Кратко о диметилглиоксиме
Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня мы поговорим с вами об одном интересном реактиве, нашедшем широкое применение в химии — о диметилглиоксиме.
Итак, диметилглиоксим (он же диацетилдиоксим, реактив Чугаева) — это бесцветные кристаллы. Диметилглиоксим легко растворим в спирте, эфире и растворах щелочей. Температура плавления — 238—240 °C. Диметилглиоксим получают действием гидроксиламина на диацетил или его монооксим. Известно 3 изомера диметилглиоксима (см. фото ниже).
Диметилглиоксим применяют для качественного и количественного определения никеля, палладия, платины, железа, кобальта, висмута, меди, олова и ванадия. Как селективный реагент для определения никеля диметилглиоксим впервые предложен Л.А. Чугаевым, поэтому и сам диметилглиоксим и аналитические реактивы на его основе иногда называют «реактив Чугаева».
Из трёх известных изомеров только анти-форма (I) представляет из себя селективный реагент на никель. Продемонстрируем процесс обнаружения ионов Ni²⁺ на простом опыте.
1. Для проведения первого опыта по качественной идентификации никеля необходимо 0.5-1г сульфата никеля(II) (либо другой растворимой соли никеля) растворить в 100-120 мл воды. Если к такому раствору по каплям приливать 1% спиртовой раствор диметилглиоксима, то в растворе выпадет осадок диметилглиоксимата никеля(II) ярко-красного цвета.
Вживую это выглядит вот так:
В аналитической химии данную реакцию чаще всего проводят в слабощелочной аммиачной среде при pH около 8-9. Фактически же образующийся нерастворимый комплекс стабилен в широком интервале pH — от 5 до 10. В сильно-кислой же среде будет наблюдаться растворение осадка, а сильно-щелочной комплексное соединение не образуется.
Для количественного определения никеля необходимо к раствору прилить избыток диметилглиоксима, выпавший осадок отфильтровать и взвесить. По полученной массе осадка можно вычислить массу содержащегося никеля т.к. осадок соответствует формуле: (С₄H₇O₂N)₂Ni. Данный способ качественного и количественного определения никеля удобен тем, что диметилглиоксимат никеля обладает интенсивной окраской, практически нерастворим в воде, осаждается достаточно чистым и хорошо отфильтровывается.
2. Кроме ионов Ni²⁺ при помощи диметилглиоксима можно обнаружить и ионы Fe²⁺. Для качественного определения ионов Fe²⁺ необходимо приготовить 2 раствора.
Первый раствор: в 25-30 мл ацетона необходимо растворить 0.5г диметилглиоксима.
Второй раствор: в 70-80 мл ацетона необходимо растворить 0.5-1г хлорида олова(II) и добавить несколько кристаллов на кончике шпателя растворимой соли железа (например, хлорида железа(III) или сульфата железа(II) ).
Если теперь слить изначально прозрачные растворы вместе, то итоговый раствор окрасится в насыщенно-красный цвет. Изменение цвета обусловлено образованием тройного комплексного соединения диметилглиоксим-олово-железо. При этом изначально считалось, что ионы Sn²⁺ только восстанавливают ионы Fe³⁺ до ионов Fe²⁺, но при этом в комплексообразовании не участвуют.
Дальнейшие исследования комплексообразования показали, что обычный диметилглиоксимат железа(II) образуется только в слабощелочной аммиачной среде и разлагается при pH<4.
В присутствии же соли олова(II) (и особенно при образовании комплекса в сильнощелочной среде) образующийся комплекс устойчив даже в сильнокислой среде и его можно выделить в свободном виде. Ни с одним другим восстановителем подобный эффект не наблюдается…
При этом реакция комплексообразования достаточно чувствительна. Так, например, в опыте показанном на видео ниже, дополнительно растворимая соль железа не добавлялась. В результате эксперимента была обнаружена примесь железа в хлориде олова(II), составляющая по паспорту для реактива марки «Ч» не более 0.005%.
Вживую это выглядит вот так:
Вот такой вот интересный реактив диметилглиоксим…
А на этом на сегодня всё. Спасибо, что дочитали доконца!
Список использованной литературы:
2. Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2 (Даф-Мед). — 671 с.
3. Чугаев Л.А. О металлических соединениях α-диоксимов // Журнал Русского физико-химического общества. — 1905. — Т. 37, вып. 2. — С. 243.