Azul de Prusia, Historia, Producción, Propiedades, Utiliza, Seguridad, Militar



Azul de Prusia es un pigmento de color azul oscuro con la fórmula idealizada Fe718. Otro nombre para el azul de Prusia color es azul Berlín o, en la pintura, azul parisino. Azul de Turnbull es la misma sustancia, pero está hecha de diferentes reactivos, y su color ligeramente diferente se deriva de diferentes impurezas.

Azul de Prusia fue uno de los primeros pigmentos sintéticos. Se emplea como una dispersión coloidal muy fina, como el compuesto en sí no es soluble en agua. Es famoso complejo, debido a la presencia de cantidades variables de otros iones y la dependencia sensible de su aparición en el tamaño de las partículas coloidales que se forman cuando se hace. El pigmento se usa en pinturas, y es el "azul" tradicional en los planos.

En medicina, el azul de Prusia se utiliza como un antídoto para ciertos tipos de intoxicación por metales pesados, por ejemplo, por el cesio y talio. En particular, se utiliza para absorber 137Cs de los intoxicados en el accidente Goinia. Azul de Prusia se administra por vía oral. La terapia explota las propiedades de intercambio iónico de Azul de Prusia y de alta afinidad para ciertos cationes metálicos "suaves".

Azul de Prusia prestó su nombre al ácido prúsico, que se deriva de ella, y para ferrocianuro. Como ferrocianuro está hecho de hierro y ligandos NC, reinterpretando el componente "-cianuro" en la palabra compuesto producido la palabra "cianuro" para los compuestos que contienen el radical CN.

Historia

Azul de Prusia 3] probablemente fue sintetizado por primera vez por el fabricante de la pintura Diesbach en Berlín, alrededor del año 1706. Mayoría de las fuentes históricas no mencionan un nombre de Diesbach. Sólo Berger se refiere a él como Johann Jacob Diesbach. Fue nombrado "Preuisch blau" y "Berlinisch Blau" en 1709 por su primer comerciante. El pigmento reemplazó el costoso lapislázuli y fue un tema importante en las cartas intercambiadas entre Johann Leonhard Frisch y el presidente de la Real Academia de Ciencias, Gottfried Wilhelm Leibniz, entre 1708 y 1716. Se menciona por primera vez en una carta escrita por Frisch a Leibniz, del 31 de marzo 1708 - A más tardar en 1708, Frisch comenzó a promocionar y vender el pigmento en toda Europa. En agosto de 1709, el pigmento se ha denominado "Preussisch blau", en noviembre de 1709, el nombre alemán "Berlinisch Blau" había sido utilizado por primera vez por Frisch. Frisch es el autor de la primera publicación conocida de azul de Prusia en el periódico Notitia Coerulei Berolinensis nuper Inventi en 1710, como se deduce de sus cartas. Diesbach había estado trabajando durante Frisch desde alrededor de 1701.

En 1731, Georg Ernst Stahl publicó un relato de la primera síntesis de azul de Prusia. La historia trata no sólo Diesbach sino también Johann Konrad Dippel. Diesbach estaba tratando de crear un pigmento lago rojo de cochinilla, pero obtuvo el azul en lugar como resultado de la potasa contaminada que estaba usando. Pidió prestada la potasa de Dippel, que había utilizado para producir su "aceite animal". Ninguna otra fuente histórica conocida Dippel menciona en este contexto. Por tanto, es difícil juzgar la fiabilidad de esta historia hoy. En 1724, la receta fue finalmente publicado por John Woodward.

Hasta la fecha, el "Entierro de Cristo", con fecha de 1709 por Pieter van der Werff es la pintura más antiguo conocido en el que se utilizó el azul de Prusia. Alrededor de 1710, los pintores de la corte prusiana ya estaban utilizando el pigmento. Aproximadamente al mismo tiempo, el azul de Prusia llegó a París, donde Antoine Watteau y más tarde sus sucesores Nicolas Lancret y Jean-Baptiste Pater utilizó en sus pinturas.

Este pigmento azul prusiano es significativo, ya que fue el primer pigmento azul estable y relativamente resistente a la luz para ser utilizado después de la pérdida de conocimiento con respecto a la síntesis de azul egipcio. Pintores europeos habían utilizado previamente una serie de pigmentos como colorante índigo, esmalte, y la púrpura de Tiro, que tienden a desaparecer, y el azul de ultramar extremadamente cara hecha de lapislázuli. Pintores y artistas japoneses grabado en madera tampoco tenían acceso a un pigmento azul de larga duración hasta que comenzaron a importar el azul de Prusia de Europa.

