检测过氧化氢 3/5 - 什么是普鲁士蓝?

本章是 "用普鲁士蓝检测过氧化氢 "系列的一部分。本章介绍普鲁士蓝及其特性。

普鲁士蓝

普鲁士蓝(PB)是一种深蓝色颜料,几乎不溶于水,但少量溶解或分散在水彩中,溶液就会呈现出浓烈的蓝色。分散在水中的小颗粒普鲁士蓝被用作第一种现代合成色。它也被称为柏林蓝或特恩布尔蓝。这种颜料可用于制作各种油漆(巴黎蓝)或蓝图的蓝色。

普鲁士蓝还可用于捕捉人体内的某些重金属,从而防止金属中毒。普鲁士蓝之所以能做到这一点,是因为它是氰化物配体的络合物。

更确切地说,是一种由铁和氰离子组成的复合物。氰化物是普鲁士酸的盐类,也称为氰化氢(HCN)。在犯罪小说或间谍故事中,人们都知道这种危险物质会阻断细胞的呼吸机制。在普鲁士蓝中,氰化物被紧密地结合在一起,因此服用一定剂量的氰化物也不会造成任何危害。

铁离子以Fe2+Fe3+的形式存在,具体取决于普鲁士蓝的形态。普鲁士蓝由氯化铁和六氰基铁酸酯生成。后者是一种复合物,其铁中心被六个氰离子[FeII(CN)6]4-包围。氰离子形成八面体的四角。如果铁为Fe2+,则呈淡黄色;如果是固体,则呈橙色;如果在溶液中铁为Fe3+,则呈亮黄色。由于氰离子(CN-带负电荷,络合物带负电荷。

要形成普鲁士蓝 (PB) 的一种形态,其中一个反离子必须也是铁离子。最常见的形式是 "可溶 "PRKFeIIIFeII(CN)6。不溶性 "形式为Fe4III[FeII(CN)6]3。为避免混淆,需要说明的是,"可溶 "和 "不溶 "并不是指 PB 的溶解度,而是指它们在水中分散的难易程度。这两种形式的名称是由染料制造商命名的。这两种形式都不是化学中通常使用的可溶性。自 1978 年首次电化学沉积普鲁士蓝后,在不到 10 年的时间里,人们对其电化学特性进行了全面研究。

普鲁士蓝可以还原成普鲁士白(见公式 4.1 和 4.2)或氧化成柏林绿(见公式 4.3 和 4.4)。这些变化可以从普鲁士蓝的 CV 值中观察到(见图 4)。

公式 4.1
公式 4.2
公式 4.3
公式 4.4
图 4 覆盖普鲁士蓝的 ItalSens IS-C 的 CV [1]

文学

[1] F. Ricci, G. Palleschi,Biosens Biolectron21 (2005), p. 389-407.