普鲁士蓝

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简介

比起单纯澄澈的二价铜离子之蓝，我更喜欢深邃梦幻的普鲁士蓝

普鲁士蓝是古老的深蓝色颜料，也是第一个人工合成的无机颜料。梵高的星月夜曾用过该颜料

化学名：亚铁氰化铁，一种配位化合物

$$ \underset{亚铁氰化铁}{\ce{Fe4[Fe(CN)6]3}} $$

插图

左：二价铜之蓝

右：普鲁士蓝

pblue.jpeg

合成过程

方程式：

$$ \ce{3Fe(CN)6^4+ + 4Fe^3+ == Fe4[Fe(CN)6]3 v} $$

这里我的反应物是亚铁氰化钾和硫酸铁。当然，理论上只要有亚铁氰根和三价铁离子都可以反应

所以，亚铁氰根也可以用于检验三价铁离子

有趣的实验现象

由于普鲁士蓝是固体沉淀，于是我将其过滤出来。滤渣倒是没什么问题，普鲁士蓝的颜色非常深

IMG_7359

可以看到几近黑色了。

但是滤液却出现了大问题...

IMG_7368

可以看到滤液呈绿色。

理论上我得到的应该是钾离子，应该是无色的才对

但是实际上却出现了绿色...我难以理解

我猜想：该绿色是二价铁离子的颜色

于是，我将其与稀高锰酸钾溶液反应。果不其然，紫色褪去，变成了黄色

$$ \ce{5Fe^2+ + MnO^4- + 8H+ = 5Fe^3+ +Mn^2+ + 4H2O} $$

IMG_7373

(左：高锰酸钾，中：三价铁，右：二价铁)

但是为什么会出现二价铁呢？我到现在还不得而知

如果有研究过的朋友，请务必将原理告诉我！

（2022.2.25更新）

今天我去问了化学老师（孙梅英）为什么会出现这样的现象，她跟我解释：亚铁氰根也会进行微弱电离（电离出亚铁和氰根），把亚铁离子也电离出来，而氰根的结合可能是与亚铁离子也可能是铁离子，甚至是两者一起结合。因此有部分亚铁没有反应，不在沉淀中。

所以出现绿色并不离奇.......

“相同”的反应现象

大家看到这个反应现象不知道会不会感到有些熟悉？

实际上，我们在中学实验室上也有做过几乎相同反应现象的实验（起码我在五中有做过）

那就是...铁氰化钾和二价铁离子反应。其生成物也是亚铁氰化铁

但是因为反应物不同，所以人们对其的叫法也不同：滕氏蓝

两者的反应生成的亚铁氰化铁的结构是相同的，是同种物质，却显现出略微不同的颜色

而这个实验，是写在必修一化学课本上的——正是检验二价铁离子的反应

$$ \ce{3Fe^2+ +2[Fe(CN)6]3- == Fe3[Fe(CN)6]2 v} $$

虽然试卷上不考这玩意，大家应该也对这个反应有印象吧？

对亚铁氰化钾的研究

理化性质

亚铁氰化钾，又称六氰铁(II)酸钾 ，化学式为K₄[Fe(CN)₆]，分子量为368.343，呈黄色结晶性粉末。

与稀硫酸加热生成氢氰酸、硫酸亚铁和硫酸钾

$$ \ce{K₄[Fe(CN)₆]} + \ce{3H2SO4} \xlongequal{\Delta} \ce{6HCN ^} + \ce{FeSO4} + \ce{2K2SO4} $$

与浓硫酸加热生成硫酸亚铁、硫酸铵、硫酸钾，并放出一氧化碳。

$$ \ce{K4[Fe(CN)6] + H2SO4_{(浓)}} \xlongequal{\Delta} \ce{FeSO4 + (NH4)2SO4 + K2SO4 + CO ^} $$

用途

可作为颜料，用于纤维染色；是我国GB2760-2014规定允许使用的食品用抗结剂。 [2]

亚铁氰化钾溶液跟铁的盐溶液反应生成普鲁士蓝沉淀，可用于钯、银、锇、铀的滴定分析。

强烈灼烧时分解而放出氮，并生成氰化钾和碳化铁。用于制氰化钾、铁氰化钾和颜料等。

$$ \ce{K4[Fe(CN)6]} \xlongequal{高温} \ce{N2 + KCN + Fe3C} $$

亚铁氰化钾作为一种抗结剂，添加到食盐中，可以防止食盐因水分含量高而结块。

（最后更新于2022.2.25）