Նախկինում ենթադրվում էր, որ դա հանգեցրել է երկաթի (II) հեքսացիանոֆերատի (III) ձևավորմանը, այսինքն ՝ Fe II 3 2, սա հենց այն բանաձևն է, որն առաջարկվում է «Turnboole blue» -ի համար: Այժմ հայտնի է (տես վերևում), որ Turnboole կապույտը և պրուսական կապույտը նույն նյութն են, և ռեակցիայի ընթացքում էլեկտրոնները Fe 2+ իոններից տեղափոխվում են հեքսացիանոֆերատ (III) իոն (Fe 2++-ի վալենտական ​​վերադասավորումը դեպի Fe 3++։ տեղի է ունենում գրեթե ակնթարթորեն, հակառակ ռեակցիան կարող է իրականացվել վակուումում 300 °C-ում):

Այս ռեակցիան նաև անալիտիկ է և համապատասխանաբար օգտագործվում է Fe 2+ իոնների որոշման համար։

Պրուսական կապույտի արտադրության հնագույն մեթոդում, երբ արյան դեղին աղի և երկաթի սուլֆատի լուծույթները խառնվում էին, ռեակցիան ընթանում էր հետևյալ հավասարման համաձայն.

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

Ստացված կալիում-երկաթի(II) հեքսացիանոֆերատի(II) (Էվերիտի աղ) սպիտակ նստվածքը մթնոլորտային թթվածնով արագ օքսիդանում է կալիում-երկաթ(III) հեքսացիանոֆերատ(II), այսինքն՝ պրուսական կապույտ:

Հատկություններ [ | ]

Պրուսական կապույտի ջերմային տարրալուծումը հետևում է հետևյալ սխեմաներին.

200 °C ջերմաստիճանում:

3Fe 4 3 →(t) 6(CN) 2 + 7Fe 2

560 °C ջերմաստիճանում:

Fe 2 → (t) 3N 2 + Fe 3 C + 5C

Պրուսական կապույտի անլուծելի ձևի հետաքրքիր հատկությունն այն է, որ լինելով կիսահաղորդիչ, երբ շատ ուժեղ սառչում է (5,5 Կ-ից ցածր) այն դառնում է ֆերոմագնիս՝ յուրահատուկ հատկություն մետաղների կոորդինացիոն միացությունների մեջ:

Դիմում [ | ]

Որպես պիգմենտ[ | ]

Երկաթի կապույտի գույնը փոխվում է մուգ կապույտից բաց կապույտի, քանի որ կալիումի պարունակությունը մեծանում է: Պրուսական կապույտի ինտենսիվ վառ կապույտ գույնը, հավանաբար, պայմանավորված է տարբեր օքսիդացման վիճակներում երկաթի միաժամանակյա առկայությամբ, քանի որ միացություններում մեկ տարրի առկայությունը տարբեր օքսիդացման վիճակներում հաճախ առաջացնում է գույնի ինտենսիվացում:

Մուգ լազուրը կոշտ է, դժվար է թրջվում և ցրվում, ներկերի մեջ փայլում է և լողալու ժամանակ տալիս է դեղնական կարմիր ճառագայթների հայելային արտացոլում («բրոնզավորում»):

Երկաթի փայլը իր լավ թաքցնող ուժի և գեղեցիկ կապույտ գույնի շնորհիվ լայնորեն օգտագործվում է որպես գունանյութ ներկերի և էմալների արտադրության համար։

Այն նաև օգտագործվում է տպագրական թանաքների, կապույտ ածխածնային թղթի և անգույն պոլիմերների, օրինակ՝ պոլիէթիլենի ներկման մեջ:

Երկաթի ջնարակի օգտագործումը սահմանափակվում է նրա անկայունությամբ ալկալիների նկատմամբ, որոնց ազդեցության տակ այն քայքայվում է երկաթի հիդրօքսիդի արտազատմամբ։ Այն չի կարող օգտագործվել ալկալային բաղադրիչներ պարունակող կոմպոզիտային նյութերի և կրաքարի սվաղի վրա ներկելու համար։

Նման նյութերում օրգանական պիգմենտը սովորաբար օգտագործվում է որպես կապույտ պիգմենտ։

Դեղ[ | ]

Նաև օգտագործվում է որպես հակաթույն (Ferrocin հաբեր) թալիումի և ցեզիումի աղերով թունավորման համար, ստամոքս-աղիքային տրակտ ներթափանցող ռադիոակտիվ նուկլիդները կապելու և դրանով իսկ կանխելու դրանց կլանումը: ATX կոդը V03AB31. Դեղաբանական դեղամիջոցը Ferrocin-ը հաստատվել է Դեղագործական կոմիտեի և ԽՍՀՄ առողջապահության նախարարության կողմից 1978 թվականին ցեզիումի իզոտոպներով մարդկանց սուր թունավորումների դեպքում օգտագործելու համար։ Ferrocine-ը բաղկացած է 5% կալիումի երկաթի hexacyanoferrate KFe-ից և 95% երկաթի hexacyanoferrate Fe43-ից:

Անասնաբուժական դեղամիջոց[ | ]

