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铁氰化钾

2022-07-15 17:34:29 百科资料

铁氰化钾,即六氰合铁酸钾,无机化合物,化学式为K3[Fe(CN)6],俗称赤血盐、赤血盐钾。 该物质的摩尔质量329.24 g·mol,固体密度为1.89 g/cm,IUPAC名为potassium hexacyanoferrate(III)。该亮红色固体盐可溶于水,水溶液带有黄绿色荧光,含有[Fe(CN)6]配离子,其他阴离子为亚铁氰化钾。

主要应用于照相纸、颜料、制革、印刷、制药、肥料、媒染剂、电镀、造纸、钢铁等工业,化学上常用来检验二价铁离子。 该物质的中心原子是Fe,配位体是CN,配位数为6,内界是[Fe(CN)6],外界是K。

  • 中文名 铁氰化钾
  • 外文名 potassium ferricyanide
  • 别名 赤血盐、六氰合铁(III)酸钾
  • 摩尔质量 329.24 g·mol−1
  • 外观 红色固体

发现简史

  1822年,德国著名化学家列奥波德·格麦林发现铁氰化钾。

  1846年,德国著名化学家罗怕特·威廉·本生成功测定铁氰化钾的组成和结晶。

制备方法

  方法一(氯气氧化法)

  由黄血盐钾作原料,采用氯气氧化法制得,或用电解法使黄血盐钾发生氧化还原反应制得。氯气氧化法黄血盐钾热溶液在氯气作用下,于60~65 ℃左右进行氧化生成赤血盐钾。控制反应料液pH值为6~7时,停止通入氯气,再加入高锰酸钾饱和溶液,并以硫酸高铁铵检验为棕红色为止。用盐酸调节物料的酸碱度,使pH值为7~8,反应后物料经沉降、过滤、真空蒸发至溶液相对密度12时,再经冷却结晶、离心分离、干燥,得赤血盐钾成品。

  方法二

  将工业铁氰化钾溶于水中。过滤,冷却,吸滤所析出的结晶,洗涤。在室温下干燥,得纯品铁氰化钾。

  方法三

  将工业品六氰合铁(Ⅲ)酸钾加到水中(350 mL水中加130~135 g),搅拌,加热( 不超过70 ℃),待全部溶解后,过滤,冷却结晶,离心甩干,用少量水洗涤,在室温下干燥,即得分析纯成品。

  方法四(电解法)

  将黄血盐钾的饱和溶液在60 ℃以下进行电解,使黄血盐钾发生自偶氧化还原反应生成赤血盐钾及副产品氢氧化钾。待电解液中铁氰化钾含量达320 g/L时开始冷却结晶,浓度降至280 g/L后进行分离、干燥,制得赤血盐钾成品。

物理性质

  外观:铁氰化钾是深红色晶体(单斜、八面体),水溶液呈黄色。

  熔点:300 ℃,573 K

  气味:无特殊气味

  可溶性:能溶于水、丙酮,微溶于乙醇,不溶于醋酸甲酯与液氮。

  溶解性(水):36 g/100 mL (冷水),77.5 g/100 mL (热水)。其水溶液在存放过程中逐渐分解。遇阳光或溶于水都不稳定,能被酸分解。遇亚铁盐生成深蓝色沉淀。

化学性质

稳定性

  其水溶液受光及碱作用易分解。遇亚铁盐则生成深蓝色沉淀。经灼烧可完全分解。能被酸分解,能被光及还原剂还原成亚铁氰化钾。经灼烧可完全分解,产生剧毒氰化钾和氰。但在常温下,固体赤血盐钾却十分稳定。其水溶液受光及碱作用易分解,遇亚铁盐则生成深蓝色沉淀(滕氏蓝)。

  见光分解化学方程式:K3Fe(CN)6 + 3H2O =Fe(OH)3+ 3KCN + 3HCN

  燃烧分解化学方程式:2K3[Fe(CN)6]=6KCN+2FeC2+2N2+(CN)2

  遇亚铁盐生成沉淀离子方程式:3Fe +2 [Fe(CN)6]3- =Fe3[Fe(CN)6]2↓

  抗坏血酸还原化学方程式:

  C6H8O6+2[Fe(CN)6]=C6H6O6+2[Fe(CN)6]+2H+2NH2OH+2[Fe(CN)6]=N2+2[Fe(CN)6]+2H+2H2O

毒性

  铁氰化钾是一种氧化剂,有毒。与酸反应生成极毒气体,高温分解成极毒的氰化物。能被光及还原剂还原成亚铁氰化钾。其热溶液能被酸及酸式盐分解,放出剧毒氢氰酸气体。本品无毒。但灼热分解或遇酸时产生剧毒的氰化物。最小致死量(大鼠,经口)1600mg/kg。

  计算化学数据:

  1、氢键供体数量:0

  2、 氢键受体数量:12

铁氰化钾实验

  3、可旋转化学键数量:0

  4、拓扑分子极性表面积(TPSA):143

  5、 重原子数量:16

  6、表面电荷:0

  7、 复杂度:127

  8、 同位素原子数量:0

  9、确定原子立构中心数量:0

  10、 不确定原子立构中心数量:0

  11、确定化学键立构中心数量:0

  12、 不确定化学键立构中心数量:0

  13、 共价键单元数量:10

  化学反应:

