מחוון דיתיזון, הידוע בדרך כלל כריאגנט עופרת, הוא מגיב הצבע האורגני הנפוץ ביותר בניתוח קולורימטרי. ניתן להשתמש בו כדי לקבוע יוני מתכות כבדות עקבות כגון Pb2+, Hg2+, Zn2+, Cd2+ וכו'. הנוסחה המולקולרית שלו היא C6H5NHNHCSN=NC6H5. המראה הוא אבקה גבישית שחורה סגולה. קשה להמיס במים ובחומצות אנאורגניות. מסיס בכלורופורם ופחמן טטרכלוריד, כאשר לכלורופורם מסיסות גבוהה יותר והתמיסה נראית ירוקה. מסיס מעט בממיסים פחמימנים. אטום מימן פעיל אחד במולקולת הדיתיזון מוחלף במתכת, ואטום החנקן יוצר קשר תיאום עם יון המתכת, ויוצר תרכובת קלאט. התמיסה נראית כתומה או אדומה, והתגובה רגישה מאוד. קל לחמצן באוויר, ניתן להגן על ידי הוספת תמיסה מימית של גופרית דו חמצנית.
|
נוסחה כימית |
C9H7NO2 |
|
מסה מדויקת |
161.05 |
|
משקל מולקולרי |
161.16 |
|
m/z |
161.05 (100.0%), 162.05 (9.7%) |
|
ניתוח אלמנטים |
C, 67.08; H, 4.38; N, 8.69; O, 19.85 |
|
טוֹפֶס |
גְבִישִׁי |
|
צֶבַע |
אבקה שחורה |
|
נקודת התכה |
168 מעלות ( דצמבר ) ( מואר ) |
|
נקודת רתיחה |
376.1 ± 25.0 מעלות ( חזוי ) |
|
צְפִיפוּת |
1.2578 (הערכה גסה) |
|
מקדם חומציות (pKa) |
pK1: 4.50; pK2: 15 (25 מעלות) |
|
נקודת הבזק |
>230 מעלות F |
|
מקדם השבירה |
1.5700 ( הערכה ) |
|
|
|
מחוון דיתיזון(שם כימי diphenylthiocarbazone, נוסחה מולקולרית C ₁∝ H ₁₂ N ₄ S) היא אבקה גבישית שחורה סגולה בעלת תכונות כימיות ייחודיות: מסיסים בקלות בכלורופורם ופחמן טטרכלוריד (הפתרון נראה ירוק), מסיס מעט באלכוהול, וכמעט בלתי מסיס במים; אטומי הגופרית והחנקן במבנה המולקולרי שלו יכולים ליצור צ'לטים יציבים עם יוני מתכת שונים, המלווים בשינויי צבע משמעותיים. מאפיין זה הופך אותו ליישום נרחב בתחומים כמו כימיה אנליטית, ממשל סביבתי, ייצור תעשייתי ומחקר ביו-רפואי.
כימיה אנליטית: "בדיקה רגישה" לזיהוי מתכות כבדות
היישום המרכזי שלו טמון בניתוח האיכותי והכמותי של יוני מתכות כבדות. הצ'לטים הנוצרים בינו לבין יוני המתכת הם בעלי צבעים עזים, יציבות גבוהה ועומדים בחוק באר. ניתן להשיג זיהוי רגישות גבוהה באמצעות שיטות קולורימטריות.
יש לו סלקטיביות גבוהה במיוחד עבור יוני עופרת (Pb ² ⁺) והוא יכול ליצור קומפלקסים אדומים כתומים ברגישות של עד מיקרוגרם (מגבלת זיהוי של 0.01 מיקרוגרם/מ"ל). בניטור סביבתי, מערכת הכלורופורם דיתיזון נמצאת בשימוש נרחב לסינון זיהום עופרת במים, באדמה ובמזון. לדוגמה, התקן הסיני GB 5009.12-2017 קובע שימוש בשיטה הקולורימטרית של דיתיזון לקביעת תכולת העופרת במזון. שלבי ההפעלה כוללים עיכול דגימה, פיתוח צבע של תמיסת דיתיזון ומדידה עם ספקטרופוטומטר. שיטה זו יכולה לחסל את ההפרעות של נחושת, אבץ ויונים אחרים בתנאי pH 8.5-9.0.