Չեռնոբիլի աղետից հետո աղտոտված հողերը վերականգնելու համար ստեղծվել է անասնաբուժական դեղամիջոց, որը հիմնված է Ferrocin-Bifezh բժշկական ակտիվ բաղադրիչի վրա: Ընդգրկված է անասնաբուժական օգտագործման դեղերի պետական ​​ռեգիստրում 46-3-16.12-0827 թիվ PVR-3-5.5/01571 համարով։

Այլ հավելվածներ[ | ]

Մինչ փաստաթղթերի և գծագրերի թաց պատճենումը փոխարինվել է չոր պատճենմամբ, պրուսական կապույտը հիմնական պիգմենտն էր, որն արտադրվում էր գործընթացում: պատճենահանում(այսպես կոչված «կապույտ», ցիանոտիպի պրոցես):

Յուղոտ նյութերի հետ խառնուրդում այն ​​օգտագործվում է մակերեսների խստությունը և դրանց մշակման որակը վերահսկելու համար։ Դրա համար մակերեսները քսում են նշված խառնուրդով, ապա միացնում: Չջնջված կապույտ խառնուրդի մնացորդները ցույց են տալիս ավելի խորը վայրեր:

Նաև օգտագործվում է որպես բարդացնող նյութ, օրինակ.

19-րդ դարում Ռուսաստանում և Չինաստանում այն ​​օգտագործվում էր թեյի քնած տերևները ներկելու, ինչպես նաև սև թեյի կանաչ գույնը ներկելու համար։

Թունավորություն[ | ]

Այն թունավոր նյութ չէ, չնայած այն պարունակում է CN− ցիանիդային անիոն, քանի որ այն սերտորեն կապված է կայուն բարդ հեքսացիանոֆերատ 4− անիոնում (այս անիոնն ընդամենը 4⋅10−36 է)։

    Փորձը սկսելուց առաջ կրեք պաշտպանիչ ձեռնոցներ:

    Փորձն անցկացրեք սկուտեղի վրա:

Ընդհանուր անվտանգության կանոններ

  • Թույլ մի տվեք, որ քիմիական նյութերը շփվեն ձեր աչքերի կամ բերանի հետ:
  • Փորձի վայրից հեռու պահեք մարդկանց առանց պաշտպանիչ ակնոցների, ինչպես նաև փոքր երեխաներին և կենդանիներին:
  • Փորձնական փաթեթը պահեք 12 տարեկանից ցածր երեխաների համար:
  • Օգտագործելուց հետո լվացեք կամ մաքրեք բոլոր սարքավորումները և հարմարանքները:
  • Համոզվեք, որ ռեակտիվների բոլոր տարաները սերտորեն փակված են և պատշաճ կերպով պահվում են օգտագործելուց հետո:
  • Համոզվեք, որ բոլոր միանգամյա օգտագործման տարաները ճիշտ հեռացված են:
  • Օգտագործեք միայն այն սարքավորումները և ռեակտիվները, որոնք տրված են փաթեթում կամ առաջարկվում են ընթացիկ հրահանգներով:
  • Եթե ​​փորձերի համար օգտագործել եք սննդի տարա կամ ապակյա սպասք, անմիջապես դեն նետեք այն։ Դրանք այլևս պիտանի չեն սննդամթերք պահելու համար։

Առաջին օգնության մասին տեղեկատվություն

  • Եթե ​​ռեակտիվները շփվում են ձեր աչքերի հետ, ապա մանրակրկիտ լվացեք ջրով, անհրաժեշտության դեպքում աչքը բաց պահելով: Անմիջապես դիմեք ձեր բժշկին:
  • Կուլ տալու դեպքում բերանը ողողեք ջրով և մի քիչ մաքուր ջուր խմեք: Մի դրդեք փսխում. Անմիջապես դիմեք ձեր բժշկին:
  • Եթե ​​ռեակտիվները ներշնչվում են, տուժածին տեղափոխեք մաքուր օդ:
  • Մաշկի հետ շփման կամ այրվածքների դեպքում 10 րոպե կամ ավելի երկար լվացեք տուժած տարածքը շատ ջրով:
  • Եթե ​​կասկածներ ունեք, անմիջապես դիմեք բժշկի: Քիմիական ռեակտիվը և դրա տարան վերցրեք ձեզ հետ:
  • Վնասվածքի դեպքում միշտ դիմեք բժշկի։
  • Քիմիական նյութերի ոչ պատշաճ օգտագործումը կարող է վնասվածքներ և առողջությանը վնաս պատճառել: Կատարեք միայն հրահանգներում նշված փորձերը:
  • Փորձառությունների այս փաթեթը նախատեսված է միայն 12 տարեկան և բարձր երեխաների համար:
  • Երեխաների կարողությունները զգալիորեն տարբերվում են նույնիսկ տարիքային խմբերում: Հետևաբար, իրենց երեխաների հետ փորձեր կատարող ծնողները պետք է օգտագործեն իրենց հայեցողությունը՝ որոշելու, թե որ փորձերն են տեղին և անվտանգ իրենց երեխաների համար:
  • Ծնողները պետք է իրենց երեխայի կամ երեխաների հետ քննարկեն անվտանգության կանոնները նախքան փորձարկումները: Առանձնահատուկ ուշադրություն պետք է դարձնել թթուների, ալկալիների և դյուրավառ հեղուկների անվտանգ շահագործմանը:
  • Փորձարկումները սկսելուց առաջ մաքրեք փորձի վայրը այն առարկաներից, որոնք կարող են խանգարել ձեզ: Խուսափեք սնունդը փորձարկման վայրի մոտ պահելուց: Փորձարկման տարածքը պետք է լավ օդափոխվի և մոտ լինի ծորակին կամ ջրի այլ աղբյուրին: Փորձեր անցկացնելու համար ձեզ հարկավոր կլինի կայուն սեղան։
  • Միանգամյա օգտագործման փաթեթավորման նյութերը պետք է ամբողջությամբ օգտագործվեն կամ հեռացվեն մեկ փորձարկումից հետո, այսինքն. փաթեթը բացելուց հետո:

