亞鐵氰化鐵,化學名稱為鐵(Ⅲ)亞鐵氰化物,俗稱普魯士藍、柏林藍,是歷史上首個合成的配位化合物,化學式可表示為Fe?(Fe(CN)?)?(含結晶水形式為Fe?(Fe(CN)?)?·xH?O),由C、N、Fe三種元素組成,具有獨特的理化性質和廣泛的應用價值。
一、亞鐵氰化鐵的性質
(一)物理性質
外觀與結構:常溫下為暗藍色晶體或粉末,顏色可在帶有銅色閃光的暗藍色至亮藍色之間變動,色光分為青光和紅光兩種,色澤鮮艷且著色力強,遮蓋力略差;具有立方晶體結構,粉質較堅硬,不易研磨,摩爾質量為859.25g/mol,密度為1.8g/cm3,沸點為25.7℃。
溶解性:不溶于水、乙醇和乙醚,新制得的亞鐵氰化鐵可溶于乙二酸水溶液,能溶于稀酸,遇濃硫酸煮沸則會分解;耐堿性較弱,即使是稀堿也能使其分解,因此不能與堿性顏料共用。
穩定性與其他特性:常溫常壓下性質穩定,能耐曬、耐弱酸,加熱至170~180℃時開始失去結晶水,加熱至200~220℃時會燃燒并放出氫氰酸;急性毒性較低,大鼠口經LD50>8000mg/kg,小鼠口經LC50>8000mg/kg,但對皮膚和粘膜有刺激性,通常對水體有輕微危害,需避免大量接觸地下水或水道。
(二)化學性質
配位結構特性:作為典型的聚合絡合物,分子中存在Fe2?與Fe3?兩種價態的鐵離子,通過氰根(CN?)形成穩定的配位鍵,兩種鐵離子可相互轉換,這一特性使其具備氧化還原性和電活性,是其在電化學、催化領域應用的核心基礎。
氧化還原反應:自身可發生輕微的氧化還原反應,同時能與其他物質發生氧化還原反應,例如維生素C可將其所含的三價鐵離子還原為二價鐵離子,二價鐵離子再與鐵氰化鉀反應生成可溶性普魯士藍,這一反應可用于維生素C含量的檢測。
分解與反應特性:強熱或與氧化物、氨、光接觸時易發生變化,失火時可通過水、砂土撲救;可與鐵氰化鉀、亞鐵氰化鉀等發生絡合反應,其制備過程多依賴這類絡合反應,例如黃血鹽法中,黃血鹽鉀與硫酸亞鐵在微酸性溶液中反應,再經氧化可制得亞鐵氰化鐵復鹽。
吸附特性:具有良好的骨架結構和吸附性能,能與特定離子發生離子交換或吸附作用,尤其對放射性銫(如13?Cs)、有毒鉈離子具有較強的吸附能力,可形成不溶性復合物,這是其作為解毒劑和環境吸附材料的關鍵特性。