過酸化水素の検出 3/5 - プルシアンブルーとは?
この章はシリーズ「プルシアンブルーによる過酸化水素の検出」の一部です。この章では、プルシアンブルーとその特徴について説明します。
プルシアンブルー
プルシアンブルー(PB)は濃い青色の顔料で、水にはほとんど溶けないが、水彩絵の具に少量溶けたり分散させたりすることで、強烈な青色に発色する。水に分散した小さなプルシアンブルーの粒子は、最初の近代的な合成色として使用されてきた。ベルリンブルーやターンブルブルーとも呼ばれる。この顔料は様々な絵の具(パリブルー)や設計図の青色を作るのに使われる。
プルシアンブルーはまた、人体内の特定の重金属を捕捉し、金属中毒を防ぐために使用される。プルシアンブルーはシアン化物配位子との錯体であるため、このようなことができる。
より具体的には、鉄とシアン化物イオンから作られる錯体である。シアン化物とはプルシン酸の塩のことで、シアン化水素(HCN)としても知られている。この危険な物質は、犯罪小説やスパイ小説で、細胞の呼吸メカニズムをブロックすることで知られている。プルシアンブルーのシアン化合物は非常に強固に結合しているため、ある程度の量を摂取しても危険はない。
鉄イオンは、プルシアンブルーの形によってFe2+とFe3+として存在する。プルシアンブルーは塩化鉄とヘキサシアノ鉄酸塩から生成される。ヘキサシアノ鉄酸塩は、6個のシアン化物イオン[FeII(CN)6]4-に囲まれた鉄中心を持つ錯体である。シアン化物イオンはオクタイダーの角を形成する。鉄がFe2+の場合は淡黄色、固体の場合はオレンジ色、溶液中の鉄がFe3+の場合は鮮やかな黄色である。シアン化物イオン(CN-)の負電荷により、錯体は負に帯電している。
プルシアンブルー(PB)を形成するには、対イオンのひとつが鉄イオンでなければならない。最も一般的なものは「可溶性」のPRKFeIIIFeII(CN)6である。不溶性」はFe4III[FeII(CN)6]3である。混乱を避けるため、「可溶性」と「不溶性」はPBの溶解度を指しているのではなく、水への分散しやすさを指していることを明確にする必要がある。両者の名称は染料メーカーがつけたものである。どちらの形態も、化学で通常使われるような可溶性ではない。1978年にプルシアンブルーの電気化学的析出が初めて行われた後、その電気化学的特性は10年足らずで完全に研究された。
プルシアン・ブルーは還元されてプルシアン・ホワイト(式4.1と4.2を参照)に、酸化されてベルリン・グリーン(式4.3と4.4を参照)になる。これらの変化はプルシアンブルーのCVで観察できる(図4参照)。
文献
[1] F. Ricci, G. Palleschi,Biosens Biolectron21 (2005), p. 389-407.