ՀՏՀ

Նկարը մշուշոտ է ստացվում։ Ինչպե՞ս կարող եմ դա ավելի պարզ դարձնել:

Նկարը կարող է «լողալ», եթե բամբակյա շվաբրը չափից շատ խոնավացվի երկաթի սուլֆատի լուծույթով. նկարելիս թուղթը պարզապես ժամանակ չունի կլանելու ամբողջ հեղուկը, և դրա մի մասը մնում է մակերեսի վրա, ինչպես խիստ նոսրացած ջրաներկը: ներկել. Այս դեպքում փորձը պետք է նորից իրականացվի՝ վերցրեք ևս մեկ թերթիկ և կրկնեք հրահանգների բոլոր քայլերը՝ ուշադիր հաշվելով FeSO 4 լուծույթի կաթիլների քանակը։

Այլ փորձեր

Քայլ առ քայլ հրահանգ

    Խոնավացրեք բամբակյա շվաբրը 2-3 կաթիլ երկաթի սուլֆատի FeSO 4 0,1 մ լուծույթով: Թղթի վրա ինչ-որ բան նկարիր:

    Ներծծողին քսեք 2-3 կաթիլ կալիումի հեքսացիանոֆերատ K 3 0,4 մ լուծույթից: Քսեք դիզայնը ներծծողի թրջված կողմով:

    Թուղթը լվանալ ջրով։

    Չորացրեք նկարը բամբակյա պահոցով:

    Թղթի վրա հավասարաչափ բաշխեք 10 կաթիլ 1% տաննի լուծույթ: Սպասեք 1 րոպե։

    Թղթի վրա հավասարաչափ բաշխեք 0,3 մ նատրիումի բիկարբոնատ NaHCO 3 լուծույթի 10 կաթիլ: Սպասեք 2 րոպե։

    Թուղթը լվանալ ջրով։

Օտարում

Փորձնական կոշտ թափոնները թափեք կենցաղային աղբի հետ: Խտացրեք լուծույթները լվացարանի մեջ և լվացեք ավելորդ ջրով:

Ինչ է պատահել

Ինչու՞ է նկարը կապույտ դառնում:

Թղթի վրա քսում ենք երկու լուծույթ՝ նախ՝ երկաթի սուլֆատ FeSO 4, ապա արյան կարմիր աղ K 3։ Նրանք միասին կազմում են ջրում չլուծվող միացություն. Պրուսական կապույտ Fe 4 3:

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

Արյան ավելցուկային կարմիր աղը լվանում ենք ջրով, բայց ոչ պրուսական կապույտը, քանի որ այն ամուր նստում է թղթի վրա։

Պրուսական կապույտը հայտնաբերվել է 18-րդ դարի սկզբին։ Նրա հարուստ գույնը և ջրի մեջ թույլ լուծելիությունը այս միացությունը դարձրեցին կապույտ յուղաներկի հիմնական բաղադրիչը, որն ակտիվորեն օգտագործվում էր նկարչության մեջ մինչև 19-րդ դարի կեսերը: Այս մասին ավելին կարող եք կարդալ բաժնում:

Ավելին իմանալու համար.

Պրուսական կապույտ Fe 4 3-ն ունի բարդ կառուցվածք։ Այն պարունակում է հինգ երկաթի ատոմ և ոչ մի այլ մետաղ: Եվ ամենակարևորն այն է, որ այս երկաթի ատոմները չկրկնվեն։

Երկաթը ունի երեք օքսիդացման վիճակ՝ 0, +2 և +3: Ինչ է սա նշանակում? Fe 0-ը չլիցքավորված երկաթի ատոմ է: Սա իսկական մետաղ է՝ երկաթե առարկաները և նյութերը, օրինակ՝ մեխերը, պատրաստված են այդպիսի ատոմներից (տարբեր հավելումներով)։ Եթե ​​երկաթի ատոմից վերցնենք 2 էլեկտրոն, ապա կստանանք Fe 2+ իոն, իսկ եթե վերցնենք 3 էլեկտրոն՝ Fe 3+ իոն.

