フェリシアン化カリウム
 | |
 | |
| 名前 | |
|---|---|
| IUPAC名 ヘキサシアノ鉄(III)酸カリウム | |
| その他の名前 プルシアンレッドフェリシアン化カリウム | |
| 識別子 | |
| |
3Dモデル（JSmol） | |
| チェビ | |
| ケムスパイダー |
|
| ECHA 情報カード | 100.033.916 |
| EC番号 |
|
| 21683 | |
PubChem CID | |
| RTECS番号 |
|
| ユニイ |
|
CompToxダッシュボード（EPA） | |
| |
| |
| プロパティ | |
| K 3 [Fe(CN) 6 ] | |
| モル質量 | 329.24グラム/モル |
| 外観 | 濃い赤色の結晶、時には小さなペレット、オレンジ色から暗赤色の粉末 |
| 密度 | 1.89 g/cm 3、固体 |
| 融点 | 300℃（572°F; 573K） |
| 沸点 | 分解する |
| 330 g/L（「冷水」）464 g/L（20℃）775 g/L（「温水」）[ 1 ] | |
| 溶解度 | アルコール にわずかに溶ける、酸に溶ける、水に溶ける |
磁化率（χ） | +2290.0·10 −6 cm 3 /モル |
| 構造 | |
| 単斜晶系 | |
| Feの 八面体 | |
| 危険 | |
| GHSラベル： | |
 | |
| 警告 | |
| H302、H315、H319、H332、H335 | |
| P261、P264、P270、P271、P280、P301+P312、P302+P352、P304+P312、P304+P340、P305+P351+P338、P312、P321、P330、P332+P313、P337+P313、P362、P403+P233、P405、P501 | |
| NFPA 704（ファイアダイヤモンド） | |
| 引火点 | 不燃性 |
| 致死量または濃度（LD、LC）： | |
LD 50（中間投与量） | 2970 mg/kg（マウス、経口） |
| 安全データシート（SDS） | 製品安全データシート |
| 関連化合物 | |
その他の陰イオン | フェロシアン化カリウム |
その他の陽イオン | プルシアンブルー |
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。 | |
フェリシアン化カリウムは、化学式K 3 [Fe(CN) 6 ]で表される化合物です。この鮮やかな赤色の塩は、八面体配位の[Fe(CN) 6 ] 3-イオンを含みます。[ 2 ]水に溶け、その溶液は緑黄色の蛍光を発します。1822年にレオポルド・グメリンによって発見されました。[ 3 ] [ 4 ]
準備
フェリシアン化カリウムは、フェロシアン化カリウム溶液に塩素を通すことで製造されます。フェリシアン化カリウムは溶液から分離されます。
- 2 K 4 [Fe(CN) 6 ] + Cl 2 → 2 K 3 [Fe(CN) 6 ] + 2 KCl
構造
他の金属シアン化物と同様に、固体フェリシアン化カリウムは複雑なポリマー構造を有する。このポリマーは、CN配位子に結合したK +イオンによって架橋された八面体[Fe(CN) 6 ] 3-中心から構成される。[ 5 ] このK + ---NCFe結合は、固体を水に溶解すると切断される。
アプリケーション
この化合物は、鉄や鋼の硬化 、電気メッキ、羊毛の染色、実験試薬、有機化学における弱い酸化剤としても使用されます。
写真
青写真、青写真、トナー
この化合物は、青写真の描画や写真撮影（シアンタイプ法）に広く使用されています。写真プリントの調色工程のいくつかでは、フェリシアン化カリウムが使用されています。10g/Lの濃度で、フィルムやプリントの濃度を下げるための穏やかな漂白剤としてよく使用されます。
漂白
フェリシアン化カリウムは、カラーネガやポジから銀を除去するための酸化剤として使用されていました。このプロセスは漂白と呼ばれています。フェリシアン化カリウム系漂白剤は環境に優しくなく、寿命が短く、高濃度・高容量の酸と混合するとシアン化水素ガスを発生する可能性があるため、1972年にコダックC-41プロセスが導入されて以来、 EDTA- 2鉄を用いた漂白剤はカラー現像処理に使用されています。カラーリソグラフィーでは、フェリシアン化カリウムはドット数を減らさずにドットのサイズを縮小するために使用されます。これは、ドットエッチングと呼ばれる一種の手動による色補正です。