זיהוי שלבים של יונים מתכתיים
על ידי שליטה בתנאי תגובה כגון ערך pH וסוג חומר מיסוך, ניתן להשיג זיהוי צעד של יוני מתכת מרובים
יון כספית (Hg ² ⁺): בתנאים חומציים חזקים של pH 1-2, הוא יוצר קומפלקס אדום עם כספית ומשמש לניטור זיהום כספית בשפכים תעשייתיים.
יון נחושת (Cu ² ⁺): בתמיסת חיץ חומצה אצטית עם pH 4-5, הוא יוצר קומפלקס ירוק צהוב עם נחושת, המתאים להערכת השפעת הטיפול של ציפוי שפכים באלקטרוניקה.
יון אבץ (Zn ² ⁺): בתמיסת חיץ אמוניה עם pH 9-10, הוא יוצר קומפלקס ורוד עם אבץ והוא משמש בדרך כלל לניתוח הרכב סגסוגת.
זה יכול לשמש כאינדיקטור לנקודת קצה עבור טיטרציה קומפלקסומטרית, לדוגמה, בשיטת טיטרציה EDTA לקביעת קובלט (Co ² ⁺), הפתרון לפני נקודת הסיום הטיטרציה הוא הצבע האדום של קומפלקס הקובלט דיתיזון. בנקודת הסיום, EDTA לוכדת יוני קובלט, וצבע התמיסה משתנה לצבע השחור הכחול של הדיתיזון עצמו, מה שמעיד על השלמת הטיטרציה.
ממשל סביבתי: סופחים מדויקים לזיהום מתכות כבדות
שיטות מסורתיות לטיפול בשפכי מתכות כבדות, כמו משקעים וספיחה, סובלות מעלויות גבוהות ומסלקטיביות ירודה. עם זאת, באמצעות שינוי פונקציונלי, ניתן להכין חומרי ספיחה סלקטיביים ביותר, מה שמשפר משמעותית את יעילות הטיפול.
ג'ל קלתי של שתל Dithizone
פטנט CN103801271B חושף שיטת הכנה של ג'ל שתל עם פוליאקרילאמיד כמטריקס ודיתיזון כמונומר פונקציונלי: ממיסים את ג'ל הפוליקרילאמיד במים מזוקקים, כוונו את ה-pH ל-9, הוסיפו את תמיסת הפורמלדהיד, שחררו את תמיסת הדיתיזון, הגיבו בטמפרטורה של 24 מעלות למשך שעתיים והושגו את המוצר לאחר ההפרדה. כושר הספיחה של הג'ל ליוני כספית (Hg ²+) הוא 120mg/g, והוא שומר על יעילות ספיחה גבוהה בטווח ה-pH של 2-8, המתאים לטיפול מתקדם בשפכי מכרה חומציים וציפוי שפכים.
על ידי שינוי זה על פני השטח של ננו-חלקיקי Fe3O4, ניתן להכין סופחים מגנטיים. לדוגמה, על ידי התקשרות קוולנטית של דיתיזון לפני השטח של Fe ∝ O ₄ @ SiO ₂ core-מבנה מעטפת עם חומר צימוד סילאן, מקדם בררנות הספיחה (Ksel) של החומר המתקבל עבור יוני עופרת (Pb ² ⁺) מגיע ל-85.6 חומר{5}, אשר ניתן להפריד ממנו{5} במהירות רבה יותר מזה{5}. ומשוחזר על ידי שדה מגנטי חיצוני, תוך השגת מיחזור של הסופח.
פולימר מוטבע בדיתיאזון
טכנולוגיית הטבעה מולקולרית (MIT) בשילוב עם יכולת הקליטה של דיתיזון יכולה להכין חומרים סופחים עם "אפקט זיכרון" על יוני מתכת ספציפיים. לדוגמה, באמצעות קומפלקס נחושת דיתיזון כתבנית, הוכנו פולימרים מוטבעים על ידי פילמור רדיקלים חופשיים. יכולת הספיגה של יוני נחושת הייתה פי 3.2 מזו של פולימרים שאינם מוטבעים, ושיעור החזרת יוני הנחושת הגיע ל-92.7% בתמיסת מתכת מעורבת של 10mg/L (המכילה Cu ² ⁺, Zn ² ⁺, Cd ² ⁺).
ייצור תעשייתי: "עוזר הפרדה וטיהור" לחומרים בעלי טוהר- גבוה
מחוון דיתיזוןתכונות קלאטיות הופכות אותו למגיב מרכזי להפרדת יוני מתכת וטיהור בייצור תעשייתי, במיוחד בשימוש נרחב בתחומי שחזור מתכות יקרות והכנת חומרים מוליכים למחצה.
