Thuốc thử Zincon: Đặc tính và ứng dụng

ZINCON

Đầu tiên nó được giới thiệu là một thuốc thử (chất phản ứng) nguyên thể cho Cu(II) và Zn, nhưng bây giờ nó còn được sử dụng là một chất chỉ thị kim loại và được ứng dụng rộng rãi trong ngành phân tích. Nó là chất bột màu tím đậm, nó hòa tan nhẹ trong nước và ethanol, dễ hòa tan trong kiềm, tạo ra một dung dịch đỏ đậm, và nó không hòa tan trong các chất hữu cơ thông thường và nhanh chóng phân hủy trong dung dịch acid. Cấu trúc hóa học của Zincon có liên quan đến 1 chất là diphenylcarbazone và trong dung dịch có sự cân bằng phân ly proton trong dung dịch nước.

Tuy nhiên, kiểm tra độ tinh khiết cho các nghiên cứu hóa lý là cần thiết, các chất bẩn chính là muối vô cơ có thể lấy ra bằng cách sử dụng acid dilute acetic, các chất bẩn hữu cơ có thể cho chảy ngược, …. Điều trở ngại chính của Zincon là thiếu tính chọn lọc và tính ổn định thấp của thuốc thử, vì vậy, phép đo trắc quang với Zincon được ứng dụng với mẫu thử sau khi tách Zn bằng dung môi tách hoặc quá trình trao đổi anion các dấu vết của NTA (nitrilo triacetic acid) ở các mẫu trong môi trường nước có thể được xác định bằng cách đo độ giảm của chất hút. Sự xác định đồng thời của Cu, Fe, Zn trong một mẫu thử là có thể được bởi vì các đỉnh hấp thụ của mỗi chất không chồng chéo lên nhau, phương pháp này được áp dụng cho tiến trình do ánh sáng chảy.

Dùng pipet hút 25ml đổ vào cốc 50ml với mỗi mẫu chưng cất và tiêu chuẩn là 5ppm NTA, thêm xấp xỉ 2,5g nhựa cation traoi đổi, dùng đũa thủy tinh khuấy đều vào mỗi cốc. Nhiều thuốc nhuộm fozmazan đã được tổng hợp và ước lượng như là thuốc thử phân tích, chúng được đề cập ở nhiều bài báo khác nhau, nhưng rất ít có ứng dụng thực tế. Muối này thường không màu nhưng dễ chuyển thành formazans có màu đậm cặp formazan và thế oxi hoá–khử của cặp muối tetrazolium/tormazan thấp và chúng có thể chuyển thành các dehydrogenase khác nhau.

Do đó muối này được áp dụng rộng rãi như là một thuốc thử đặc biệt cho việc bảo vệ và xác định các chất lên men khác nhau trong các mẫu thử sinh học. Hằng số phân ly acid của XO gián tiếp có được thì có những giá trị khác nhau và chỉ tương đối chính xác, đại khái bởi vì mẫu nghiên cứu không tinh khiết. Giống trường hợp của XO, những mẫu thương mại là một hỗn hợp methylthymol xanh và nửa methylthymol xanh (nửa thymolxanh chiếm khoảng 50%) .Hằng số phân ly acid của MTB tinh chế được tóm tắt trong bảng 8.8.

Màu của dung dịch chuyển từ vàng sang xanh khi nó mang tính kiềm, sự thay đổi phổ hấp thụ trong dung dịch theo pH được minh họa ở hình 8.7, sự thay đổi này là do 1 hoặc 2 proton có trong chính thuốc và phụ thuộc vào khả năng hấp thu cực đại của MTB (XO) theo giá trị pH hay hidro biểu diễn ở hình 8.8. Nguyên nhân của việc thay đổi phổ là do complexon kết hợp với ion kim loại là hoàn toàn tương đồng bởi 2 proton của thuốc thử, khoảng pH tối ưu để đo mật độ quang thì hạn chế trong khoảng từ 0 đến 6 cho XO và MTB. Màu vàng của dung dịch thuốc thử ở pH = 0, chuyển sang tím ở pH = 6 (XO) hay xanh (MTB) khi complexon kết hợp với ion kim loại, có thể căn cứ vào những phản ứng khác nhau của chúng với thuốc thử.

