ნატრიუმბისმუტატი – იშვიათი ბისმუტოქსიქლორიდი არაორგანულ ანალიტიკაში
არაორგანულ ანალიზში არსებობს მრავალი საინტერესო ნაერთი, რომლებიც მათი განსაკუთრებული თვისებების გამო მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ. ერთ-ერთი ასეთი ნივთიერებაა ნატრიუმბისმუტატი, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ნატრიუმის პეროქსობისმუტატი ან NaBiO₃. ეს იშვიათი ბისმუტის ოქსიქლორიდი არის ძლიერი არაორგანული ჟანგვის საშუალება, რომელიც გამოიყენება სხვადასხვა ანალიტიკურ პროცედურებში.
ნატრიუმბისმუტატის აღმოჩენა და თვისებები
ნატრიუმბისმუტატი პირველად 1878 წელს აღწერა გერმანელმა ქიმიკოსმა ვილჰელმ მუტმანმა. მან ეს ნაერთი აღმოაჩინა ბისმუტის ოქსიდებისა და მათი რეაქციების შესწავლისას. ნატრიუმბისმუტატი არის კრისტალური, ყვითელ-ნარინჯისფერი ფხვნილი, რომელიც ზომიერად ხსნადია წყალში. ნაერთი შედარებით სტაბილურია, მაგრამ უფრო მაღალ ტემპერატურაზე იშლება ჟანგბადის გამოყოფით.
ნატრიუმბისმუტატის ქიმიური ფორმულაა NaBiO₃ და ის წარმოადგენს ბისმუტის +5 ჟანგვის ხარისხს. ამ ფორმაში ბისმუტის ატომი ტეტრაედრულ კოორდინაციაშია და გარშემორტყმულია ოთხი ჟანგბადის ატომით. ეს სტრუქტურული მოტივი დამახასიათებელია ბისმუტის (V) ნაერთებისთვის და მათ აძლევს მათ განსაკუთრებულ თვისებებს.
ნატრიუმბისმუტატის გამოყენება ანალიზში
ნატრიუმბისმუტატს აქვს სხვადასხვა გამოყენება არაორგანულ ანალიზში, განსაკუთრებით როგორც ჟანგბადის მიმცემი სველი ანალიზების დროს. მისი მაღალი ჟანგვის უნარის გამო, მისი გამოყენება შესაძლებელია რედოქს სისტემების დასადგენად. აქ გამოიყენება ის ფაქტი, რომ ნატრიუმბისმუტატი მჟავე გარემოში გამოყოფს ბისმუტის (III) იონებს და ჟანგბადს:
NaBiO₃ + 4 H⁺ → Bi³⁺ + NaO⁺ + 2 H₂O + 0.5 O₂
ეს რეაქცია, მაგალითად, შეიძლება გამოყენებულ იქნას რკინის(II) იონების ტიტრირებისთვის, ნატრიუმის ბისმუტატის დახარჯული რაოდენობის გაზომვით. ასევე, მანგანომეტრიაში ნატრიუმის ბისმუტატი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს, რადგან ის მჟავე ხსნარში მანგანუმის(II) იონებს მანგანუმის(VII) იონებად, ანუ პერმანგანატად, ჟანგავს.
გარდა ამისა, ნატრიუმის ბისმუტატი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სველი ანალიზის დროს ბისმუტის ნაერთების იდენტიფიცირებისა და დასადგენად. ნატრიუმის ბისმუტატთან რეაქციების შედეგად შეიძლება დაფიქსირდეს დამახასიათებელი ფერის ცვლილებები ან ნალექის წარმოქმნის რეაქციები, რაც ბისმუტის არსებობის დასადგენად საშუალებას იძლევა.
ნატრიუმის ბისმუტატის წარმოება და მოპყრობა
ნატრიუმის ბისმუტატის წარმოება ჩვეულებრივ ბისმუტის(III) ოქსიდის რეაქციით ნატრიუმის ჰიდროქსიდთან და წყალბადის პეროქსიდთან ხდება. ამ დროს თავდაპირველად წარმოიქმნება ნატრიუმის მეტაბისმუტატი, რომელიც შემდეგ გაშრობით გარდაიქმნება ნატრიუმის ბისმუტატად:
Bi₂O₃ + 2 NaOH + H₂O₂ → 2 NaBiO₃ + 2 H₂O
მისი ჟანგვის ძალისა და ტენიანობისა და სითბოს მიმართ მგრძნობელობის გამო, ნატრიუმის ბისმუტატი დამცავი გაზის ქვეშ და დაბალ ტემპერატურაზე უნდა ინახებოდეს. ამიტომ, მასთან მუშაობა ლაბორატორიაში განსაკუთრებული სიფრთხილის მოთხოვნას გულისხმობს.
ანალიტიკური მეთოდები ნატრიუმის ბისმუტატით
გარდა უკვე ნახსენები გამოყენებისა ტიტრირებასა და მანგანომეტრიაში, ნატრიუმის ბისმუტატი სხვა ანალიტიკურ პროცედურებშიც გამოიყენება. მაგალითად, მისი გამოყენება შესაძლებელია ბისმუტის კვალის კოლორიმეტრული დასადგენად. ამ შემთხვევაში იყენებენ იმ ფაქტს, რომ ნატრიუმის ბისმუტატი მჟავე ხსნარში ორგანულ ნაერთებთან, როგორიცაა პიროგალოლი ან დითიოლი, ფერად კომპლექსებს ქმნის.
გარდა ამისა, ნატრიუმის ბისმუტატი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ოქსობისმუთანების ანალიზში, რომელიც ბისმუტ-ჟანგბადის ნაერთების კლასს წარმოადგენს. მათი იდენტიფიცირება და დახასიათება ნატრიუმის ბისმუტატთან რეაქციის საშუალებით შეიძლება, რადგან ეს დამახასიათებელი ფერის ცვლილებებს იწვევს.
საერთო ჯამში, ნატრიუმის ბისმუტატი არაორგანულ ანალიტიკაში ღირებული რეაგენტია, რომელიც თავისი განსაკუთრებული თვისებების გამო სხვადასხვა მეთოდში გამოიყენება. თუმცა, მისი გამოყენება ნაერთის ჟანგვის ძალისა და მგრძნობელობის გამო ლაბორატორიაში განსაკუთრებული სიფრთხილის მოთხოვნას გულისხმობს.
დასკვნა
ნატრიუმის ბისმუტატი, აგრეთვე ცნობილი როგორც ნატრიუმის პეროქსობისმუტატი, არაორგანულ ანალიტიკაში მომხიბვლელი ნაერთია. როგორც ძლიერი ჟანგვის საშუალება, მას მრავალფეროვანი გამოყენება აქვს, მაგალითად ტიტრირებაში, მანგანომეტრიასა და ბისმუტის ნაერთების იდენტიფიცირებაში. თუმცა, მისი რეაქტიულობისა და მგრძნობელობის გამო, მასთან მუშაობისას დიდი სიფრთხილეა საჭირო.
საერთო ჯამში, ნატრიუმის ბისმუტატი სპეციალურ ანალიტიკაში საინტერესო კვლევის სფეროს წარმოადგენს და აჩვენებს, თუ რამდენად მრავალფეროვანი შეიძლება იყოს არაორგანული ქიმიის სამყარო. ლაბორატორიულ პრაქტიკაში თუ სწავლებაში - ამ იშვიათ ბისმუტის ოქსიქლორიდს ნამდვილად კიდევ აქვს გასაღები პოტენციალი.