Натрийбисмутат – бейорганикалық талдаудағы сирек кездесетін висмут оксихлориді
Органикалық емес талдауда өзінің ерекше қасиеттеріне байланысты маңызды рөл атқаратын көптеген қызықты қосылыстар бар. Осы заттардың бірі - натрийбисмутаты, сонымен қатар натрийпероксобисмутаты немесе NaBiO₃ ретінде белгілі. Бұл сирек кездесетін бисмутоксихлорид әртүрлі талдау әдістерінде қолданылатын күшті органикалық емес тотықтырғыш болып табылады.
Натрийбисмутатының ашылуы мен қасиеттері
Натрийбисмутаты алғаш рет 1878 жылы неміс химигі Вильгельм Мутманн сипаттаған. Ол бисмут оксидтері және олардың реакцияларын зерттеу барысында бұл қосылысты ашқан. Натрийбисмутаты - суда орташа еритін кристалды, сары-қызғылт түсті ұнтақ. Қосылыс салыстырмалы түрде тұрақты, бірақ жоғары температурада ыдырап, оттегін бөледі.
Натрийбисмутатының химиялық формуласы NaBiO₃ болып табылады және бисмуттың +5 тотығу дәрежесін көрсетеді. Бұл формада бисмут атомы төрт оттегі атомымен қоршалған тетраэдрлік координацияда болады. Бұл құрылымдық мотив бисмут(V) қосылыстарына тән және оларға ерекше қасиеттер береді.
Натрийбисмутатының талдаудағы қолданыстары
Натрийбисмутаты органикалық емес талдауда әртүрлі қолданыстарға ие, әсіресе ылғалды талдауларда тотықтырғыш ретінде. Оның жоғары тотықтырғыш қуатына байланысты оны тотығу-тотықсыздану жүйелерін анықтау үшін пайдалануға болады. Мұнда натрийбисмутаты қышқылдар қатысында бисмут(III) иондары мен оттегін бөлетіні пайдаланылады:
NaBiO₃ + 4 H⁺ → Bi³⁺ + NaO⁺ + 2 H₂O + 0.5 O₂
Бұл реакция, мысалы, темір(II) иондарын титрациялау үшін жұмсалған натрий бисмутатының мөлшерін өлшеу арқылы қолданылуы мүмкін. Натрий бисмутаты манганометрияда да маңызды рөл атқарады, себебі ол қышқыл ерітіндіде марганец(II) иондарын марганец(VII) иондарына, яғни перманганатқа тотықтырады.
Сонымен қатар, натрий бисмутаты сулық анализде бисмут қосылыстарын сәйкестендіру және анықтау үшін қолданылуы мүмкін. Натрий бисмутатымен әрекеттесулер арқылы сипаттамалық түс өзгерістері немесе тұнба түзілу реакциялары байқалуы мүмкін, бұл бисмуттың болуы туралы қорытынды жасауға мүмкіндік береді.
Натрий бисмутатын алу және онымен жұмыс істеу
Натрий бисмутатын алу әдетте бисмут(III) оксидінің натрий гидроксиді мен сутегі пероксидімен әрекеттесуі арқылы жүзеге асырылады. Бұл кезде алдымен натрий метабисмутаты түзіледі, ол содан кейін кептірілу арқылы натрий бисмутатына айналады:
Bi₂O₃ + 2 NaOH + H₂O₂ → 2 NaBiO₃ + 2 H₂O
Тотығу күші мен ылғал мен жылуға сезімталдығына байланысты натрий бисмутаты қорғанышты газ астында және төмен температурада сақталуы керек. Сондықтан онымен жұмыс істеу зертханада арнайы сақтық шараларын талап етеді.
Натрий бисмутатымен аналитикалық әдістер
Титрацияда және манганометрияда аталған қолданыстардан басқа, натрий бисмутаты басқа да аналитикалық әдістерде қолданылады. Мысалы, ол бисмуттың іздерін колориметриялық анықтау үшін пайдаланылуы мүмкін. Бұл жағдайда натрий бисмутатының қышқыл ерітіндіде пирогаллол немесе дитиол сияқты органикалық қосылыстармен түсті комплексдер түзетіні пайдаланылады.
Сонымен қатар, натрий бисмутаты оксобисмутандардың, яғни бисмут-оттегі қосылыстары класының талдауында маңызды рөл атқарады. Олар натрий бисмутатымен әрекеттесу арқылы сипаттамалық түс өзгерістері пайда болатындықтан сәйкестендіріліп және сипаттала алады.
Жалпы, натрий бисмутаты бейорганикалық аналитикадағы құнды реагент болып табылады, ол өзінің ерекше қасиеттеріне байланысты әртүрлі әдістерде қолданылады. Алайда, оны пайдалану қосылыстың тотығу күші мен сезімталдығына байланысты зертханада арнайы сақтық шараларын талап етеді.
Қорытынды
Натрий бисмутаты, сонымен қатар натрий пероксобисмутаты ретінде де белгілі, бейорганикалық аналитикадағы таңғажайып қосылыс болып табылады. Ол күшті тотықтырғыш ретінде титрацияда, манганометрияда және бисмут қосылыстарын сәйкестендіруде сияқты әртүрлі қолданыстарға ие. Алайда, оның реактивтілігі мен сезімталдығына байланысты оны қолдану кезінде аса сақтық таныту қажет.
Жалпы, натрий бисмутаты арнайы аналитикада қызықты зерттеу саласын ұсынып, бейорганикалық химия әлемінің қаншалықты әртүрлі болуы мүмкін екенін көрсетеді. Зертханалық тәжірибеде де, оқытуда да - бұл сирек кездесетін бисмут оксихлориді сөзсіз әлі де біршама әлеуетке ие.
