AizvērtIzvēlne
Sākums
Atjaunots 2024. gada 15. novembrī
Uģis Eismonts

Prūsijas zilais

(angļu Prussian blue, Berlin blue, Brandenburg blue, Parisian blue, Paris blue, vācu Preußisch Blau, Berliner Blau, franču bleu de Prusse, krievu прусский синий, прусская лазурь, берлинская лазурь, парижская лазурь, железная лазурь), arī dzelzs ferocianīds, dzelzs (III) heksacianoferāts (II)
ķīmisks savienojums, metālorganisks, kristālisks koordinācijas polimērs ar empīrisko formulu Fe4[Fe(CN)6]3

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Vēsture
  • 3.
    Atrašanās dabā, iegūšana un sintēze
  • 4.
    Prūsijas zilā formas
  • 5.
    Īpašības
  • 6.
    Izmantošana
  • Saistītie šķirkļi
  • Ieteicamā literatūra
  • Kopīgot
  • Izveidot atsauci
  • Drukāt

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Vēsture
  • 3.
    Atrašanās dabā, iegūšana un sintēze
  • 4.
    Prūsijas zilā formas
  • 5.
    Īpašības
  • 6.
    Izmantošana
Kopsavilkums

Mūsdienās Prūsijas zilo joprojām izmanto kā zilās krāsas pigmentu, taču tam ir atklāti arī citi pielietojumi ķīmijā, bioloģijā un medicīnā.

Vēsture

Tiek uzskatīts, ka Prūsijas zilais pirmo reizi tika sintezēts Johana Konrāda Dipela (Johann Konrad Dippel) laboratorijā Berlīnē ap 1704. gadu (atsevišķos avotos 1706. gadā). Tā sintēzi nejauši atklāja Johans Jakobs Dīsbahs (Johann Jacob Diesbach), kad izmantoja nepareizi marķētus reaģentus. Rezultātā viņš negaidīti ieguva tumši zilās krāsas pigmentu, kas par godu atklāšanas vietai tika nosaukts par Prūsijas zilo. Aptuveni 20 gadus Prūsijas zilā iegūšanas recepte netika publicēta – tiek uzskatīts, ka slēpšana notika komerciālu aspektu dēļ, jo Prūsijas zilā iegūšana bija ievērojami vieglāka un lētāka nekā citi tā laika zilās krāsas pigmenta iegūšanas veidi. Pēc sintēzes metodes publicēšanas Prūsijas zilais kļuva arvien populārāks un tika izmantots plašāk. Mūsdienās tam ir atrasts pielietojums ne tikai mākslā, bet arī rūpniecībā un medicīnā.

Atrašanās dabā, iegūšana un sintēze

Prūsijas zilais ir mākslīgi iegūts savienojums, kas rodas ķīmiskās sintēzes rezultātā, izmantojot dažādas valences (2+, 3+) dzelzs sāļus un cianīdjonus saturošus savienojumus. Lai gan šo savienojumu veidojošie elementi, proti, dzelzs un cianīds, ir sastopami dabā, to apvienošana, lai iegūtu Prūsijas zilo, tiek panākta ar kontrolētām ķīmiskām reakcijām, tādējādi šis savienojums nav atrodams dabiskā vidē. Dzelzs atomu oksidēšanās pakāpei un ūdens saturam ir būtiska nozīme dažādu struktūru dzelzs ferocianīda oksidēšanas-reducēšanas potenciālā un daudzās citās tā ķīmiski fizikālajās īpašībās. Prūsijas zilais var reducēties par Prūsijas balto (dzelzs (II) heksacianoferātu (II)) vai oksidēties par Prūsijas dzelteno (dzelzs (III) heksacianoferātu (III)).

