“Molecule of the Week” layihəsi çərçivəsində Vüsalə İsrafilova tərəfindən yazılan məqalə: “Prussiya Mavisi”.
Felll4[Fell(CN)6]3 formuluna malik olan prussiya mavisi (C18Fe7N18) dəmir(II,III) heksasianoferrat (II,III), berlin mavisi, dəmir ferrosianid, dəmir (III)ferrosianid, dəmir (III) heksasianoferrat (II), Paris mavisi kimi də adlanır. Molyar kütləsi 859,23 q/mol, qaynama temperaturu 25,7 °C olan prussiya mavisi mavi rəngli, qeyri-şəffaf mikrokristal tozdur. Həll olmur, lakin kristalitlər kolloid əmələ gətirir. Belə kolloidlər incə filtrlərdən keçə bilir. Ən qədim sintetik birləşmələrdən biri olmasına baxmayaraq, prussiya mavisinin tərkibi uzun illər qeyri-müəyyən olaraq qaldı. Ənənəvi sintezlər natəmiz kompozisiyalar almağa meyilli olduğundan və təmiz prussiya mavisinin strukturu qarışıq olduğundan onun dəqiq identifikasiyası çətin idi.
Turnbullun mavisi ilə kimyəvi cəhətdən eynidir, lakin fərqli reagentlərdən hazırlanır. Prussiya mavisi ilk müasir sintetik piqment idi. Çox incə bir koloidal dispersiya olaraq hazırlanır, çünki birləşmə suda həll olmur. Dəyişən miqdarda digər ionları ehtiva edir və görünüşü həssas şəkildə koloidal hissəciklərin ölçüsündən asılıdır.
Prussiya mavisi piqmenti əhəmiyyətlidir, çünki Misir mavisinin sintezi ilə bağlı məlumat itkisindən sonra geniş istifadə olunan ilk sabit və nisbətən işıqlı mavi piqment idi.
Prussiya mavisi ehtimal ki, 1706-cı ildə Berlində boya istehsalçısı Disbax tərəfindən ilk dəfə sintez edilmişdir. Güman edilir ki, piqmenti Disbax qırmızı boya yaratmaq üçün kalium ilə xarab qan istifadə edərkən təsadüfən almışdır. Orjinal boyaya kalium, dəmir sulfat və qurudulmuş kokineal böcəyinin qanadları (qabıqları) lazım idi . Bunun əvəzinə qan, kalium və dəmir sulfat reaksiya verərək, istədiyiniz qırmızı piqmentdən fərqli olaraq çox fərqli bir mavi rəngə malik olan dəmir ferrosianid kimi tanınan bir birləşmə yaratdı. İlk ticarətçisi tərəfindən 1709 -cu ildə “Preußisch blau” və “Berlinisch Blau” adlandırıldı.
Bu günə qədər Piter Van Der Verff (Şəkil Qalereyası, Sanssouci , Potsdam) tərəfindən 1709-cu ildə yazılan Məsihin Məzarəti, prussiya mavisinin istifadə edildiyi bilinən ən qədim rəsm əsəridir. Təxminən 1710-cu ildə prussiya mavisi Parisə gəldi və burada rəssamların rəsmlərində istifadə olundu.
Prussiya mavisi, ferrosianid duzlarının oksidləşməsi nəticəsində əmələ gəlir. Bu ağ cisimlər Me2Fe [Fe (CN)6] formuluna malikdir (burada Me+ = Na+ və ya K+). Bu ağ maddənin hidrogen peroksid və ya natrium xloratla oksidləşməsi ferrosianid əmələ gətirir və prussiya mavisi verir.
K[Felll Fell (CN)6] kolloidal kalium ferrosianid və dəmirdən (III) hazırlana bilər:
K+ + Fe3+ + [Fell (CN)6]4 – → KFelll [Fell(CN)6]
Kalium ferrosianid və dəmirin (II) oxşar reaksiyası eyni koloidal həll ilə nəticələnir, çünki [Felll(CN)6]3 ferrosiana çevrilir. “Həll olunmayan” Prussiya mavisi, yuxarıdakı reaksiyalarda Fe həddindən artıq olduqda istehsal olunur.
4 Fe3+ + 3 [Fell (CN)6]→ Felll [Felll Fell(CN)6]3
Sianid duzlarından hazırlanmasına baxmayaraq, prussiya mavisi zəhərli deyil, çünki sianid qrupları dəmirə sıx bağlıdır.
Asanlıqla hazırlandığı üçün ucuz, toksik olmayan və sıx rəngli prussiya mavisi bir çox tətbiqləri cəlb etdi. Piqment olaraq kəşf edildikdən çox qısa müddət sonra qəbul edildi və yağlı boya, suluboya və boyaq işlərində demək olar ki, dərhal istifadə edildi. Qara və mavi rəngli mürəkkəblərdə istifadə üçün hər il təxminən 12000 ton prussiya mavisi istehsal olunur.
Prussiya mavisi güclü rəngli maddədir və yağlı boya ilə qarışdırılarkən qara və tünd göyə doğru meyl edir. Dəqiq rəngi hissəcik ölçüsünü diktə edən hazırlanma üsulundan asılıdır. Prussiya mavisinin sıx mavi rəngi elektronların Fe(II)-dən Fe(III)-ə keçmə enerjisi ilə əlaqədardır. Bir çox belə qarışıq valentlik birləşmələri intervallı yüklərin ötürülməsi nəticəsində yaranan işığın dalğa uzunluqlarını udur. Bu vəziyyətdə, dalğa uzunluğu təxminən 680 nanometr olan narıncı-qırmızı işıq udulur və əks olunan işıq mavi görünür.
Avropa Birliyi Nanomateriallar Obervatoriyasına görə, Prussiya mavi rəngli nanohissəciklər bəzi kosmetika maddələrində piqment olaraq istifadə olunur .
Prussiya mavisi analitik kimyada fenolların və ya polifenolların təyin olunmasına imkan verir. Məişətdə paltarları ağartmaq üçün də istifadə olunur.
Tibbdə ağır metal zəhərlənməsini (radioaktiv sezium və ya çox zəhərli talliumla zəhərlənmiş insanları) müalicə etmək üçün də panzəhər kimi istifadə olunur. Qəbizlik, bağırsaqlarda tıxanma, digər mədə problemləri zamanı istifadə olunur. Prussiya mavisi tərkibli dərman preparatları hamilə qadınlar və uşaqlar da daxil olmaqla əksər böyüklər üçün təhlükəsizdir.
Prussiya mavisi boyalar, mürəkkəblər, tekstil və digər ticarət məhsullarını rəngləmək üçün istifadə olunan bir piqmentdir. Ancaq son on ildə prussiya mavisinin yüksək texnologiyalı istifadə sahəsi tapıldı: elektronları səmərəli ötürmə qabiliyyəti onu natrium-ion batareya elektrodlarında istifadə etmək üçün ideal bir maddə halına gətirir.
Ədəbiyyat:
- Melvin B. Robin “The Color and Electronic Configurations of Prussian Blue” Cite this: Inorg. Chem. 1962, 1, 2, 337–342
- Arkady A. Karyakin “Prussian Blue and Its Analogues: Electrochemistry and Analytical Applications” First published: 03 July 2001
- J. Buser, D. Schwarzenbach, W. Petter, and A. Ludi “The crystal structure of Prussian Blue: Fe4[Fe(CN)6]3 x H2O” Publication Date: 1 November, 1977
- Wikipedia – prussian blue
