Détection du peroxyde d'hydrogène 3/5 - Qu'est-ce que le bleu de Prusse ?

Ce chapitre fait partie de la série "Détection du peroxyde d'hydrogène avec le bleu de Prusse". Ce chapitre traite du bleu de Prusse et de ses caractéristiques.

Bleu de Prusse

Le bleu de Prusse (PB) est un pigment bleu foncé qui est difficilement soluble dans l'eau, mais de petites quantités dissoutes ou dispersées dans l'aquarelle confèrent à la solution un bleu intense. De petites particules de bleu de Prusse dispersées dans l'eau ont été utilisées comme la première couleur synthétique moderne. Il est également connu sous le nom de bleu de Berlin ou bleu de Turnbull. Le pigment est utilisé pour diverses peintures (bleu de Paris) ou pour fabriquer la couleur bleue des plans.

Le bleu de Prusse est également utilisé pour capturer certains métaux lourds à l'intérieur du corps humain, prévenant ainsi l'empoisonnement aux métaux. Le bleu de Prusse peut le faire parce qu'il s'agit d'un complexe avec des ligands de cyanure.

Plus précisément, un complexe composé de fer et d'ions cyanure. Les cyanures sont les sels de l'acide prussique, également connu sous le nom de cyanure d'hydrogène (HCN). Cette substance dangereuse est connue dans les fictions criminelles ou les histoires d'espionnage pour bloquer les mécanismes respiratoires des cellules. Dans le bleu de Prusse, le cyanure est si étroitement lié qu'il peut être consommé à certaines doses sans aucun danger.

Les ions de fer sont présents sous forme de Fe2+ et Fe3+ selon la forme du bleu de Prusse. Le bleu de Prusse est produit à partir de chlorure de fer et de ferrate d'hexacyano. Ce dernier est un complexe dont le centre ferreux est entouré de six ions cyanure [FeII(CN)6]4-. Les ions cyanure forment les coins d'un octaèdre. Il est jaune pâle si le fer est Fe2+, orange s'il est solide, ou jaune vif si le fer est Fe3+ en solution. En raison de la charge négative des ions cyanure (CN-), le complexe est chargé négativement.

Pour former l'une des formes de bleu de Prusse (PB), l'un des contre-ions doit également être un ion de fer. La forme la plus courante est le PR "soluble" KFeIIIFeII(CN)6. La forme "insoluble" est Fe4III[FeII(CN)6]3. Pour éviter toute confusion, il convient de préciser que les termes "soluble" et "insoluble" ne font pas référence à la solubilité des PB, mais à la facilité avec laquelle ils peuvent être dispersés dans l'eau. Les noms des formes ont été donnés par les fabricants de colorants. Aucune des deux formes n'est soluble au sens où on l'entend habituellement en chimie. Après le premier dépôt électrochimique de bleu de Prusse en 1978, ses propriétés électrochimiques ont été étudiées en profondeur en moins de 10 ans.

Le bleu de Prusse peut être réduit en blanc de Prusse (voir équations 4.1 et 4.2) ou oxydé en vert de Berlin (voir équations 4.3 et 4.4). Ces changements peuvent être observés dans le VOLTAMÉTRIE CYCLIQUE du bleu de Prusse (voir figure 4).

Équation 4.1
Équation 4.2
Équation 4.3
Équation 4.4
Figure 4 | VOLTAMÉTRIE CYCLIQUE d'un ItalSens IS-C recouvert de bleu de Prusse [1]

Littérature

[1] F. Ricci, G. Palleschi, Biosens Biolectron 21 (2005), p. 389-407.