Wissenszone

Дитизон, сондай-ақ дифенилтиокарбазон ретінде де белгілі, химиялық аналитикадағы классикалық реагент болып табылады және негізінен ауыр металдарды анықтау үшін қолданылады. Бұл таңғажайып молекула көптеген ауыспалы металдармен қарқынды түсті кешендер түзіп, осы элементтерді жылдам және дәл сандық түрде анықтауға мүмкіндік береді. Бұл блог жазбасында біз дитизонның қасиеттері мен қолдану мүмкіндіктерін толығырақ қарастырамыз.

Дитизон химиясы

Дитизон - бұл тиокарбонилгидразондар класына жататын органикалық қосылыс. Атауы грек тіліндегі "di" (екі) және "thio" (күкірт) сөздерінен шыққан, себебі молекула екі күкірт атомынан тұрады. Дитизонның химиялық құрылымы салыстырмалы түрде күрделі, бірақ оны жеңілдетіп, гидразин тобы және екі тиол тобы бар ароматтық жүйе ретінде көрсетуге болады.

Бұл бірегей құрылым дитизонға көптеген метал иондарымен тұрақты кешендер құру мүмкіндігі береді. Бұл ретте гидразін тобының күкірт атомдары мен азот атомы метал орталығына координацияланып, түрлі-түсті хелатты кешендер түзеді. Бұл кешендердің түсі сәйкес метал ионына байланысты қызылдан күлгінге және көкке дейін өзгереді.

Ауыр металдармен кешен құру

Дитизон ең алдымен қорғасын, кадмий, мыс, сынап, никель және мырыш сияқты ауыр металдарға жоғары аффиндігімен танымал. Бұл иондар дитизонмен өте тұрақты кешендер құрады, оларды фотометриялық немесе спектроскопиялық әдістермен оңай анықтауға болады. Кешен құру константалары көбінесе 10^10-нан 10^20-ға дейінгі аралықта болады, бұл анықтаудың селективтілігі мен сезімталдығын түсіндіреді.

Комплекс түзу механизмін жеңілдетілген түрде келесідей көрсетуге болады:

1. Диттизон молекуласы бастапқыда тиол топтары протонданған энолдық формада болады.
2. Метал ионын қосқан кезде тиол топтары депротонацияланып, металл орталығына координацияланады.
3. Нәтижесінде фотометриялық немесе спектроскопиялық түрде анықтауға болатын жазық, түсі қарқынды хелат комплексі пайда болады.

Диттизонмен анықтаудың селективтілігі мен сезімталдығы рН мәні, иондық күш және бәсекелес иондардың болуы сияқты әртүрлі факторларға байланысты. Алайда, талдау жағдайларын дана түрде таңдау арқылы бұл әдісті көптеген қолданыстар үшін оңтайландыруға болады.

Диттизонның аналитикалық қолданыстары

Оның тамаша комплекс түзу қасиеттеріне байланысты, диттизон химиялық талдауда кеңінен қолданылады. Әсіресе, ауыр металдардың іздік талдауында диттизон әдісі орнықты және бүгінгі күнге дейін рутиналық түрде қолданылады.

Ауыр металдарды фотометриялық анықтау

Диттизонның негізгі қолданыстарының бірі - ауыр металдарды фотометриялық анықтау. Бұл кезде үлгі диттизон ерітіндісімен өңделеді, нәтижесінде сипаттамалық түсті комплекс пайда болады. Содан кейін металдың концентрациясын комплекс тән толқын ұзындығындағы абсорбцияны өлшеу арқылы сандық түрде анықтауға болады.

Бұл әдіс жоғары сезімталдығы, селективтілігі және қарапайымдылығымен сипатталады. Түрлі металдар мен үлгі құрамына байланысты типтік анықтау шектері 0,1-ден 1 мкг/л-ге дейін болады. Сонымен қатар, бұл әдісті оңай автоматтандыруға болады, сондықтан ол рутиналық талдаулар үшін өте қолайлы.