En 1752 el químico francés Pierre J. Macquer hizo el paso importante de mostrar el azul de Prusia se podría reducir a una sal de hierro y un nuevo ácido, que podría ser utilizado para reconstituir el tinte. El nuevo ácido, cianuro de hidrógeno, en primer lugar aislado de azul de Prusia en forma pura y se caracteriza sobre 1783 por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele, con el tiempo se le dio el nombre Blausure debido a su derivación de azul de Prusia, y en Inglés se conoce popularmente como ácido prúsico. Azul de Prusia se consignará también la razón a la familia de ferrocianuro y cianuro de compuestos. Ferrocianuro fue acuñado como Neo en latín significa "azul material que contiene hierro", ya que fue aislado por primera vez de azul de Prusia. El cianuro, un anión incoloro que se forma en el proceso de toma de Azul de Prusia, fue nombrado, a su vez, para el cianuro de hidrógeno, y en última instancia de ferrocianuro. Es por esta razón que el cianuro, a pesar de que el nombre de un radical sin color, es una forma latinizada de la palabra griega que significa "azul oscuro".

Producción

Azul de Prusia se produce por la oxidación de sales de ferrocianuro ferrosos. Estos sólidos blancos tienen la fórmula en la que M2Fe = M Na o K . El hierro en este material es todo ferroso, por lo tanto, la ausencia de color profundo asociado con la valencia mixta. La oxidación de este sólido de color blanco con peróxido de hidrógeno o clorato de sodio produce ferricianuro y proporciona Azul de Prusia.

Una forma "soluble" de PB, K, que es realmente coloidal, se puede hacer de ferrocianuro de potasio y hierro:

 K Fe3 4 -? KFeIII

La reacción similar de los resultados de ferricianuro de potasio y hierro en la misma solución coloidal, debido a 3 - se convierte en ferrocianuro.

"Insoluble" azul de Prusia se produce si en las reacciones anteriores un exceso de Fe3 o Fe2 , respectivamente, se añade. En el primer caso:

 4Fe3 34 -? FeIII3

"Azul de Turnbull"

En el pasado, se pensaba que la adición de sales de Fe a una solución de ferricianuro proporciona un material diferente del azul de Prusia. El producto se denomina tradicionalmente "Azul de Turnbull". Se ha demostrado, sin embargo, por medio de difracción de rayos X y los métodos de difracción de electrones, que las estructuras de PB y la TB son idénticos. Las diferencias en los colores para la TB y PB reflejan diferencias sutiles en el método de la precipitación, lo que afecta en gran medida del tamaño de partícula y contenido de impurezas.

Propiedades

Azul de Prusia es un polvo azul microcristalina. Es insoluble, pero los cristalitos tienden a formar un coloide. Estos coloides pueden pasar a través de filtros finos. A pesar de ser uno de los compuestos sintéticos conocidos más antiguos, la composición de azul de Prusia seguía siendo incierto durante muchos años. La identificación precisa de azul de Prusia se complicó por tres factores:

  • Azul de Prusia es extremadamente insoluble, pero también tiende a formar coloides;
  • Síntesis tradicionales tienden a pagar composiciones impuras;
  • Incluso puro azul de Prusia es el análisis cristalográfico rutina estructuralmente compleja, desafiante.
  • Estructura cristalina

    La fórmula química de insoluble en azul de Prusia es Fe718xH2O, donde x = 14-16 - La estructura se determinó mediante el uso de espectroscopia IR, espectroscopia de Mssbauer, cristalografía de rayos X, y la cristalografía de neutrones. Desde difracción de rayos X no puede distinguir de carbono a partir de nitrógeno, la ubicación de estos elementos más ligeros se deduce por medios espectroscópicos, así como mediante la observación de las distancias desde los centros de los átomos de hierro.

    PB tiene una estructura de red cúbica. PB cristales solubles contienen iones K intersticiales; PB insoluble tiene agua intersticial lugar. En los cristales insolubles PB ideales, el marco cúbico se construye a partir de secuencias de Fe-CN-Fe, con distancias Fe-carbono de 1,92 y distancias Fe-nitrógeno de 2,03. Una cuarta parte de los sitios de FE6 subunidades están vacantes, dejando a tres de estos grupos. Los sitios de nitrógeno vacíos están llenos de moléculas de agua en cambio, que se coordinan a Fe.

    Los centros de Fe, que son de bajo espín, están rodeados de seis ligandos de carbono en una configuración octaédrica. Los centros de Fe, que son de alta rotación, se octaédricamente rodeado por término medio en 4,5 átomos de nitrógeno y 1,5 átomos de oxígeno. Ocho moléculas de agua adicionales están presentes en la celda unidad, ya sea como moléculas aisladas o de hidrógeno unidos al agua coordinada.

    La composición es notoriamente variables debido a la presencia de defectos en la red, que le permite ser hidratada en diversos grados como moléculas de agua están incorporadas en la estructura para ocupar vacantes de cationes. La variabilidad de la composición del azul de Prusia es atribuible a su baja solubilidad, lo que conduce a su precipitación rápida y sin el tiempo para lograr la plena equilibrio entre sólidos y líquidos.