Fe – 2e - → Fe 2+

Fe – 3e - → Fe 3+

Fe 2+ – e - → Fe 3+

Հետևաբար, երկաթի համար բոլոր միացությունները գալիս են երկու մասով՝ երկու քլորիդներ (FeCl 2 և FeCl 3), երկու սուլֆատներ (FeSO 4 և Fe 2 (SO 4) 3) և երկու արյան աղ (դեղին K 4՝ ներսում Fe 2+ և կարմիր: K 3, որը պարունակում է Fe 3+):

Հարմարության համար Fe 2+ ունեցող միացությունները կոչվում են երկաթի (II) միացություններ, իսկ Fe 3+ ունեցողները՝ երկաթի (III) միացություններ։ Պրուսական կապույտը պարունակում է այս երկու երկաթի իոնները:

Նախկինում պրուսական կապույտը ստացվում էր երկու հիմնական եղանակով.

    երկաթի (III) աղից Fe 3+ և դեղին արյան աղ K 4 (նյութը կոչվում էր «պրուսական կապույտ»);

    Fe 2+ աղից և կարմիր արյան աղից K 3 (նյութը կոչվում էր «Turnbull blue»):

Երկար ժամանակ գիտնականները չգիտեին, որ սա նույն նյութն է։ Նրանք նման եզրակացության եկան միայն այն ժամանակ, երբ տեսան ատոմների դասավորությունը նրա բյուրեղում՝ օգտագործելով բարդ փորձարարական սարքավորումներ:

Fe 2+ և Fe 3+ իոնները փոխարինվում են պրուսական կապույտ բյուրեղի մեջ: Նրանք միմյանց հետ կապված են CN-բեկորներից պատրաստված կամուրջներով։ Ինքնաթիռում դուք ստանում եք վանդակ, իսկ ծավալում դուք ստանում եք միանման դատարկ խորանարդների կույտ: Այս դատարկությունները զբաղեցնում են մնացած Fe 3+ իոնները և H 2 O ջրի մոլեկուլները։

Fe 2+ և Fe 3+ իոնների և նրանց միջև CN կամուրջի փոփոխության շնորհիվ պրուսական կապույտը փոխանցում է էլեկտրականություն: Էլեկտրական հոսանքը էլեկտրոնների ուղղորդված հոսք է: Նրանք ազատորեն ցատկում են երկաթի մի իոնից մյուսը, և նյութը փոխանցում է հոսանք։

Ի՞նչ է տանինը:

Տանիններ- Սա բնական ծագման նյութերի մեծ խումբ է։ Դրանք հանդիպում են թեյի տերեւների, ընկույզի, կաղնու կեղեւի եւ այլ ծառերի մեջ։

Այս նյութերն ունեն տտիպ համ և մի փոքր հաճելի հոտ: Տանինի լուծույթը սովորաբար դեղնադարչնագույն է։ Փորձի ժամանակ դուք օգտագործել եք տաննաթթվի լուծույթ՝ առավել մատչելի տանին:

Ավելին իմանալու համար.

Լեզուն կապում են թունդ թեյը, նռան կեղևը, չհասած խուրման և մի քանի ընկույզ։ Նույն համը կզգաք, եթե լեզվով կաղնու կեղևի թարմ կտոր փորձեք։ Այս ամենը պայմանավորված է տանիններով։

Այս նյութերը սերտորեն կապվում են լեզվի սպիտակուցների հետ, ինչը նրան տալիս է տտիպ համ: Տանինի մոլեկուլները պարունակում են OH հիդրօքսիլ խմբեր, որոնք հատուկ կերպով փոխազդում են սպիտակուցի մոլեկուլների հետ։ Առանձին-առանձին, յուրաքանչյուր նման փոխազդեցություն շատ թույլ է, բայց տանիններում կան բազմաթիվ OH խմբեր, և նրանք բոլորը միասին «նստում են» լեզվին: Նման գործընթացները տեղի են ունենում ջրածնի ատոմի միջոցով և կոչվում են ջրածինըկապեր.

Ինչու՞ է նկարի գույնը փոխվում կապույտից շագանակագույն:

Նատրիումի բիկարբոնատ NaHCO 3-ի ազդեցության տակ պրուսական կապույտը արագորեն քայքայվում է։ Արդյունքում լուծույթում հայտնվում են Fe 2+ և Fe 3+ իոններ։ Նրանք անմիջապես կապվում են տաննի մոլեկուլներով՝ ձևավորելով դեղնադարչնագույն ուժեղ բարդույթներ։

Ի դեպ, պատկերի մշակման այս գործընթացը կոչվում է մգեցված. Այս տերմինը գալիս է «տոն» բառից, քանի որ ամբողջ նկարը ներկված է որոշակի գույնով: Եվ, որքան էլ տարօրինակ է, սա ոչ մի կապ չունի տանինների հետ:

Ավելին իմանալու համար.

