普鲁士蓝：一种历史悠久的多功能化合物
普鲁士蓝：一种历史悠久的多功能化合物
普鲁士蓝是一种深蓝色的无机颜料，不仅在艺术和工业领域有着广泛的应用，还在医学领域展现出独特的价值。本文将为您详细介绍普鲁士蓝的化学性质、结构特点及其在不同领域的应用。
普鲁士蓝是一种耐光、深蓝色的无机颜料，可作为空气和水稳定的固体使用。它是一种络合物，其中铁离子以 +2 和 +3 氧化态存在，并通过氰化物阴离子连接。普鲁士蓝的基本结构元素是三维聚合物框架中的序列 Fe(II)--Fe(III)。
普鲁士蓝以两种形式存在：不溶性和可溶性。两者具有相同的结构，分子式一般为Mn3·15 H2O。在可溶性普鲁士蓝的情况下，碱金属或铵离子占据晶格八面体间隙中的位置（M = Na，K，NH4；n = 3，m = 1）并用于补偿复杂的费用。对于不可溶的普鲁士蓝，铁 (III) 离子承担此功能（M = Fe，n = 1，m = 3）。可溶性变体以胶体溶液的形式存在于水溶液中；这与化合物解离的真实溶解度无关。
普鲁士蓝被认为是第一个合成的配位化合物。它的深蓝色归功于金属到金属的电荷转移跃迁，这种跃迁吸收黄-红色范围内的辐射并将蓝光反射为互补色。
名称氢氰酸和氰化物源自普鲁士蓝的颜色。术语普鲁士盐，其中配合物中的氰基配体被另一种配体（例如硝普钠）取代，源自术语普鲁士蓝。普鲁士蓝与所谓的普鲁士蓝类似物同名，这是一类具有广泛催化、电子、光学和磁性特性的微孔无机固体。即使在第一次合成后三百多年，普鲁士蓝仍是一个研究对象，每年都有许多科学文章发表。
因为它很容易从铁（III）盐和黄烧碱的溶液中生产，所以它主要用作廉价的着色剂。普鲁士蓝几乎无毒，用作放射性铯或铊中毒的解毒剂。该疗法利用了化合物的离子交换特性和对某些金属阳离子的高亲和力。它在世界卫生组织的医疗保健系统所需基本药物清单中。
物理性质
- 摩尔质量：859.23 g/mol
- 物态：固体
- 密度：1.8 g/cm³
- 熔点：250 °C 以上放出水并部分分解
- 溶解度：几乎不溶于水
- 毒理学数据：LD50（小鼠，口服）> 8000 mg/kg
化学性质
普鲁士蓝是一种络合物，其中铁离子以 +2 和 +3 氧化态存在，并通过氰化物阴离子连接。普鲁士蓝的基本结构元素是三维聚合物框架中的序列 Fe(II)--Fe(III)。
应用领域
颜料和染料：普鲁士蓝因其鲜艳的蓝色而被广泛用作颜料和染料，特别是在绘画、纺织和印刷领域。
医学应用：普鲁士蓝几乎无毒，用作放射性铯或铊中毒的解毒剂。该疗法利用了化合物的离子交换特性和对某些金属阳离子的高亲和力。它在世界卫生组织的医疗保健系统所需基本药物清单中。
科学研究：普鲁士蓝在科学研究中持续受到关注，每年都有许多科学文章发表。它被用作研究金属-金属键和电荷转移跃迁的模型化合物。
材料科学：普鲁士蓝类似物是一类具有广泛催化、电子、光学和磁性特性的微孔无机固体，在材料科学领域具有重要应用。
普鲁士蓝作为一种历史悠久的化合物，其独特的化学性质和广泛的应用领域使其在多个领域都具有重要的研究和应用价值。