農家の減速機
フェリシアン化物は、白黒写真においてもチオ硫酸ナトリウム（ハイポ）と併用され、ネガやゼラチン銀塩写真の濃度を低下させるために使用されます。この混合物はファーマーズ・リデューサーとして知られています。この試薬は、ネガの露出オーバーによる問題を緩和したり、プリントのハイライト部分を明るくしたりするのに役立ちます。[ 6 ]
有機合成における試薬
フェリシアン化カリウムは有機化学において酸化剤として用いられる。[ 7 ] [ 8 ]シャープレスジヒドロキシル化 における触媒再生用の酸化剤である。[ 9 ] [ 10 ]
センサーとインジケーター
フェリシアン化カリウムは、フェロキシル指示薬溶液（フェノールフタレインと共に）に含まれる2つの化合物のうちの1つで、Fe 2+イオンの存在下で青色（プルシアンブルー）に変化します。そのため、錆につながる金属の酸化を検出するために使用できます。プルシアンブルーは非常に鮮やかな色をしているため、比色計を用いてFe 2+イオンのモル数を計算することが可能です。
生理学実験において、フェリシアン化カリウムは溶液の酸化還元電位（pH 7でE°'約436 mV）を高める手段となります。そのため、単離ミトコンドリア中の還元型シトクロムc（pH 7でE°'約247 mV）を酸化することができます。このような実験では、還元剤として亜ジチオン酸ナトリウムが通常用いられます（pH 7でE°'約-420 mV）。
フェリシアン化カリウムは、試料（抽出物、化合物など）の鉄還元力を測定するために使用されます。[ 11 ]このような測定は、試料の 抗酸化特性を決定するために使用されます。
フェリシアン化カリウムは、アンペロメトリックバイオセンサーの成分であり、酵素の天然の電子伝達剤（例えばグルコースオキシダーゼ）の代わりとなる電子伝達剤として使用されます。市販の糖尿病患者向け血糖測定器の成分でもあります。
他の
村上式エッチング液は、フェリシアン化カリウムを水酸化カリウム（または代替として水酸化ナトリウム）と水と混合して作られます。このエッチング液は、金属組織学者が超硬合金中のバインダー相と炭化物相のコントラストを高めるために用いられます。
プルシアンブルー
青印刷に使われる濃い青色の顔料であるプルシアンブルーは、K3 [ Fe(CN) 6 ]と第一鉄(Fe2 + )イオン、およびK4 [ Fe(CN) 6 ]と第二鉄塩の反応によって生成されます。[ 12 ]
組織学では、フェリシアン化カリウムは生物組織中の第一鉄を検出するために使用されます。フェリシアン化カリウムは酸性溶液中の第一鉄と反応して不溶性の青色色素を生成します。この色素は一般にターンブルブルーまたはプルシアンブルーと呼ばれます。第二鉄（Fe 3+ ）を検出するには、パールズのプルシアンブルー染色法でフェロシアン化カリウムが使用されます。[ 13 ]ターンブルブルー反応で生成される物質とプルシアンブルー反応で生成される化合物は同じです。[ 14 ] [ 15 ]
安全性
フェリシアン化カリウムは毒性が低く、主な危険性は目や皮膚への軽度の刺激です。しかし、非常に強い酸性条件下では、以下の式に従って 、非常に毒性の高いシアン化水素ガスが発生します。
- 6 H + + [Fe(CN) 6 ] 3− → 6 HCN + Fe 3+ [ 16 ]
例えば、加熱すると希硫酸と反応して硫酸カリウム、硫酸鉄(III)、シアン化水素が生成されます。
- 2 K 3 [Fe(CN) 6 ] + 6 H 2 SO 4 → 3 K 2 SO 4 + Fe 2 (SO 4 ) 3 + 12 HCN
濃硫酸ではこの反応は起こらず、代わりにギ酸への加水分解と一酸化炭素への脱水反応が起こります。[ 17 ]
- 2 K 3 Fe(CN) 6 + 12 H 2 SO 4 + 12 H 2 O → 3 K 2 SO 4 + 6 (NH 4 ) 2 SO 4 + Fe 2 (SO 4 ) 3 + 12 CO
参照
参考文献
- ^ Kwong, H.-L. (2004). 「フェリシアン化カリウム」 . Paquette, L. (編).有機合成試薬百科事典. ニューヨーク: J. Wiley & Sons. doi : 10.1002/9780470842898.rp213.pub2 . hdl : 10261/236866 . ISBN 9780471936237。
- ^ Sharpe, AG (1976).遷移金属のシアノ錯体の化学. ロンドン: アカデミック・プレス.
