В начале XVIII в. красильный мастер Дисбах в Берлине приобрёл у торговца необычный поташ (карбонат калия), растворы которого с солями железа давали синее окрашивание. Оказалось, что поташ был ранее прокалён с бычьей кровью. Так открыли новую краску, названную берлинской лазурью. Но лишь гораздо позднее стало понятно, какие же химические процессы приводят к её образованию. Животные остатки, в том числе и кровь, содержат азот и серу. Карбонат калия прокаливали с сухой кровью в больших чугунных сосудах, в которые специально добавляли железные опилки или стружки. В этих условиях карбонат частично превращается в цианид KCN, а сера даёт с железом сульфид FeS. При обработке смеси горячей водой идёт реакция 6KCN + + FeS=K4[Fe(CN)6]+K2S. Её продукты — сульфид калия и соединение, которое в своё время назвали жёлтой кровяной солью (химическое название — гексацианоферрат(П) калия). А слово «цианид» происходит от греческого «кианос» — лазурный.
При взаимодействии жёлтой кровяной соли с солями железа(III) и образуется берлинская лазурь. Состав растворимой формы краски отвечает формуле K[Fe3+Fe2+(CN)6], а нерастворимой — Fe4[Fe(CN)6]3.
Красильня. Гравюра из «Энциклопедии» Д. Дидро. XVIII в.
Растворы сульфата никеля NiSO4 и сульфата гексаамминникеля [Ni(NH3)6]SO4.
При окислении K4[Fe(CN)6] хлором получается ещё одна «кровяная соль» — красная K3[Fe(CN)6], или гексацианоферрат(III) калия. Красную кровяную соль называют также солью Гмелина — в честь открывшего её в 1822 г. немецкого учёного Леопольда Гмелина (1788—1853), который известен всем химикам мира как составитель самого полного справочника по неорганической химии (сам Гмелин написал два тома; сейчас же объём справочника превышает 300 томов!). Синее вещество, образующееся при смешении растворов железного купороса и соли Гмелина, назвали турнбулевой синью (в «Основах химии» Д. И. Менделеева она упоминается как турнбульская лазурь) — по имени одного из основателей фирмы «Артур и Турнбуль», занимавшейся в конце XVIII в. изготовлением красителей для тканей в предместье Глазго (Шотландия).
Как выяснилось впоследствии, обе «лазури» имеют одинаковый состав. Это связано с тем, что при смешении растворов, содержащих ионы Fe2+ и [Fe(CN)6]3-, один электрон с иона Fe2+ переходит к иону [Fe(CN)6]3-, и в результате образуется соединение, идентичное по составу берлинской лазури. В его кристаллической решётке ионы Fe+3 и Fe+2 находятся в пустотах между цианид-ионами. При записи формул кровяных солей и берлинской лазури химикам понадобились квадратные скобки, чтобы подчеркнуть особенность их строения.
Растворы сульфата меди(II) CuSO4 и сульфата тетраамминдиаквамеди [Cu(NH3)4(H2O)2]SO4.
Похожие статьи