Երկաթի կատիոնները Fe 2+ և Fe 3+ փոխազդում են թթվածնի ատոմների հետ, որոնք ստացվում են տանինի OH խմբերից: Արդյունքը ուժեղ բարդույթ է. երկաթի յուրաքանչյուր ատոմ կապ է ստեղծում միանգամից երկու թթվածնի ատոմների հետ:

Անվան պատմությունը և ծագումը

Պրուսական կապույտի ստացման ճշգրիտ ամսաթիվը հայտնի չէ։ Ամենատարածված վարկածի համաձայն, այն ձեռք է բերվել XVIII դարի սկզբին (որոշ աղբյուրներում նշվում է թվագրությունը) Բեռլինում ներկարար Դիսբախի կողմից։ Բաղադրության ինտենսիվ վառ կապույտ գույնը և դրա ծագման վայրը առաջացնում են անունը: Ժամանակակից տեսանկյունից պրուսական կապույտի արտադրությունը բաղկացած էր երկաթի (II) հեքսացիանոֆերատի (II) տեղումներից՝ ավելացնելով երկաթի (II) աղեր (օրինակ՝ «երկաթի սուլֆատ») «դեղին արյան աղին» և հետագայում: օքսիդացում դեպի երկաթ (II) հեքսացիանոֆերատ (III): Դա հնարավոր էր անել առանց օքսիդացման, եթե «դեղին արյան աղին» անմիջապես ավելացնեին երկաթի (III) աղեր:

Անդորրագիր

Պրուսական կապույտը կարելի է ստանալ՝ կալիումի հեքսացիանոֆերատի (II) («դեղին արյան աղ») լուծույթներին երկաթի աղեր ավելացնելով։ Այս դեպքում, կախված պայմաններից, ռեակցիան կարող է ընթանալ հետևյալ հավասարումների համաձայն.

Fe III Cl 3 + K 4 → KFe III + 3KCl,

կամ, իոնային ձևով

Fe 3+ + 4- → -

Ստացված կալիումի երկաթի (III) հեքսացիանոֆերատը (II) լուծելի է և, հետևաբար, կոչվում է. «լուծվող պրուսական կապույտ».

Լուծվող պրուսական կապույտի կառուցվածքային դիագրամը (KFe III ·H 2 O տիպի բյուրեղային հիդրատ) ներկայացված է նկարում: Այն ցույց է տալիս, որ Fe 2+ և Fe 3+ ատոմները բյուրեղային ցանցում դասավորված են միևնույն տիպի մեջ, սակայն, ցիանիդային խմբերի նկատմամբ դրանք անհավասար են, գերակշռող միտումը գտնվում է ածխածնի ատոմների միջև, իսկ Fe 3+-ը՝ միջև: ազոտի ատոմներ.

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

կամ, իոնային ձևով

4Fe 3+ + 3 4- → Fe III 4 3 ↓

Ստացված երկաթի (III) հեքսացիանոֆերատի (II) չլուծվող (լուծելիությունը 2·10 -6 մոլ/լ) նստվածքը կոչվում է. «Անլուծվող պրուսական կապույտ».

Վերոնշյալ ռեակցիաները օգտագործվում են անալիտիկ քիմիայում՝ որոշելու համար Fe 3+ իոնների առկայությունը

Մեկ այլ մեթոդ կալիումի հեքսացիանոֆերատի (III) («արյան կարմիր աղ») լուծույթներին երկվալենտ երկաթի աղեր ավելացնելն է: Ռեակցիան տեղի է ունենում նաև լուծելի և չլուծվող ձևերի ձևավորմամբ (տես վերևում), օրինակ, համաձայն հավասարման (իոնային ձևով).

4Fe 2+ + 3 3- → Fe III 4 3 ↓

Նախկինում ենթադրվում էր, որ դա հանգեցրել է երկաթի (II) հեքսացիանոֆերատի (III) ձևավորմանը, այսինքն ՝ Fe II 3 2, սա հենց այն բանաձևն է, որն առաջարկվում է «Turnboole blue» -ի համար: Այժմ հայտնի է (տես վերևում), որ Turnboole կապույտը և պրուսական կապույտը նույն նյութն են, և ռեակցիայի ընթացքում էլեկտրոնները Fe 2+ իոններից տեղափոխվում են հեքսացիանոֆերատ (III) իոն (Fe 2++-ի վալենտական ​​վերադասավորումը դեպի Fe 3++։ տեղի է ունենում գրեթե ակնթարթորեն, հակադարձ ռեակցիան կարող է իրականացվել վակուումում 300°C-ում):

Այս ռեակցիան նաև անալիտիկ է և համապատասխանաբար օգտագործվում է Fe 2+ իոնների որոշման համար։

Պրուսական կապույտի արտադրության հնագույն մեթոդում, երբ արյան դեղին աղի և երկաթի սուլֆատի լուծույթները խառնվում էին, ռեակցիան ընթանում էր հետևյալ հավասարման համաձայն.

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

Ստացված կալիում-երկաթի (II) հեքսացիանոֆերատի (II) (Էվերիտի աղ) սպիտակ նստվածքը մթնոլորտային թթվածնով արագ օքսիդացվում է կալիում-երկաթի (III) հեքսացիանոֆերատի (II), այսինքն՝ պրուսական կապույտի:

Հատկություններ

Պրուսական կապույտի ջերմային տարրալուծումը հետևում է հետևյալ սխեմաներին.

