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亞鐵氰化鐵的性質(zhì)和意義

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亞鐵氰化鐵,化學(xué)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(xué)式可表示為Fe?(Fe(CN)?)?(含結(jié)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(zhì)和廣泛的應(yīng)用價值。
一、亞鐵氰化鐵的性質(zhì)
(一)物理性質(zhì)
外觀與結(jié)構(gòu):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(jié)構(gòu),粉質(zhì)較堅硬,不易研磨,摩爾質(zhì)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(wěn)定性與其他特性:常溫常壓下性質(zhì)穩(wěn)定,能耐曬、耐弱酸,加熱至170~180℃時開始失去結(jié)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(jīng)LD50>8000mg/kg,小鼠口經(jīng)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(xué)性質(zhì)
配位結(jié)構(gòu)特性:作為典型的聚合絡(luò)合物,分子中存在Fe2?與Fe3?兩種價態(tài)的鐵離子,通過氰根(CN?)形成穩(wěn)定的配位鍵,兩種鐵離子可相互轉(zhuǎn)換,這一特性使其具備氧化還原性和電活性,是其在電化學(xué)、催化領(lǐng)域應(yīng)用的核心基礎(chǔ)。
氧化還原反應(yīng):自身可發(fā)生輕微的氧化還原反應(yīng),同時能與其他物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng),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(yīng)生成可溶性普魯士藍,這一反應(yīng)可用于維生素C含量的檢測。
分解與反應(yīng)特性:強熱或與氧化物、氨、光接觸時易發(fā)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(fā)生絡(luò)合反應(yīng),其制備過程多依賴這類絡(luò)合反應(yīng),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(yīng),再經(jīng)氧化可制得亞鐵氰化鐵復(fù)鹽。
吸附特性:具有良好的骨架結(jié)構(gòu)和吸附性能,能與特定離子發(fā)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(fù)合物,這是其作為解毒劑和環(huán)境吸附材料的關(guān)鍵特性。

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