Prūsijas zilā formas

Ilgstoši tika uzskatīts, ka pastāv divas dažādas Prūsijas zilā formas: šķīstošā un nešķīstošā. To vizuālā atšķirība ir nepārprotama. Mūsdienās pieņem, ka patiesībā abas šīs formas ir nešķīstošas, tikai “nešķīstošais” dzelzs ferocianīds ūdenī nogrimst, savukārt “šķīstošais” dzelzs ferocianīds izveido stabilu koloīdšķīdumu ar dzelzs ferocianīda zilo daļiņu (arī nanodaļiņu) suspensiju ūdenī. Tas rada acīmredzamu iespaidu, ka tas ir zilas krāsas šķīdums. Šķīstošajā Prūsijas zilā formā Fe3+ un Fe2+ attiecība ir 1:1, bet nešķīstošājā dzelzs ferocianīda formā šī attiecība ir 4:3.

Īpašības

Prūsijas zilais ir pazīstams ar savu piesātināti tumši zilo krāsu, kas atšķir to no citiem zilās krāsas pigmentiem. Ir iespējamas nelielas nokrāsas atšķirības, kas ir atkarīgas no sintēzes metodes un dažādu piemaisījumu esamības vai neesamības. Dzelzs ferocianīda kristāliskajās formās ir centrēta kubiskā režģa struktūra ar alternatīvu Fe2+ un Fe3+ jonu struktūru. Viena kuba malas garums ir aptuveni 5,1 angstrēms (Å; 1 Å = 10-10m = 0,1 nm). Prūsijas zilā kristāliskais režģis sastāv no astoņiem šādiem kubiem, veidojot elementāršūnu ar kopējo kubisko struktūru, kur dzelzs joni ir savstarpēji sasaistīti ar cianīdjoniem. Prūsijas zilā kopējais vienas malas garums ir aptuveni 10,2 angstrēmi. Šāds atomu izvietojums kristāliskajā režģī veicina Prūsijas zilā stabilitāti un fizikālās īpašības.

Tiek uzskatīts, ka Prūsijas zilais kā savienojums ir praktiski nešķīstošs, tas ir izturīgs pret gaismu, karstumu un ķīmisku noārdīšanos. Šis fakts Prūsijas zilo padara arī par aktīvu farmaceitisko vielu. Prūsijas zilā daļiņu izmērs var atšķirties atkarībā no sintēzes un apstrādes metodēm. Šī savienojuma smalkās nanodaļiņas ir vēlamas un ir pielietojamas atsevišķi kā pigmenti vai pārklājumi. Prūsijas zilo var izmantot arī dažādos kompozītmateriālos. Savukārt Prūsijas zilā lielākās daļiņas var tikt pielietotas farmaceitiskajos preparātos vai dažādos rūpnieciskos procesos. Prūsijas zilajam ir ievērojamas sorbcijas īpašības, kas ļauj šim savienojumam adsorbēt noteiktas vielas šķīdumos. Šī īpašība tiek izmantota ūdens attīrīšanai un radioaktīvo izotopu sorbcijai no piesārņotas vides.

Izmantošana

Prūsijas zilo kā diezgan universālu savienojumu jau šobrīd var izmantot kā elektrodu materiālu, augstas kvalitātes katalizatoru vai elektronu transportēšanas vides materiālu gan elektroķīmijas, gan fotoķīmijas, gan citās jomās. Bioloģijā dzelzs ferocianīds tiek izmantots kā biosensoru izejviela. Medicīnā tas tiek pielietots vēža diagnostikā un ārstēšanā. Pateicoties tā specifiskajai spējai saistīt un izvadīt no organisma cēzija, tallija un rubīdija savienojumus, Prūsijas zilais ir izmantojams arī kā antidots kodolavārijās vai situācijās pēc saskarsmes ar šiem joniem. Pateicoties sintēzes iespējām un tā biopieejamībai, Prūsijas zilais ir ideāls savienojums izmantošanai medicīnā un biomedicīnā.