בטיפול בפסולת אלקטרונית, ניתן להשתמש בו למיצוי סלקטיבי של מתכות יקרות כגון זהב (Au ³ ⁺) וכסף (Ag ⁺). לדוגמה, על ידי התאמת תמיסת שטיפת החומצה של המעגל הכתוש ל-pH 1-2 והוספת תמיסה של כלורופורם דיתיזון, יוני זהב מופקים לשלב האורגני, בעוד שמתכות בסיס כמו נחושת וברזל נשארות בשלב המימי, ומשיגות העשרה יעילה של מתכות יקרות. שיעור שחזור הזהב בשיטה זו מגיע ל-98.5%, וניתן למחזר את הדיתיזון באמצעות חידוש מיצוי הפוכה.
טיהור חומרים מוליכים למחצה
בתהליך ההכנה של סיליקון (Si) יחיד גבישים, ניתן להשתמש בו כדי להסיר זיהומים כגון נחושת וברזל מחומרי הגלם. לדוגמה, ערבוב אבקת סיליקון עם תמיסה של דיתיזון טולואן וערבוב ב-80 מעלות למשך שעתיים, יוני נחושת יוצרים קומפלקס עם דיתיזון ומופקים. טוהר אבקת הסיליקון גדל מ-99.9% ל-99.999%, ועומד בדרישות של דרגת מוליכים למחצה.
בתהליכים כגון ציפוי אבץ וניקל באלקטרו, דיתיזון יכול לשמש כחומר טיהור להסרת זיהומים מזיקים כגון עופרת וקדמיום מתמיסת הציפוי. לדוגמה, הוספת תמיסת אתנול דיתיזון לתמיסת ציפוי אבץ המכילה 0.5 מ"ג/ליטר עופרת גורמת ליוני עופרת לשקוע כמתחמי עופרת דיתיזון. לאחר סינון, תכולת העופרת בתמיסת הציפוי יורדת מתחת ל-0.01mg/L, מה שמשפר משמעותית את איכות הציפוי.
המחוון דיתיזוןשאנו מספקים הוא חומר עם טוהר של 98%. המגיב מושג באמצעות הטכנולוגיה שלנו. הכן לפי השלבים הבאים.
(1) הכנת מלח Phenylhydrazine Dithioformate Phenylhydrazine. ממיסים 13 גרם של phenylhydrazine ב-60 מ"ל של אתר והוסיפו 5.2 מ"ל של פחמן דיסולפיד טיפה. מסננים את המשקע הלבן שנוצר ושטפו אותו עם אתר לקבלת כ-15 גרם.
(2) הכנת Diphenylenediamine Thiourea. מניחים את המוצר הנ"ל בכוס ומחממים אותו באמבט מים ב-96-98 מעלות. לאחר שהחומר נמס, שחרר מימן גופרתי והפוך לחומר דמוי ג'ל צהוב חיוור. אם משתחרר גז אמוניה, הסר אותו מהאמבט החם וקירר אותו במים. לאחר מכן השתמש בקירור קרח. לאחר מכן מצננים אותו בקרח, מוסיפים 15 מ"ל של אתנול נטול מים, מוציאים אותו מאמבט הקרח, מערבבים ומחממים אותו מעט. בשלב זה, החומר דמוי הג'ל הופך למוצר גבישי, מסננים אותו, שוטפים אותו באתנול ומשיגים כ-7.5 גרם.
(3) הכנת דיתיזון. הוסף את הדיפנילתיאוריאה שהתקבלה לתמיסת אשלגן קאוסטית (6 גרם אשלגן הידרוקסיד מומס ב-60 מ"ל מתנול נטול מים), ריפלוקס על אמבט מים רותחים למשך 5 דקות, והסר וקירר באמבט קרח. מסננים ומחמצנים את התסנין בחומצה גופרתית עד שנייר הבדיקה האדום של קונגו משנה את צבעו ומשקע כחול כהה משקע. מסננים וטפלו במשקעים בתמיסת אשלגן קאוסטית וחומצה גופרתית. לאחר הסינון יש לשטוף במים עד שאין יוני סולפט. ייבוש ב-40 מעלות מניב כ-3 גרם דיתיזון.
