Феррицианид калия

Описание

Феррицианид калия (гексацианоферрат(III) калия, красная кровяная соль, K3[Fe(CN)6]) — комплексная соль трёхвалентного железа с шестью цианидными лигандами. Тёмно-красные моноклинные кристаллы или оранжево-красный порошок. Соединение открыто Леопольдом Гмелином в 1822 году. Цианидные лиганды прочно связаны с железом, поэтому сама соль сравнительно малотоксична, однако при действии кислот комплекс разрушается с выделением синильной кислоты.

Основные атрибуты

• CAS №: 13746-66-2
• Химическая формула: K3[Fe(CN)6] (в карточке C6FeN6,3K)
• Молекулярная масса: 329,24
• Номер ЕС: 237-323-3
• Номер RTECS: LJ8225000
• Систематическое название: гексацианоферрат(III) калия

Физико-химические характеристики

• Внешний вид: тёмно-красные кристаллы, гранулы или оранжево-красный порошок
• Кристаллическая система: моноклинная
• Плотность: 1,89 г/см³
• Температура плавления: 300 °C
• Разложение: при дальнейшем нагреве разлагается, не кипит
• Растворимость в воде: 330 г/л в холодной воде, 464 г/л при 20 °C, 775 г/л в горячей
• Растворимость в спирте: слабая
• Растворим в кислотах
• Магнитная восприимчивость: +2290,0 × 10⁻⁶ см³/моль
• Водные растворы дают зеленовато-жёлтую флуоресценцию
• Редокс-потенциал пары феррицианид/ферроцианид: около +436 мВ при pH 7

Строение

В растворе соль полностью диссоциирует на ионы калия и октаэдрический анион [Fe(CN)6]³⁻. В твёрдом состоянии структура полимерная: октаэдрические центры [Fe(CN)6]³⁻ сшиты между собой катионами калия.

Получение

Промышленный способ — окисление жёлтой кровяной соли хлором:

• 2 K4[Fe(CN)6] + Cl2 → 2 K3[Fe(CN)6] + 2 KCl

Область применения

• цианотипия и светокопирование: соль вместе с солями трёхвалентного железа образует светочувствительный слой, дающий изображение берлинской лазури
• фотография: мягкий отбеливатель в концентрации около 10 г/л; ослабитель Фармера в паре с тиосульфатом натрия для снижения плотности передержанных негативов и отпечатков; в цветном процессе C-41 после 1972 года вытеснен железо-ЭДТА
• полиграфия: точечное травление при ручной цветокоррекции в цветной литографии
• органический синтез: окислитель, в том числе для регенерации катализатора в асимметрическом дигидроксилировании по Шарплессу
• индикатор коррозии: ферроксил-индикатор — реакция с ионами Fe²⁺ даёт берлинскую лазурь и выявляет очаги ржавления
• гистология: реакция Тёрнбулля на двухвалентное железо в тканях
• электрохимия и биосенсоры: медиатор переноса электронов в ферментных электродах и глюкометрах, добавка в микробные топливные элементы, стандартная редокс-пара для калибровки
• аналитическая химия: внешний индикатор при титровании дихроматом калия; оценка восстанавливающей способности образцов
• металлургия и гальваника: закалка и поверхностное упрочнение железа и стали, электролитические ванны, травитель Мураками (в смеси с гидроксидом калия) для металлографического выявления структуры
• текстиль: крашение шерсти

Токсичность и безопасность

• LD50 перорально, мыши: 2970 мг/кг
• Указания по опасности: H302, H315, H319, H332, H335
• Классификация СГС: сигнальное слово «Предупреждение»
• Собственная токсичность невысока, основной эффект — умеренное раздражение глаз и кожи

Главная опасность связана с кислотами: в кислой среде комплекс разрушается по схеме 6 H⁺ + [Fe(CN)6]³⁻ → 6 HCN + Fe³⁺ с выделением высокотоксичного цианистого водорода. Разбавленная серная кислота при нагревании даёт синильную кислоту, концентрированная — гидролиз до муравьиной кислоты и монооксида углерода.

Хранение

Сухое затемнённое помещение, плотно закрытая тара. Кислоты и окислители хранить отдельно. Растворы защищать от прямого света. Отходы не сбрасывать в канализацию и не подкислять.