Prūsijas zilais ir apstiprināts kā aktīvā farmaceitiskā sastāvdaļa recepšu medikamentos: Radiogardase®-Cs un Antidotum Thallii-Heyl®, ko ražo un izplata Heyl Chemisch-pharmazeutische Fabrik GmbH & Co Berlīnē (Vācijā). Pārtikas un zāļu administrācija (Food and Drug Administration) Amerikas Savienotajās Valstīs un Eiropas Zāļu aģentūra (European Medicines Agency) Eiropā ir apstiprinājusi šīs recepšu zāles perorālai lietošanai saindēšanās ar cēziju un/vai talliju gadījumos. Dzelzs ferocianīda produkti (Radiogardase®-Cs un Antidotum Thallii-Heyl®) tiek ražoti cietu želatīna kapsulu formā. Katrā iepakojumā tiek fasētas 30 (Radiogardase®-Cs gadījumā – 36) kapsulas. Katra kapsula satur 500 mg dzelzs ferocianīda, kas ir aktīvā farmaceitiskā viela.

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija

Autora ieteiktie papildu resursi

Ieteicamā literatūra

  • Altagracia-Martínez, M. et al., ‘Prussian Blue as an Antidote for Radioactive Thallium and Cesium Poisoning’, Orphan Drugs: Research and Reviews, 2012.
  • Chiang, Yen-Hsin, ‘Research and Application of Prussian Blue in Modern Science’, in IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol. 384, IOP Publishing, 2019.
  • EPA, US, and Superfund Health Risk Technical Support Center, ‘Provisional Peer Reviewed Toxicity Values for Prussian Blue (Ferric Ferrocyanide)’, 2005.
  • Guari, Y. and Larionova, J. (eds.), Prussian Blue-Type Nanoparticles and Nanocomposites, Singapore, Pan Stanford Publishing, 2019.
    Skatīt bibliotēku kopkatalogā
  • Hegner, F.S. et al., ‘A Database of the Structural and Electronic Properties of Prussian Blue, Prussian White, and Berlin Green Compounds through Density Functional Theory’, Inorganic Chemistry, vol. 55, 2016.
  • Li, D. et al., ‘Synthesis of Prussian Blue Nanoparticles and Their Antibacterial, Antiinflammation and Antitumor Applications’, Pharmaceuticals, vol. 15, 2022.
  • Long, J. et al., ‘Prussian Blue Type Nanoparticles for Biomedical Applications’, Dalton Transactions, vol. 45, 2016.
  • Ludi, A., ‘Prussian Blue, an Inorganic Evergreen’, Journal of Chemical Education, vol. 58, 1981.
    Skatīt bibliotēku kopkatalogā
  • Sandal, N. et al., ‘Oral Formulation of Prussian Blue with Improved Efficacy for Prophylactic Use against Thallium’, Drug Development and Industrial Pharmacy, vol. 49, 2023, pp. 1–26.
  • Qin, Z., Li, Y., and Gu, N., ‘Progress in Applications of Prussian Blue Nanoparticles in Biomedicine’, Advanced Healthcare Materials, vol. 7 (20), 2018.
  • Zakaria, M.B. and Chikyow, T., ‘Recent Advances in Prussian Blue and Prussian Blue Analogues: Synthesis and Thermal Treatments’, Coordination Chemistry Reviews, vol. 352, 2017, pp. 328–345.

Uģis Eismonts "Prūsijas zilais". Nacionālā enciklopēdija. https://enciklopedija.lv/skirklis/200597-Pr%C5%ABsijas-zilais (skatīts 26.09.2025)

Kopīgot


Kopīgot sociālajos tīklos


URL

https://enciklopedija.lv/skirklis/200597-Pr%C5%ABsijas-zilais

Šobrīd enciklopēdijā ir 0 šķirkļi,
un darbs turpinās.
  • Par enciklopēdiju
  • Padome
  • Nozaru redakcijas kolēģija
  • Ilustrāciju redakcijas kolēģija
  • Redakcija
  • Sadarbības partneri
  • Atbalstītāji
  • Sazināties ar redakciju

© Latvijas Nacionālā bibliotēka, 2025. © Tilde, izstrāde, 2025. © Orians Anvari, dizains, 2025. Autortiesības, datu aizsardzība un izmantošana