Synthese van Pruisisch blauw

Datum: juni 2003

Principe:

Synthese van Pruisisch blauw, een verfpigment.

Materiaal:

  • Ijzerchloride 
    (FeCl3.xH2O)
  • Kaliumhexacyanoferraat(II)
    (K4[Fe(CN)6].xH2O)
  • Demi-water
  • cupjes
  • roerstaaf
  • maatcylinder
  • filtreerpapier
  • trechter
  • erlenmeyer

Uitvoering:

  • Maak een verzadigde oplossing van ijzer(III)chloride door 2.3 g op te lossen in 3 ml demi-water. 
  • Maak een andere verzadigde oplossing door 0.9 g Kaliumhexacyanoferraat op te lossen is 3 ml demi-water.
  • Giet de ferraat oplossing bij de chloride oplossing terwijl er goed gemengd wordt met de roerstaaf en observeer.
  • Vouw het filtreerpapier en plaats het in de trechter.
  • Giet de productoplossing erin en spoel na met water totdat het filtraat helder is.
  • Laat het product drogen aan de lucht.

Resultaat:

Na indampoen vormen zich prachtige kristallenstructuren. Indien men een klein beetje vloeistof in een schaaltje giet en het daar laat verdampen kan men deze bestuderen m.b.v. een microscoop.

ijzerchloride en hexacyanoferraat oplossing product voor filtratie
filtratie product na filtratie
OPBRENGST = 0.9 g
Product 60 x

Discussie en conclusie:

Het principe van de synthese:  4Fe3+ + 4[Fe(CN)6]4- --> Fe4[Fe(CN)6]3.xH2O  (x=14-16)
Daarnaast wordt er dus kaliumchloride gevormd dat we verwijderen door na te spoelen met water.

Het Pruisisch blauw wordt gevormd als neerslag. De reactie hierboven beschreven is echter het materiaal dat gevormd wordt onder ideale omstandigheden. Als de reactie snel verloopt (zoals hier het geval is) kan het Pruisisch blauw ook materiaal bevatten met de formule: K[Fe+2Fe+3(CN)6]xH2O. Ook hier is ijzer aanwezig in zowel de +2 als de +3 oxidatie toetstand. De intense kleur wordt veroorzaakt door ladingsoverdracht van Fe+2 naar Fe+3 (er is geen kleurverandering als beide ijzer atomen dezelfde oxidatie toetstand hebben).

Indien we ammonia, een base, aan het zout toevoegen zal de kleur van de blauwsel oplossing niet veranderen. De kristallen die gevormd worden zijn echter wit. Men vermoedt dat gedurende de verdamping van het solvent en de resulterende kristallisatie het gevormde Pruisisch blauw gereduceerd wordt tot wit K2Fe+2Fe+2(CN)6 waarbij extra K+ ionen het kristalrooster opvullen in opening die ontstaan zijn door de reductie van Fe+3 naar Fe+2

 

Structuur van Pruisisch blauw

Opmerkingen:

  • IJzerchloride is irriterend en hygroscopisch. Houdt de fles waarin het zit goed gesloten.
  • Kaliumhexacyanoferraat(II) wordt ook wel geelbloedloogzout genoemd.
  • Los 1 g geelbloedloogzout op in 100 ml water. Een propje watten in deze oplossing drenkt en hiermee een stukje papier bestrijkt. Terwijl het papier droogt maken we een ijzerchloride oplossing (1 g/l). Zodra het papier droog is dopen we een vinger in de ijzerchloride oplossing en drukken deze enige malen achtereen op het papier. Er ontstaan nu vingerafdrukken van Pruisisch blauw.

Literatuur:

  • Beginselen der Chemie I-II; Dr. H. van Erp; 1902; p. 135,136.
  • Andreas Ludi; 'Prussian Blue, an inorganic evergreen'; Journal of Chemical Education; 58 12 1981; p. 1013.
  • A.K. Bonnette Jr, S.E. Gandy; 'Isotopic Exchange in Prussian Blue'; Journal of Chemical Education; 58 4 1981; p. 355
  • Lee D. Hansen, William M. Litchman, Guid H. Daub; 'Textbook Errors, 86  Turnbull's Blue and Prussian Blue: KFe(III)[Fe(CN)6]'; Journal of Chemical Education; 46 1969; p. 46.
  • A.F. Holleman, Nils Wiberg; 'Lehrbuch de Anorganischen Chemie'; Walter de Gruyter, Berlin-New York; 91-100ste druk; 1985; ISBN 3110075113; p. 1142-1145.
  • Dr. H. Rompp; 'Scheikundige proeven, die slagen'; Roskam; 1943; p.42,83.
  • Kurt Waselowsky; 'KOSMOS Chemie C3000 Experimentieranleitung'; Franck-Kosmos; 2002;  p. 107,113.
  • Dr. H. Rompp; 'Chemie der dagelijksche dingen'; Roskam; 1944; p.28,76,85,121,159,160,169.
  • J.C. Alders; 'Jongens en Scheikunde'; Thieme; 3de druk; 1941; p. 193.
  • Dr.Ir. N.J.A. Taverne; 'Chemie voor iedereen'; L.J.Veen; 2de druk; p. 109.
  • 'Berlijns en Turnbulls blauw'; Archimedes;10 3 1973; p.72,73.

Relevante websites:

Achtergrondinformatie:

Pruisisch blauw oftewel Prussian blue oftewel Paris Blue oftewel Berlijns blauw

Pruisisch blauw is vooral bekend als een blauw pigment dat gebruikt wordt in verf en vroeger in blauwdrukken.  Het staat bekend onder veel verschillende chemisch namen IJzer (III) ferrocyanide, ferri ferrocyanide, IJzer (III) hexacyanoferraat, en ferri hexacyanoferraat. Pruisisch blauw kan ook als complexvormer (chelaat) optreden en wordt soms gebruikt als antidotum bij vergiftigingsgevallen.

Het pure pigment , ook wel het eerste moderne pigment genoemd, is Parijs blauw en heeft een koperachtig rode schijn. Het is ontdekt in 1704 door Diesbach van Berlijn. Diesbach maakte het blauwe pigment per ongeluk terwijl hij aan het experimenteren was met de oxidatie van ijzer. Het pigment werd in 1724 aan artiesten ter beschikking gesteld en is sinds die tijd zeer populair.

Pruisisch blauw wordt op commerciŽle schaal bereidt. Oorspronkelijk door de reactie van een ijzer(II) zout met kalium hexocyanoferrat. Het initiŽle witte produkt (Berlijns wit genaamd) werd daarna geoxideerd naar het blauwe pigment. Moderne methoden werken analoog maar gebruiken het goedkopere natriumferrocyanide. De oxidatie wordt uitgevoerd met natrium chloraat, natrium chromaat, of andere reagentia.

De vorming van Pruisisch blauw wordt gebruikt in aantoningsreacties, om ijzerionen aan te tonen. Kaliumferrocyanide geeft alleen met oplosbare ijzerzouten het blauwe neerslag. Deze reactie is ook zeer gevoelig.

Ik heb gedacht dat het Pruisisch blauw was dat vroeger werd verkocht onder de naam "blauwsel". Dit blauwsel  werd aan de was toegevoegd om deze witter te maken (Reckitt). De kleur van het blauwsel was complementair met de vaak ietwat gelige kleur die de witte was hetgeen resulteerde in een diepwitte kleur. Deze veronderstelling was echter niet correct. Blauwsel is nl een mengsel van ultramarijn en natriumbicarbonaat.


17-01-2017