200°C ջերմաստիճանում:

3Fe 4 3 →(t) 6(CN) 2 + 7Fe 2

560°C ջերմաստիճանում:

Fe 2 → (t) 3N 2 + Fe 3 C + 5C

Պրուսական կապույտի անլուծելի ձևի հետաքրքիր հատկությունն այն է, որ լինելով կիսահաղորդիչ, երբ շատ ուժեղ սառչում է (5,5 Կ-ից ցածր) այն դառնում է ֆերոմագնիս՝ յուրահատուկ հատկություն մետաղների կոորդինացիոն միացությունների մեջ:

Դիմում

Որպես Գունանյութ

Երկաթի կապույտի գույնը փոխվում է մուգ կապույտից բաց կապույտի, քանի որ կալիումի պարունակությունը մեծանում է: Պրուսական կապույտի ինտենսիվ վառ կապույտ գույնը, հավանաբար, պայմանավորված է տարբեր օքսիդացման վիճակներում երկաթի միաժամանակյա առկայությամբ, քանի որ միացություններում տարբեր օքսիդացման վիճակներում մեկ տարրի առկայությունը հաճախ տալիս է գույնի տեսք կամ ուժեղացում:

Մուգ լազուրը կոշտ է, դժվար է թրջվում և ցրվում, ներկերի մեջ փայլում է և վերև լողալով տալիս է դեղնական կարմիր ճառագայթների հայելային արտացոլում («բրոնզավորում»):

Երկաթի փայլը իր լավ թաքցնող ուժի և գեղեցիկ կապույտ գույնի շնորհիվ լայնորեն օգտագործվում է որպես գունանյութ ներկերի և էմալների արտադրության համար։

Այն նաև օգտագործվում է տպագրական թանաքների, կապույտ ածխածնային թղթի և անգույն պոլիմերների, օրինակ՝ պոլիէթիլենի ներկման մեջ:

Երկաթի ջնարակի օգտագործումը սահմանափակվում է նրա անկայունությամբ ալկալիների նկատմամբ, որոնց ազդեցության տակ այն քայքայվում է երկաթի հիդրօքսիդ Fe(OH) 3-ի արտազատմամբ։ Այն չի կարող օգտագործվել ալկալային բաղադրիչներ պարունակող կոմպոզիտային նյութերի և կրաքարի սվաղի վրա ներկելու համար։

Նման նյութերում որպես կապույտ պիգմենտ սովորաբար օգտագործվում է օրգանական պիգմենտը ֆտալոցիանին կապույտը։

Որպես դեղամիջոց

Այլ հավելվածներ

Մինչ փաստաթղթերի և գծագրերի թաց պատճենումը փոխարինվել է չոր պատճենմամբ, պրուսական կապույտը հիմնական պիգմենտն էր, որն արտադրվում էր գործընթացում: պատճենահանում(այսպես կոչված «կապույտ», ցիանոտիպի պրոցես):

Յուղոտ նյութերի հետ խառնուրդում այն ​​օգտագործվում է մակերեսների խստությունը և դրանց մշակման որակը վերահսկելու համար։ Դրա համար մակերեսները քսում են նշված խառնուրդով, ապա միացնում: Չջնջված կապույտ խառնուրդի մնացորդները ցույց են տալիս ավելի խորը վայրեր:

Նաև օգտագործվում է որպես բարդացնող նյութ, օրինակ՝ պրուսիդներ արտադրելու համար։

Թունավորություն

Այն թունավոր նյութ չէ, թեև այն պարունակում է CN- ցիանիդային անիոն, քանի որ այն ամուր կապված է կայուն բարդ հեքսացիանոֆերատ 4-անիոնում (այս անիոնի անկայունության հաստատունը ընդամենը 4·10-36 է):

Կապույտի երանգներ
Ալիս կապույտ Լազուր Կապույտ Ցերուլյան Cerulean կապույտ Կոբալտ կապույտ Եգիպտացորենի կապույտ Մուգ կապույտ Ջինս Dodger կապույտ Ինդիգո International Klein Blue
#F0F8FF #007FFF #0000FF #007BA7
Նարդոս Գիշերային կապույտ մուգ կապույտ Ծովախորշ Պարսկական կապույտ Փոշի կապույտ Պրուսական կապույտ Արքայական կապույտ Շափյուղա Պողպատե կապույտ Ուլտրմարին Բաց կապույտ
#B57EDC #003366 #CCCCFF
մանկական կապույտ

(CN) 6 ] մինչև Fe 4 3: Այլ մեթոդներով ստացված Turnboole blue-ը, որի համար կարելի է ակնկալել Fe 3 2 բանաձևը, իրականում նյութերի նույն խառնուրդն է:

