כחול פרוסי

כחול פרוסי

כחול פּרוּסי (באנגלית: Prussian blue) הוא פיגמנט בלתי מסיס המשמש לייצור צבעים ובעבר שימש לייצור דיו. כחול פרוסי התגלה במקרה על ידי היינריך דיסבאך בשנת 1704 בברלין כשניסה לייצר צבע אדום. החומר נקרא לכן גם "כחול ברלין". שמות אחרים קשורים להרכב הכימי: ברזל פרוציאניד (iron(III) ferrocyanide) או ברזל הקסה-ציאנופראט (iron(III) hexacyanoferrate)

כימיה ותכונות החומר

כחול פרוסי הוא תרכובת של ציאניד וברזל $Fe_{4}^{III}\left[Fe^{II}(CN)_{6}\right]_{3}\bullet xH_{2}O$

מספר מולקולות המים x הוא בין 14 ל-16.

• צפיפות: 1.9 גרם לסמ"ק
• טמפרטורת התכה: אין, מתפרק מעל 140 מעלות צלזיוס
• CAS: 14038-43-8

ההרכב המדויק והמבנה של כחול פרוסי לא היו ידועים במשך תקופה ארוכה, משום שהחומר אינו מסיס ונוטה לייצור קולואידים במים, המבנה מסובך ואינו ניתן לגילוי באמצעות עקיפת קרני X רגילה (משום שאי אפשר להבחין בעקיפת קרני X בין פחמן לחנקן) והסטויכיומטריה אינה ברורה משום שקשה להפיקו בצורה טהורה.

כיום ידוע כי הציאניד משמש כליגנד מגשר: אטום החנקן נקשר לקטיון של ברזל תלת ערכי והפחמן - לברזל דו ערכי (Fe(II)-CN-Fe(III; כל אטומי הברזל בקואורדינציה 6, כלומר קשורים לשישה בסיסי לואיס: יון ציאניד או מולקולת מים (כל אטום ברזל במרכז אוקטאדר). המרחק בין אטום ברזל דו ערכי לאטום פחמן הוא 1.92Å והמרחק בין אטום ברזל תלת ערכי לאטום החנקן הוא 2.03Å. המבנה הגבישי הוא רשת של אטומי ברזל דו ערכי ותלת ערכי לסירוגין, מקושרים באמצעות אניוני ציאניד. כיוון שיש שלושה אטומי ברזל דו ערכי לכל ארבעה אטומי ברזל תלת ערכי, הרי שרבע מהמקומות של ברזל דו ערכי בסריג הגבישי מוחלפים במולקולות מים, מים מחליפים גם ציאניד כליגנדים מגשרים. מולקולות המים נוספות נמצאות בין יחידות המבנה. כחול פרוסי מופק מתגובה של ברזל כלורי FeCl₃ עם אשלגן פרוציאניד $K_{4}\left[Fe^{II}(CN)_{6}\right]\bullet 3H_{2}O$. לקבלת דיו מסננים ומרחיפים את התוצר בחומצה אוקסאלית מהולה מחוממת.

הצבע החזק נובע מהעברת מטען מברזל דו ערכי לברזל תלת ערכי בבליעת פוטון. מקסימום הבליעה באורך גל 680nm והאור המועבר או המוחזר נראה, לכן, כחול (צבע משלים).

כחול פרוסי משנה צבעו מכחול ולבן בהפעלת מתח חשמלי (אפקט אלקטרוכרומי) התופעה נגרמת מחמצון ברזל דו ערכי לברזל תלת ערכי.

בהארה באור נראה עובר הברזל ממצב של ספין נמוך (אלקטרונים מזווגים ברמת d) לספין גבוה (סידור אלקטרונים באורביטלי d שונים בספינים מקבילים). זהו אחד החומרים הבודדים שידועה בהם תגובה מגנטית לאור.

שימושים

• כחול לכביסה: אריגים לבנים מקבלים עם השימוש גוון אפרפר או צהבהב (בז'), הוספת מעט צבע כחול לאריג גורמת לו להראות לבן יותר.
• התאמת משטחים: הפיגמנט מורחף בשמן וצובע את משטח הייחוס, מחככים את החלק המעובד במשטח והאזור שנצבע (על ידי העברת צבע ממשטח הייחוס) הוא הנקודה הבולטת. כך ניתן לבחון מישוריות (flatness) של עצמים.
• הדפסת מונוכרום בצבע כחול (העתקת שמש).
• יכולתו של הכחול הפרוסי לקשור קטיונים חד ערכיים מנוצלת לטיפול במי שבלעו צזיום או תליום רדיואקטיביים. לפי הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה אטומית, אדם מבוגר יכול לאכול 10 גרם מהחומר ללא נזק.

הכחשת שואה

גרמר רודולף (Germar Rudolf), מכחיש שואה גרמני (כימאי בהשכלתו), טוען כי היעדר כחול פרוסי מקירות תאי הגזים בטרבלינקה והימצאות החומר על קירות מבנים שבהם השתמשו במימן ציאנידי לצורכי חיטוי מוכיחים כי הקירות לא נחשפו לציאניד, כלומר שלא התבצעה השמדה בגז במבנים אלו. גם פרד לוכטר, מהנדס אמריקאי מטעם עצמו של תאי הוצאה להורג, בדק את תאי הגזים במחנה אושוויץ וטען את אותה הטענה.

ריצ'רד גרין, כימאי שיצא כנגד גרמר רודולף ופרד לוכטר, הסביר כי כדי ליצור כחול פרוסי ממימן ציאנידי הנספח לקיר, על הטיח להיות לח ובסיסי (בתנאים חומציים או נייטרליים המימן הציאנידי לא יתפרק ולא ישחרר את אניון הציאניד שיוכל להיקשר לקטיוני ברזל). כחול פרוסי נוצר, לכן, על קירות חדר החיטוי שהטיח בו היה על בסיס סיד (lime) ולא על קירות חדרי הגזים שהיו עשויים בטון.

הצמד המוזיקלי פראשן בלו (כחול פרוסי באנגלית) ידוע בתכנים הגזעניים של שיריו.

קישורים חיצוניים

• ההיסטוריה של הצבע כחול פרוסי
• ההיסטוריה של כחול פרוסי ושל ציאניד
• אודות כחול פרוסי
• אודות השימוש הראשון בכחול הפרוסי

הערות שוליים

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0