  铁氰化钾可以和各种盐类反应,对金属盐可能产生沉淀,其试验列表(铁氰化钾为0.1mol/L)如下:

  加入试剂

  现象

  加入试剂

  现象

  加入试剂

  现象

组一

  CuSO4

  深土黄色沉淀

  AgNO3

  橙色沉淀

  Hg(NO3)2

  浅土黄色沉淀

  BaCl2

  无明显现象

  ZnSO4

  淡橘黄色沉淀

  Pb(NO3)2

  无明显现象

  FeCl3

  溶液变成血红色,放置一段时间之后液面会略带蓝色

  Al2(SO4)3

  无明显现象

  CoCl2

  砖红色沉淀

MnSO4深土黄色沉淀
组二
SnCl4
亮黄色沉淀CdSO4黄色沉淀MgCl2无明显现象
Ni(NO3)2橙黄色沉淀SbCl3(酸化)亮黄色沉淀亚硝酸钴钠黄色沉淀
Bi(NO3)2土黄色沉淀SnCl2(酸化)亮黄色沉淀
现配的FeSO4(酸化)产生深蓝色溶液,静置后上层清液略显绿Hg2(NO3)2(酸化)土黄色沉淀

  说明:

  (1)组一和组二中,每组从上往下看,然后到第二列,然后第三列,顺序分别对应其图片。

铁氰化钾实验

  (2)NH4Cl、Li2SO4、CaCl2、SrCl2均不能和铁氰化钾产生沉淀。

  铁氰化钾在紫外光或日光照射下,或在酸性介质中(例如20%的硫酸)并受热,会分解出剧毒的氢氰酸。

  该反应在中性环境中发生,K=1/(Ksp*K稳)=9.55 e-6(在酸中和在碱中分别偶联不同反应,使K增大)

主要用途

漂白剂

  卤化银彩色感光材料冲洗的漂白剂,黑白感光材料的减薄剂,黑白照片调棕色的漂白剂。广泛采用的高温快速彩色冲洗工艺已不使用。但彩色电影胶片的冲洗仍大量使用。

腐蚀剂

  用于制造油漆、油墨、色素、制药、金属热处理、食盐防结块剂,食品添加剂以及钢铁工业 和揉革等等。腐蚀剂,铁氰化钾与氢氧化钠、水混合可以作为合金腐蚀剂。

色谱分析用试剂

  点滴分析测定高铁、铯、镓、汞、锌和二氧化铀等。有机合成的缓和氧化剂。氮肥生产中甲醇的含硫量分析。农药除草醚生产中废水分析。

温和氧化剂

  铁氰化钾用于蓝图印刷术及摄影的卡罗法中,也可在有机合成中作温和氧化剂。

还原剂

  生理学实验中用铁氰化钾来提高溶液的氧化还原电势(E ~ 436 mV, pH 7),常以连二亚硫酸钠作还原剂(E ~ 420 mV, pH 7)。

  实验室中通常用铁氰化钾作为铁的来源,使鲁米诺发光。

滕氏蓝

  滕氏蓝是蓝图印刷中使用的颜料,由K3[Fe(CN)6]与二价铁反应制得。

  组织学上用K3[Fe(CN)6]来检测生物组织中的二价铁离子,在酸性溶液中与二价铁离子反应生成不溶的蓝色颜料,被称为滕氏蓝。检测三价铁离子时使用的则是亚铁氰化钾,也生成不溶的蓝色颜料,称为普鲁士蓝。 研究表明滕氏蓝与普鲁士蓝是同一物质,颜色略有不同是因为制备方法等的不同而导致的。

铁氰化钾固体

  铁氰化钾与酚酞混合得到铁锈指示剂,遇到亚铁离子会变蓝(滕氏蓝),可用于检测金属的氧化程度。用色度计分析深蓝色的Fe4[Fe(CN)6]3,可以算出起始的Fe离子摩尔数。

溶液分析

  分析测定高铁、铯、镓、汞、锌、二氧化铀等。

  用于溶液分析,如钝化液的含铬量的分析。

注意事项

危险性概述

  健康危害:吸入、摄入或经皮肤吸收对身体可能有害。可致肾损害。加热或酸作用下可产生氰化氢。

  环境危害: 对环境有危害,对水体可造成污染。

  燃爆危险:本品不燃,具刺激性。

  有人认为铁氰化钾是无毒的。因为在这个配位化合物里铁离子和剧毒的氰根结合成牢固的铁氰根.在水溶液中是不会分解的。只有在高温灼烧的情况下才能发生分解生成剧毒的氰化物。

风险术语

  警示术语:R32 (解释:R32:与酸接触释放极高毒性气体)

  危险运输编码:UN3077 9/PG 3

安全术语

  Do not mix with ... 切勿与…混合。

急救措施

  皮肤接触:脱去污染的衣着,用流动清水冲洗。

  眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。

  吸入:脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难,给输氧。就医。

  食入:饮足量温水,催吐。洗胃,导泄。就医。

消防措施

  危险特性:受高热分解,放出腐蚀性、刺激性的烟雾。

  有害燃烧产物:氧化氮、氰化氢、氧化钾。

  灭火方法:消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。

泄漏应急处理

  应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服。用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。若大量泄漏,收集回收或运至废物处理场所处置。

操作处置与储存

  操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与氧化剂、酸类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

  储存注意事项: 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。保持容器密封。应与氧化剂、酸类分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。

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