(4) מקררים את תערובת הפנילהידרזין והטולואן מתחת ל-0 מעלות, הוסיפו פחמן די-סולפיד תוך כדי ערבוב, ושלטו בקצב ההוספה כדי לשמור על טמפרטורת התגובה ב-60-70 מעלות. השאר אותו ליותר מ-10 דקות, ואז חממו אותו ל-90-95 מעלות, המיס את הגבישים והתחל את התגובה.
(5) כאשר כמות גדולה של גבישים משקעת ומגיב אצטט העופרת הופך מעט חום, התגובה הושלמה. לאחר הקירור, הוא מסונן והגבישים נשטפים ברצף עם טולואן קר ואתנול. הגביש הלבן שנוצר הוא דיפנילתיוקרבזיד.
(6) לאחר מכן, הוסיפו דיפנילקרבאזיד לתמיסת מתנול של אשלגן הידרוקסיד, חממו וריפלוקס למשך 5-10 דקות, צננו במי קרח עד ל-30 מעלות, וסנן חומרים בלתי מסיסים.
(7) הוסף 0.5מול/ליטר תמיסה מימית חומצה גופרתית לתסנין תוך כדי ערבוב עד שהתמיסה חומצית לנייר בדיקה אדום קונגו. שטפו תחילה את הגבישים שהתקבלו במים קרים, לאחר מכן ממיסים אותם בתמיסת נתרן הידרוקסיד 5%, מסננים חומרים בלתי מסיסים ומצננים את התסנן במי קרח.
(8) במקביל, החמיצו את נייר הבדיקה האדום של קונגו עם חומצה גופרתית קרה של 0.5מול/ליטר עד שהוא הופך לחומצי. לאחר משקעים מלאים, מסננים אותו. שטפו היטב את הגבישים המסוננים במי קרח עד שהיון SO4 2- מתאים. לאחר הניקוז, יבש ב-40 מעלות לקבלת המוצר המוגמר diphenylthiocarbazone.
שאלות נפוצות
איך מכינים מחוון דיתיזון?
הכן את תמיסת הדיתיזון על ידיהמסת 0.05 גרם דיתיזון ב-100 מ"ל אתנול 95% בכוס של 250 מ"ל. המוצק אולי לא יתמוסס לחלוטין, אבל עם ערבוב מתקבלת תמיסה כחולה/ירוק כהה. פתרון זה צריך להיעשות טרי.
מה השימוש בדיתיזון בכימיה אנליטית?
Dithizone מוגדר כתרכובת כימית המשמשת ביישומי חישת פלואורסצנציה, במיוחד לאיתור שאריות ספציפיות בדגימות כגון ירקות ומים, שם הוא יוצר קומפלקסים הניתנים לכימות באמצעות שיטות מרווה פלואורסצנטיות.
מהי בדיקת דיתיזון לעופרת?
שיטת הדיתיזוןאמצעים עופרת במים ובשפכים. מגיב המתכות של DithiVer הוא אבקה יציבה של דיתיזון. יוני עופרת בתמיסה בסיסית מגיבים עם דיתיזון (6 Lead, Dithizone Method (300 מיקרוגרם/ליטר) Page 7) ויוצרים קומפלקס עופרת-אדום, המופק בעזרת כלורופורם.
מהי שיטת הדיתיזון לניתוח קדמיום?
קביעה קולורימטרית עם דיתיזון (דיפנילתיוקרבזון) היאשיטה פשוטה שיושמה לניתוח יוני קדמיום (Cd) במים. עם זאת, קביעת ריכוזים קרובים לערך התקן הסביבתי (3 ugL-1) השימוש בשיטה זו קשה בגלל הרגישות הנמוכה שלה.
מה ידוע גם בשם דיתיזון?
Dithizone, הידוע גם בשםדיפנילתיוקרבזון, משמש למדידת הטוהר של תכשירי אי הלבלב להשתלה בבני אדם עם סוכרת מסוג 1. זהו ליגנד שיוצר קומפלקסים עם מספר מתכות כולל כספית ועופרת.
מהי הבדיקה הטובה ביותר לקדמיום?
בדיקת הסקר והאבחון הטובה ביותר לחשיפה כרונית לקדמיום היא ארמת קדמיום בשתן 24 שעות, מנורמלת להפרשת קריאטינין. מטאלותיוניאין בשתן ו2ניתן לתאם -הפרשת מיקרוגלובולין עם חשיפה לקדמיום-לטווח ארוך.
תגיות פופולריות: Dithizone Indicator CAS 60-10-6, ספקים, יצרנים, מפעל, סיטונאי, קנייה, מחיר, בתפזורת, למכירה