ASENAZO I VÀ MONOAZO DERIVATIVES OF PHENYL ARSONIC ACID

Đường cong của phép đo quang trên một dãy La–Arsenazo I tại các giá trị pH khác nhau được minh họa trong bảng 8.11 là một ví dụ. Hằng số hấp thụ mol của các chelate thì được sử dụng tốt ở nồng độ 104, và chẳng hạn như các phản ứng màu có thể được dùng cho việc xác định trắc quang hàm lượng vết các nguyên tố. Các chelate kim loại thì không mang điện tích và có thể được chiết ra như một cặp ion với một cation lớn chẳng hạn như diphenylguanidinium.

Thuốc thử này có thể được tinh chế bằng cách nhỏ chậm dung dịch nước của thuốc thử vào trong cùng một thể tích acid chlorhydric đậm đặc để kết tủa các tinh thể vàng cam, đem lọc toàn bộ kết tủa, rửa sạch bằng acetonilite, sấy khô ở 100oC trong 2 giờ. Arsenazo(I) đã được sử dụng trong các phép đo trắc quang các ion kim loại trong dung dịch nước và trong phép đo chiết trắc quang của một cặp ion với ion diphenylguanidinum. Tuy nhiên khi các thuốc thử loại disenazon(III) cảm quang hơn, các thuốc thử Arsenazon(I) bây giờ đã được thay thế bằng các thuốc thử hiện tại.

Ứng dụng quan trọng thực tế của Arsenazon(I) là có thể xác định được Th trong nhiều loại mẫu mặc dù bị các nguyên tố Nb, Sn, Ta, Ti cản trở và ảnh hưởng của Zr thì rất đáng kể. Nó cũng được sử dụng như một chỉ thị trong chuẩn độ kết tủa gốc SO42- với dung dịch chuẩn BaCl2 (màu chuyển từ cam sang tím) nhưng dimethylsulfonazo(III) được biết là một chỉ thị tốt nhất. Thorin có thể được sử dụng như một chỉ thị kim loại trong phép chuẩn độ chelate của Bi và Th (pH = 1 – 3), tại điểm cuối màu dung dịch chuyển từ đỏ sang vàng.Và nó cũng được sử dụng như một chỉ thị trong chuẩn độ U (VI) ở pH = 2,5 bằng acid oxalic.

Tất cả đều có thể mua và được chuẩn bị bởi sự methyl hoá cacboxyl tương ứng với polyamine, cũng do sự ngưng tụ kiềm của acid haloacetic hoặc bằng phản ứng trung hoà Strecker với KCN và HCHO (formaldehyde). Các thuốc thử loại complexon, có hình dạng của acid tự do, là bột tinh thể trắng và rất ít tan trong nước, các dung môi hữu cơ thông thường và tan nhiều hơn khi độ kiềm của dung dịch tăng. Các thuốc thử loại complexon ít bền và tan chelate với một giới hạn rộng của các ion kim loại, loại trừ kiềm và một số ion kim loại hoá trị 1 khác.

Những điều này trở thành nền tảng cho việc sử dụng complexanes, đặc biệt là EDTA, như một dung dịch chuẩn trong việc chuẩn độ phức chất và như một tác nhân che trong các phạm vi đa dạng như hoá học phân tích. Cấu trúc của kim loại–EDTA chelate có lẽ được minh hoạ một cách riêng biệt phía dưới cho 4 số phối trí của các ion kim loại, (a) và (b). Đối với chất chelate, EDTA được sử dụng rộng rãi nhất, bởi gía cả tương đối thấp của thuốc thử, nó đang được sản xuất rộng rãi cho ngành công nghiệp tiêu dùng.

COOH COOH

Do các thuốc thử có tính lưỡng tính tự nhiên, chúng cũng tan trong acid vô cơ. Hằng số phân ly từng nấc của các thuốc thử được tổng kết trong bảng 8.13. Các hằng số ổn định chelate của các thuốc thử này được tổng kết trong bảng 8.13.