Հանրագիտարան YouTube

    1 / 3

    ✪ Երկաթ և նրա միացությունները

    ✪ Ինչպես նկարել գիշերային քաղաք նկարիչ Ջերեմի Մանի կողմից

    ✪ Օրգանական միացություններում ազոտի որոշում

    սուբտիտրեր

Անվան պատմությունը և ծագումը

Պրուսական կապույտի ստացման ճշգրիտ ամսաթիվը հայտնի չէ։ Ամենատարածված վարկածի համաձայն, այն ձեռք է բերվել XVIII դարի սկզբին (1706 թ.) Բեռլինում ներկարար Դիսբախի կողմից։ Որոշ աղբյուրներում նրան անվանում են Յոհան Յակոբ Դիսբախ ( գերմ. ՝ Johann Jacob Diesbach )։ Բաղադրության ինտենսիվ վառ կապույտ գույնը և դրա ծագման վայրը առաջացնում են անունը: Ժամանակակից տեսանկյունից պրուսական կապույտի արտադրությունը բաղկացած էր երկաթի (II) հեքսացիանոֆերատի (II) տեղումներից՝ ավելացնելով երկաթի (II) աղեր (օրինակ՝ «երկաթի սուլֆատ») «դեղին արյան աղին» և հետագայում: օքսիդացում դեպի երկաթի հեքսացիանոֆերատ (II) (III): Դա հնարավոր էր անել առանց օքսիդացման, եթե «դեղին արյան աղին» անմիջապես ավելացնեին երկաթի (III) աղեր:

«Փարիզի կապույտ» անվան տակ ժամանակին առաջարկվում էր մաքրված «պրուսական կապույտ»:

Անդորրագիր

Պատրաստման եղանակը գաղտնի է պահվել մինչև 1724 թվականին անգլիացի Վուդվորդի կողմից արտադրության մեթոդի հրապարակումը։

Պրուսական կապույտը կարելի է ստանալ՝ կալիումի հեքսացիանոֆերատի (II) («դեղին արյան աղ») լուծույթներին երկաթի աղեր ավելացնելով։ Այս դեպքում, կախված պայմաններից, ռեակցիան կարող է ընթանալ հետևյալ հավասարումների համաձայն.

Fe III Cl 3 + K 4 → KFe III + 3KCl,

կամ, իոնային ձևով

Fe 3+ + 4− → Fe −

Ստացված կալիումի երկաթի (III) հեքսացիանոֆերատը (II) լուծելի է և, հետևաբար, կոչվում է. «լուծվող պրուսական կապույտ».

Լուծվող պրուսական կապույտի (KFe III ·H 2 O տիպի բյուրեղային հիդրատ) կառուցվածքային դիագրամում Fe 2+ և Fe 3+ ատոմները բյուրեղային ցանցում դասավորված են նույն ձևով, սակայն ցիանիդ խմբերի նկատմամբ դրանք անհավասար, միտումը գտնվում է ածխածնի ատոմների միջև, իսկ Fe 3 + - ազոտի ատոմների միջև:

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

կամ, իոնային ձևով

4Fe 3+ + 3 4− → Fe III 4 3 ↓

Ստացված երկաթի (III) հեքսացիանոֆերատի (II) չլուծվող (լուծելիությունը 2⋅10 −6 մոլ/լ) նստվածքը կոչվում է. «Անլուծվող պրուսական կապույտ».

Վերոնշյալ ռեակցիաները օգտագործվում են անալիտիկ քիմիայում՝ որոշելու համար Fe 3+ իոնների առկայությունը

Մեկ այլ մեթոդ կալիումի հեքսացիանոֆերատի (III) («արյան կարմիր աղ») լուծույթներին երկվալենտ երկաթի աղեր ավելացնելն է: Ռեակցիան տեղի է ունենում նաև լուծելի և չլուծվող ձևերի ձևավորմամբ (տես վերևում), օրինակ, համաձայն հավասարման (իոնային ձևով).

4Fe 2+ + 3 3− → Fe III 4 3 ↓

Նախկինում ենթադրվում էր, որ դա հանգեցրել է երկաթի (II) հեքսացիանոֆերատի (III) ձևավորմանը, այսինքն ՝ Fe II 3 2, սա հենց այն բանաձևն է, որն առաջարկվում է «Turnboole blue» -ի համար: Այժմ հայտնի է (տես վերևում), որ Turnboole կապույտը և պրուսական կապույտը նույն նյութն են, և ռեակցիայի ընթացքում էլեկտրոնները Fe 2+ իոններից տեղափոխվում են հեքսացիանոֆերատ (III) իոն (Fe 2++-ի վալենտական ​​վերադասավորումը դեպի Fe 3++։ տեղի է ունենում գրեթե ակնթարթորեն, հակառակ ռեակցիան կարող է իրականացվել վակուումում 300 °C-ում):

Այս ռեակցիան նաև անալիտիկ է և համապատասխանաբար օգտագործվում է Fe 2+ իոնների որոշման համար։

Պրուսական կապույտի արտադրության հնագույն մեթոդում, երբ արյան դեղին աղի և երկաթի սուլֆատի լուծույթները խառնվում էին, ռեակցիան ընթանում էր հետևյալ հավասարման համաձայն.

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

Ստացված կալիում-երկաթի(II) հեքսացիանոֆերատի(II) (Էվերիտի աղ) սպիտակ նստվածքը մթնոլորտային թթվածնով արագ օքսիդանում է կալիում-երկաթ(III) հեքսացիանոֆերատ(II), այսինքն՝ պրուսական կապույտ:

Հատկություններ

Պրուսական կապույտի ջերմային տարրալուծումը հետևում է հետևյալ սխեմաներին.