    Color

    Azul de Prusia es de color fuerte y tiende hacia el azul oscuro y negro cuando se mezcla en la pintura al óleo. El matiz exacto depende del método de preparación, que dicta el tamaño de partícula. El color azul intenso del azul de Prusia está asociado con la energía de la transferencia de electrones de Fe a Fe. Muchos de estos compuestos de valencia mixta absorben ciertas longitudes de onda de la luz visible como resultado de la transferencia de carga intervalencia. En este caso, la luz de color naranja-rojo alrededor de 680 nanómetros de longitud de onda es absorbida, y la luz reflejada se ve azul debido.

    Como la mayoría de los pigmentos de alta croma, azul de Prusia no se puede mostrar con precisión en una pantalla de ordenador.

    PB se electrocrómico-cambiando de azul a incoloro después de la reducción. Este cambio se debe a la reducción del Fe a Fe eliminando la transferencia de carga intervalencia que causa el color del azul de Prusia.

    Utiliza

    Pigmento

    Debido a que se hace fácilmente, barato, no tóxico, y de intenso color, azul de Prusia ha atraído a muchas aplicaciones. Fue adoptado como un pigmento muy poco después de su invención, y fue casi inmediatamente ampliamente utilizado en el petróleo, la acuarela y el teñido. Los usos dominantes son los pigmentos: aproximadamente 12.000 toneladas de azul de Prusia se producen anualmente para uso en tintas negras y azuladas. Una variedad de otros pigmentos también contiene el material. Azul del ingeniero y el pigmento formado en cianotipos que conceden a sus planos de nombres comunes. Algunos lápices de colores, una vez se colorearon con azul de Prusia. También es un pigmento popular en pinturas. Del mismo modo, el azul de Prusia es la base para azulado de lavandería.

    Medicina

    La capacidad del azul de Prusia para incorporar monocations lo hace útil como un agente secuestrante para ciertos venenos de metales pesados. Azul de Prusia de grado farmacéutico, en particular, se utiliza en pacientes que han ingerido cesio o talio radioactivo. Según la Agencia Internacional de Energía Atómica, un macho adulto puede consumir al menos 10 gramos de azul de Prusia por día sin daños graves. La Administración de Drogas y Alimentos de EE.UU. ha determinado que las "500 mg cápsulas de color azul de Prusia, cuando se fabrican bajo las condiciones de una solicitud de nuevo fármaco aprobado, se puede encontrar la terapia segura y eficaz" en algunos casos de envenenamiento. Radiogardase es un producto comercial para la eliminación de cesio-137 desde el intestino y por lo tanto indirectamente a partir de la corriente sanguínea mediante la intervención en la circulación enterohepática de cesio-137, reduciendo el tiempo de residencia interna por cerca de dos tercios.

    Laboratorio de histopatología mancha de hierro

    Azul de Prusia es una mancha de histopatología común utilizado por los patólogos para detectar la presencia de hierro en las muestras de biopsia, tal como en muestras de médula ósea. La fórmula mancha original, conocido históricamente como "Perlas" azul de Prusia "por su inventor, patólogo alemán Max Perls, utiliza soluciones separadas de ácido y ferrocianuro de potasio para teñir tejidos. Los depósitos de hierro en los tejidos forman entonces la púrpura azul de Prusia tinte en su lugar, y se visualizan como depósitos de color azul o púrpura. La fórmula también se conoce como Perls azul de Prusia y, como azul de Prusia de Perl.

    Por maquinistas y fabricantes de herramientas

    Azul de Prusia en la pintura al óleo es el material tradicional utilizado para observar las superficies de metal, tales como placas de superficie y rodamientos para raspado mano. Una fina capa de no-secado pasta se aplica a una superficie de referencia y las transferencias a los puntos altos de la pieza de trabajo. El toolmaker luego raspa, piedras, o de otro modo elimina los puntos altos marcadas. Azul de Prusia es preferible porque no desgastar las superficies de referencia muy precisos como muchos pigmentos de tierra puede.

    Química analítica

    Azul de Prusia se forma en el ensayo de azul de Prusia de fenoles totales. Las muestras y los estándares fenólicos se dan cloruro férrico ácido y ferricianuro que se reduce a ferrocianuro por los fenoles. El cloruro férrico y ferrocianuro reaccionan para formar el azul de Prusia. La comparación de la absorbancia a 700 nm de las muestras a las normas permite la determinación de fenoles totales o polifenoles.

    Seguridad

    A pesar del hecho de que se prepara a partir de sales de cianuro, el azul de Prusia no es tóxico debido a que los grupos de cianuro están estrechamente unidos a Fe. Otros cyanometalates poliméricos son igualmente estable con baja toxicidad.

    Militar

    Desde el comienzo de la 18 ª azul de Prusia del siglo era el color de la capa uniforme predominante usada por la infantería y regimientos de la artillería del ejército prusiano. Como Dunkelblau esta sombra alcanzó una importancia simbólica y sigue siendo usado para ocasiones ceremoniales y fuera de servicio hasta el estallido de la Primera Guerra Mundial