普鲁士蓝（一种古老的蓝色染料）

简介

普鲁士蓝铁染色液

德国的前身普鲁士军队的制服颜色就是使用该种颜色，以至1871年德意志第二帝国成立后相当长一段时间仍然沿用普鲁士蓝军服，直至第一次世界大战前夕方更换成土灰色。

狄斯巴赫把草木灰和牛血混在一起，制成亚铁氰化钾,其三水合物俗称黄血盐，后与三氯化铁或其他能够提供三价铁离子的物质反应后产生。

来历

18世纪有一个名叫狄斯巴赫的德国人，他是制造和使用涂料的工人，因此对各种有颜色的物质都感兴趣。总想用便宜的原料制造出性能良好的涂料。狄斯巴赫将草木灰和牛血混合在一起进行焙烧，再用水浸取焙烧后的物质，过滤掉不溶解的物质以后，得到清亮的溶液，把溶液蒸浓以后，便析出一种黄色的晶体。当狄斯巴赫将这种黄色晶体放进三氯化铁的溶液中，便产生了一种颜色很鲜艳的蓝色沉淀。狄斯巴赫经过进一步的试验，这种蓝色沉淀竟然是一种性能优良的涂料。狄斯巴赫的老板将这种涂料的生产方法严格保密，并为这种颜料起了个令人捉摸不透的名称——普鲁士蓝，以便高价这种涂料。

直到20年以后，一些化学家才了解普鲁士蓝是什么物质，也掌握了它的生产方法。原来，它与氯化铁反应后，得到亚铁氰化铁，也就是普鲁士蓝。

经典的配合物

普鲁士蓝是经典的配合物。具有立方结构。分子中，M+可以是钾、钠或铵。其配体为六个氰基，中心离子为二价铁离子。氰基与二价铁离

普鲁士蓝分子结构图

制法

它与三氯化铁反应后，得到亚铁氰化铁，也就是普鲁士蓝。

3K4Fe(CN)6 + 4FeCl3 → Fe4[Fe(CN)6]3 + 12KCl

普鲁士蓝是由亚铁氰化钾和三氯化铁反应后产生。在反应过程中，能见度和颜色会立刻转变。

性能

深蓝色粉末，颜色强烈、浓厚。

有吸水性（在水中接近4%可见），普鲁士蓝难以润湿。

易燃。燃烧中产生HCN、NH3、CO、和CO2 气体。

应用

用于油漆、油墨、塑料等行业及文教用品的着色。

在化学实验中，常用生成普鲁士蓝的反应来检验CNˉ: FeSO4+ 6NaCN → Na4Fe(CN)6 + Na2SO4 Na4Fe(CN)6 + 4FeCl3 → Fe4[Fe(CN)6]3 ↓(普鲁士蓝） + 12NaCl

原理

普鲁士蓝染色的衣物

在医疗上铊可置换普鲁士蓝上的钾后形成不溶性物质随粪便排出，对治疗经口急慢性铊中毒有一定疗效。用量一般为每日250mg/kg，分4次，溶于50ml 15%甘露醇中口服。目前中国国家储备约有一百片左右。（适量补充氯化钾高钾能增加肾对铊的清除，可能与钾竞争性阻断肾小管对铊的吸收有关，同时钾可动员细胞内的铊到细胞外，使血铊含量增加，可使临床病情加重，因此要慎用。）

应用实例

1995年3月，清华大学一名学生中了铊毒，病情严重。1995年4月底，经北京市职业病卫生防治所的陈震阳教授化验确诊后，在协和医院，医学用普鲁士蓝被用来救活中毒学生的生命。

解除放射性

在1986年的切尔诺贝利核泄漏事件后，由于普鲁士蓝具有排出体内铯元素和铊元素的能力，而被用于治疗辐射病。其原理是普鲁士蓝能阻止肠道内铯的吸收和在吸收，加速体内铯的排出速率。在经口摄入后的初期用药，促排效果尤为显著。在非经口摄入或经口摄入后延迟给予普鲁士蓝，通过阻止肠道对铯的在吸收，也有一定的促排作用。

东京大学生产技术研究所2012年5月28日宣布，其研究小组开发出了能够高效吸收溶解在水中的放射性铯离子的布料。这种布料有望用于清除福岛核泄漏事故后土壤和水中的放射性铯污染。研究小组用一种新技术将能够吸收铯的蓝色颜料普鲁士蓝的微粒固定到布上。用这种方法制成的长60厘米、宽40厘米的薄布，就能99%地吸附溶解在10升水中的10毫克铯。如果将这种布用盐酸溶液浸泡，则几乎能够100%地回收铯。

由东京大学生产技术研究所与无纺布制造厂家“小津产业”共同组成的研究小组成功研发出一种能有效吸附放射性铯的布，并可实现大批量生产。除河流、水池里的水之外，受污染土壤中的水分里所含的铯也可被这种染料吸附，从而实现除污。新产品中，有效除铯的成分为“普鲁士蓝”人造染色剂。研发小组将无纺布与“普鲁士蓝”直接合成，生产出的“除铯布”价格约为每平方米1000日元（约合人民币75元）。

物理性质

普鲁士蓝具有立方结构，在常温常压下稳定，不溶于水，溶于酸、碱。色光有青光和红光两种，色泽鲜艳，着色力强，遮盖力略差。粉质较坚硬，不易研磨。能耐晒、耐酸，但遇浓硫酸煮沸则分解；耐碱性弱，即使是稀碱也能使其分解，不能与碱性颜料共用。失火时可用水、砂土扑救。

制备方法

黄血盐法

用黄血盐钾与硫酸亚铁在微酸性溶液中反应生成亚铁氰化亚铁的复盐，再加硫酸氯酸钾氧化生成亚铁氰化铁与亚铁氰化钾的复盐： 。如用黄血盐钠来制造铁蓝，则生成的复盐要用铵来代替其中的钠，即生成亚铁氰化铁与亚铁氰化铵复盐，因此铁蓝按原料不同分为钾铁蓝和铵铁蓝两种。将以上复盐再经过滤、漂洗、干燥、粉碎，制得深蓝色铁蓝颜料。

储存方法

普鲁士蓝应贮存在通风、干燥的库房中，贮存时要避免与氧化物、酸、氨、光接触。

相关争议

Fe与[Fe(CN)6]反应， 生成深蓝色的沉淀，被称为普鲁士蓝；而Fe与[Fe(CN)6]的反应，生成深蓝色的沉淀被称为滕氏蓝。两种产物表现出相似的颜色（蓝色），且含有完全相同的化学元素和化学式。

一种观点认为，这两种物质因为具有完全相同的络合结构，且经过X射线、磁化率、光电子能谱和穆斯堡尔谱的测定，两者的性质一样或者基本一致，可以被认为是同一种物质。

另一种观点则认为，普鲁士蓝和滕氏蓝虽然结构相同，但普鲁士蓝的颜色总是较滕氏蓝略深一些。经过两种物质的穆斯堡尔谱比较，其电子结构略有差异，因此造成颜色的差别。

总而言之，普鲁士蓝和滕氏蓝在化学式络合结构上是一致的，至于是否为同一物质，仍存在争议。