200 °C ջերմաստիճանում:

3Fe 4 3 →(t) 6(CN) 2 + 7Fe 2

560 °C ջերմաստիճանում:

Fe 2 → (t) 3N 2 + Fe 3 C + 5C

Պրուսական կապույտի անլուծելի ձևի հետաքրքիր հատկությունն այն է, որ լինելով կիսահաղորդիչ, երբ շատ ուժեղ սառչում է (5,5 Կ-ից ցածր) այն դառնում է ֆերոմագնիս՝ յուրահատուկ հատկություն մետաղների կոորդինացիոն միացությունների մեջ:

Դիմում

Որպես պիգմենտ

Երկաթի կապույտի գույնը փոխվում է մուգ կապույտից բաց կապույտի, քանի որ կալիումի պարունակությունը մեծանում է: Պրուսական կապույտի ինտենսիվ վառ կապույտ գույնը, հավանաբար, պայմանավորված է տարբեր օքսիդացման վիճակներում երկաթի միաժամանակյա առկայությամբ, քանի որ միացություններում մեկ տարրի առկայությունը տարբեր օքսիդացման վիճակներում հաճախ առաջացնում է գույնի ինտենսիվացում:

Մուգ լազուրը կոշտ է, դժվար է թրջվում և ցրվում, ներկերի մեջ փայլում է և վերև լողալով տալիս է դեղնական կարմիր ճառագայթների հայելային արտացոլում («բրոնզավորում»):

Երկաթի փայլը իր լավ թաքցնող ուժի և գեղեցիկ կապույտ գույնի շնորհիվ լայնորեն օգտագործվում է որպես գունանյութ ներկերի և էմալների արտադրության համար։

Այն նաև օգտագործվում է տպագրական թանաքների, կապույտ ածխածնային թղթի և անգույն պոլիմերների, օրինակ՝ պոլիէթիլենի ներկման մեջ:

Երկաթի ջնարակի օգտագործումը սահմանափակվում է նրա անկայունությամբ ալկալիների նկատմամբ, որոնց ազդեցության տակ այն քայքայվում է երկաթի հիդրօքսիդի Fe(OH) արտազատմամբ։ 3. Այն չի կարող օգտագործվել ալկալային բաղադրիչներ պարունակող կոմպոզիտային նյութերի և կրաքարի սվաղի վրա ներկելու համար։

Նման նյութերում որպես կապույտ պիգմենտ սովորաբար օգտագործվում է օրգանական պիգմենտը ֆտալոցիանին կապույտը։

Դեղ

Նաև օգտագործվում է որպես հակաթույն (Ferrocin հաբեր) թալիումի և ցեզիումի աղերով թունավորման համար, ստամոքս-աղիքային տրակտ ներթափանցող ռադիոակտիվ նուկլիդները կապելու և դրանով իսկ կանխելու դրանց կլանումը: ATX կոդը V03AB31. Դեղաբանական դեղամիջոցը Ferrocin-ը հաստատվել է Դեղագործական կոմիտեի և ԽՍՀՄ առողջապահության նախարարության կողմից 1978 թվականին ցեզիումի իզոտոպներով մարդկանց սուր թունավորումների դեպքում օգտագործելու համար։ Ferrocine-ը բաղկացած է 5% կալիումի երկաթի hexacyanoferrate KFe-ից և 95% երկաթի hexacyanoferrate Fe43-ից:

Անասնաբուժական դեղամիջոց

Չեռնոբիլի աղետից հետո աղտոտված հողերը վերականգնելու համար ստեղծվել է անասնաբուժական դեղամիջոց, որը հիմնված է Ferrocin-Bifezh բժշկական ակտիվ բաղադրիչի վրա: Ընդգրկված է անասնաբուժական օգտագործման դեղերի պետական ​​ռեգիստրում 46-3-16.12-0827 թիվ PVR-3-5.5/01571 համարով։

Այլ հավելվածներ

Մինչ փաստաթղթերի և գծագրերի թաց պատճենումը փոխարինվել է չոր պատճենմամբ, պրուսական կապույտը հիմնական պիգմենտն էր, որն արտադրվում էր գործընթացում: պատճենահանում(այսպես կոչված «կապույտ», ցիանոտիպի պրոցես):

Յուղոտ նյութերի հետ խառնուրդում այն ​​օգտագործվում է մակերեսների խստությունը և դրանց մշակման որակը վերահսկելու համար։ Դրա համար մակերեսները քսում են նշված խառնուրդով, ապա միացնում: Չջնջված կապույտ խառնուրդի մնացորդները ցույց են տալիս ավելի խորը վայրեր:

Նաև օգտագործվում է որպես բարդացնող նյութ, օրինակ՝ պրուսիդներ արտադրելու համար։

19-րդ դարում Ռուսաստանում և Չինաստանում այն ​​օգտագործվում էր թեյի քնած տերևները ներկելու, ինչպես նաև սև թեյի կանաչ գույնը ներկելու համար։

Թունավորություն

Այն թունավոր նյութ չէ, թեև պարունակում է CN− ցիանիդային անիոն, քանի որ այն ամուր կապված է կայուն բարդ հեքսացիանոֆերատ 4− անիոնում (այս անիոնի անկայունության հաստատունը ընդամենը 4⋅10−36 է)։