Ауыр металдарды экстракциялау және байыту

Тікелей фотометриялық анықтаудан басқа, диттизон ауыр металдарды селективті экстракциялау және байыту үшін де қолданылуы мүмкін. Ол үшін үлгі алдымен диттизон ерітіндісімен өңделеді, нәтижесінде метал иондары диттизон комплексіне айналады.

Содан кейін бұл комплекс хлороформ немесе дихлорметан сияқты органикалық еріткішпен экстракциялау арқылы сулы фазадан бөлінуі мүмкін. Бұл ауыр металдарды матрицадан тиімді түрде бөліп, байытуға мүмкіндік береді, бұл талдаудың сезімталдығы мен селективтілігін айтарлықтай арттырады.

Содан кейін экстракцияланған метал комплекстері тікелей фотометриялық түрде немесе сулы фазаға қайта экстракциялау арқылы атомдық абсорбциялық спектроскопия (ААС) немесе индуктивті байланысқан плазма-масс-спектрометрия (ИСП-МС) сияқты басқа талдау әдістерімен анықталуы мүмкін.

Қосымша қолданыстар

Жоғарыда аталған негізгі қолданыстардан басқа, диттизон химиялық талдаудың басқа да салаларында қолданылады:

• Жұқа қабатты хроматография: Диттизон жұқа қабатты хроматограммалардағы ауыр металдарды селективті түрде бояу үшін қолданылуы мүмкін.
• Комплексометрия: Дитизонды ауыр металдарды анықтау үшін комплексометриялық титрлеуде қолдануға болады.
• Қоршаған ортаны талдау: Дитизон әдісі топырақта, шөгінділерде және су айдындарындағы ауыр металдардың ластануын анықтау үшін жиі қолданылады.
• Клиникалық химия: Медициналық талдауда дитизон қандағы немесе зәрдегі ауыр металдарды анықтау үшін қолданылады.

Дитизонның артықшылықтары мен кемшіліктері

Кез келген аналитикалық әдіс сияқты, дитизонды ауыр металдар талдауында қолдану да ескеруге болатын артықшылықтар мен кемшіліктерге ие:

Артықшылықтары:

• Көптеген ауыр металдар үшін жоғары селективтілік және сезімталдық
• Қарапайым және арзан орындалуы
• Рутиналық талдауларға жақсы сәйкестік
• Экстракциялау және байыту мүмкіндігі
• Әртүрлі салаларда кең қолдану ауқымы

Кемшіліктері:

• Басқа иондардың ықтимал интерференциясы
• pH мәнінің өзгеруіне сезімталдық
• Дитизон реагентінің және органикалық еріткіштердің улылығы
• Химикаттардың салыстырмалы түрде жоғары шығыны

Бұл кемшіліктерді азайту үшін әдісті мұқият оңтайландыру және валидациялау қажет. Сонымен қатар, дитизонды қолдану кезінде денсаулық пен қоршаған ортаға тәуекелдерді болдырмау үшін қолданыстағы қауіпсіздік ережелеріне сәйкес істеу керек.

Қорытынды

Дитизон - бұл ондаған жылдар бойы ауыр металдарды анықтауда сәтті қолданылып келе жатқан химиялық талдаудағы көпқырлы және тиімді реагент. Оның жоғары селективтілігі мен сезімталдығы, оңай қолдануымен үйлесіп, іздік талдауда құнды құралға айналады.

Қазіргі заманғы ICP-MS сияқты инструменталды әдістер соңғы жылдары маңыздылығын арттырғанымен, дитизон әдісі беріктігі, тиімді құны және кең қолданылуына байланысты аналитикалық әдістер спектрінде маңызды құрамдас бөлік болып қала береді. Дұрыс оңтайландыру және валидация арқылы дитизонды болашақта ауыр металдарды талдауда сәтті қолдануға болады.