- ^グメリン、レオポルド (1822)。「Ueber ein besonderes Cyaneeisenkarium, and über eine neue Reihe von blausauren Aisensalzen」 [特定のシアン酸鉄カリウムと、シアン酸の新しい鉄塩シリーズについて]。Journal für Chemie und Physik (ドイツ語)。34 : 325–346 .
- ^ Ihde, AJ (1984). 『近代化学の発展』（第2版）. ニューヨーク: Dover Publications. p. 153.
- ^ Figgis, BN; Gerloch, M.; Mason, R. (1969). 「フェリシアン化カリウムの結晶構造と常磁性異方性」. Proceedings of the Royal Society of London. A. Mathematical and Physical Sciences . 309 (1496): 91– 118. Bibcode : 1969RSPSA.309...91F . doi : 10.1098/rspa.1969.0031 . S2CID 96689342 .
- ^ストローベル、L.;ザキア、RD (1993)。「ファーマーズ・リデューサー」。写真の焦点百科事典。フォーカルプレス。 p. 297.ISBN 978-0-240-51417-8。
- ^ Prill, EA; McElvain, SM (1935). 「1-メチル-2-ピリドン」.有機合成. 15:41 . doi : 10.15227/orgsyn.015.0041 .
- ^ Würfel, Hendryk; Jakobi, Dörthe (2018). 「置換2-シアノベンゾチアゾールの合成」 .有機合成. 95 : 177–191 . doi : 10.15227/orgsyn.095.0177 .
- ^ Gonzalez, Javier; Aurigemma, Christine; Truesdale, Larry (2002). 「シャープレス不斉ジヒドロキシル化（AD）による(+)-(1S,2R)-および(-)-(1R,2S)-トランス-2-フェニルシクロヘキサノールの合成」. Organic Syntheses . 79 : 93. doi : 10.15227/orgsyn.079.0093 .
- ^大井, リュウ; シャープレス, K. バリー (1996). 「3-[(1S)-1,2-ジヒドロキシエチル]-1,5-ジヒドロ-3H-2,4-ベンゾジオキセピン」.有機合成. 73 : 1. doi : 10.15227/orgsyn.073.0001 .
- ^中島裕翔・佐藤祐也・小西哲也 (2007). Inonotus obliquus (人) Pilat (Chaga) に含まれる抗酸化物質の小さなフェノール成分。 Chemical & Pharmaceutical Bulletin、55(8)、1222–1276。
- ^ Dunbar, KR; Heintz, RA (1997). 「遷移金属シアン化物化合物の化学：現代の展望」. 『Progress in Inorganic Chemistry』. 『Progress in Inorganic Chemistry』. 第45巻. pp. 283– 391. doi : 10.1002/9780470166468.ch4 . ISBN 9780470166468。
- ^カーソン、FL (1997). 『組織技術：自己指導テキスト（第2版）』シカゴ：アメリカ臨床病理学会. pp. 209– 211. ISBN 978-0-89189-411-7。
- ^ Tafesse, F. (2003). 「マイクロエマルジョン中におけるプルシアンブルーまたはジアクアテトラアミン-コバルト(III)促進4-ニトロフェニルリン酸の加水分解に関する比較研究」(PDF) . International Journal of Molecular Sciences . 4 (6): 362– 370. doi : 10.3390/i4060362 .
- ^ Verdaguer, M.; Galvez, N.; Garde, R.; Desplanches, C. (2002). 「プルシアンブルー類似体における電子の働き」(PDF) . Electrochemical Society Interface . 11 (3): 28– 32. doi : 10.1002/chin.200304218 .
- ^ 「フェリシアン化カリウムのMSDS」（PDF）
- ^ 「硫酸によるフェリシアン化カリウムとコバルトシアン化カリウムの加水分解」。
さらに読む
- ポテンショスタットを用いたフェリシアン化物の酸化還元反応の研究サイクリックボルタンメトリーを用いた異なるパラメータの影響
外部リンク
