Jump to content

Молибденовый синий

Образец одного вида молибденового синего с формулой Na 15 [Mo МЫ 126 мес. V 28 О 462 Н 14 2 О) 70 ] 1 2 [Для МЫ 124 мес. V 28 О 457 Н 14 2 О) 68 ] 1 2 . [ 1 ]

Молибденовый синий — это термин, применяемый к:

  • восстановленные гетерополимолибдатные комплексы, полиоксометаллаты, содержащие Mo(V), Mo(VI) и гетероатом, такой как фосфор или кремний.
  • восстановленные изополимолибдатные комплексы, полиоксометаллаты, содержащие Mo(V), Mo(VI), образующиеся при восстановлении растворов Mo(VI)
  • синий пигмент, содержащий оксид молибдена(VI).

«Гетерополимолибденовый синий» широко используется в аналитической химии и в качестве катализаторов. Образование «изополимомолибденового синего цвета» интенсивного синего цвета использовалось в качестве чувствительного теста на восстанавливающие реагенты. Недавно было показано, что они содержат очень крупные анионные частицы, основанные на так называемом «большом колесе», содержащем 154 атома Мо, с формулой [Mo 154 O 462 H 14 (H 2 O) 70 ] 14− . [ 2 ]

Молибденовый синий пигмент исторически задокументирован. [ 3 ] но, возможно, сегодня не используется.

Гетерополимолибденовый синий

[ редактировать ]

Первый гетерополимолибдат и первый гетерополиметаллат, желтый фосфомолибдат аммония , (NH 4 ) 3 PMo 12 O 40 были открыты Берцелиусом в 1826 году. [ 4 ] Атом фосфора в анионе называется гетероатомом , другие гетероатомы — кремний и мышьяк. Гетерополимолибденовый синий цвет имеет структуру, основанную на структуре Кеггина . Синий цвет возникает из-за почти бесцветного аниона, такого как фосфомолибдатный анион PMo.
12
О 3−
40
, может принимать больше электронов (т.е. восстанавливаться), образуя интенсивно окрашенный комплекс смешанной валентности. Это может происходить за один или два электрона. [ 4 ] Процесс восстановления обратим, и структура аниона практически не изменяется. [ 4 ]

ПМО МЫ
12
О 3−
40
+ 4 и ⇌ ПМо V
4
мес. МЫ
8
О 7−
40

Строение аниона PMo V
4
мес. МЫ
8
О 7−
40
, был определен в твердом состоянии и представляет собой β-изомер (т.е. с одной из четырех групп октаэдров с общими краями на ионе α-Кеггина, повернутой на 60°). [ 5 ] Подобные структуры были обнаружены с гетероатомами кремния, германия или мышьяка. [ 4 ]

Интенсивный синий цвет восстановленного аниона является основой использования гетерополомолибденового синего цвета в количественных и качественных аналитических методах. Это свойство эксплуатируется следующим образом:

  • анализируемый образец подвергается реакции с образованием восстановленного синего гетерополимолибдата, чтобы:
    • обнаружить присутствие гетероатома, например, при точечном тесте
    • измерить количество гетероатома, присутствующего в образце колориметрически
  • образец добавляют к раствору почти бесцветного невосстановленного комплекса с целью:
    • обнаружить присутствие восстанавливающего соединения, например, восстанавливающего сахара, такого как глюкоза
    • измерить количество восстанавливающего соединения в двухэтапной процедуре

Использование в количественном анализе

[ редактировать ]

Колориметрическое определение P, As, Si и Ge

[ редактировать ]

Определение фосфора, мышьяка, кремния и германия являются примерами использования гетерополимолибденового синего в аналитической химии. Следующий пример описывает определение фосфора. Пробу, содержащую фосфат, смешивают с кислым раствором Мо. МЫ , например молибдат аммония , для производства PMo
12
О 3−
40
, который имеет структуру α-кеггина . Затем этот анион восстанавливается, например, аскорбиновой кислотой или SnCl 2 , с образованием синего иона β-кеггина PMo.
12
О 7−
40
. [ 5 ] Количество образующихся ионов синего цвета пропорционально количеству присутствующего фосфата, а поглощение можно измерить с помощью колориметра для определения количества фосфора. Примеры процедур:

  • анализ фосфатов в морской воде. [ 6 ]
  • стандартные методы определения содержания фосфора и кремния в металлах и металлических рудах. (например, BSI [ 7 ] и ИСО [ 8 ] [ 9 ] стандарты)
  • определение германия и мышьяка [ 10 ]

Сравнение измеренного поглощения с показаниями, полученными при анализе стандартных растворов, означает, что детальное понимание структуры синего комплекса было ненужным.

Этот колориметрический метод неэффективен, когда в растворе с фосфатом присутствуют сравнимые количества арсената. Это связано с сильным химическим сходством арсената и фосфата. Однако полученный молибденовый синий для арсената, полученный с использованием той же процедуры, действительно дает немного другую спектральную характеристику. [ 11 ]

В последнее время устройства на бумажной основе стали очень привлекательными для использования колориметрического определения для изготовления недорогих, одноразовых и удобных аналитических устройств для определения реактивного фосфата в полевых условиях. Используя недорогую и портативную инфракрасную систему Lightbox, можно создать однородную и воспроизводимую среду освещения, чтобы воспользоваться пиковым поглощением реакции молибденового синего и улучшить предел обнаружения бумажных устройств. Эта система может заменить дорогостоящее лабораторное оборудование-спектрометры. [ 12 ]

Колориметрическое определение глюкозы

[ редактировать ]

Методы Фолина-Ву и Шомоджи-Нельсона основаны на одних и тех же принципах. На первом этапе глюкоза (или восстанавливающий сахар) окисляется с использованием раствора иона Cu(II), который в результате процесса восстанавливается до Cu(I). На втором этапе ионы Cu(I) затем окисляются обратно до Cu(II) с использованием бесцветного гетерополимолибдатного комплекса, который в процессе восстанавливается с образованием характерного синего цвета. Наконец, абсорбцию гетерополимолибденового синего измеряют с помощью колориметра и сравнивают со стандартами, приготовленными из реагирующих растворов сахаров известной концентрации, для определения количества присутствующего редуцирующего сахара.
Метод Фолина-Ву [ 13 ] используется реагент, содержащий вольфрамат натрия . Точная природа синего комплекса в этой процедуре неизвестна.
В методе Шомоджи-Нельсона используется арсеномолибдатный комплекс, образующийся в результате реакции молибдата аммония (NH 4 ) 6 Mo 7 O 24 с арсенатом натрия Na 2 HAsO 7 . [ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]

Колориметрическое определение некоторых препаратов, содержащих катехол.

[ редактировать ]

Некоторые лекарства, содержащие катехиновую группу, реагируют с фосфорномолибденовой кислотой (H 3 PMo 12 O 40 ), образуя гетерополимолибденовый синий цвет. [ 17 ] Можно определить микроколичества лекарств.

Использование в качественном анализе

[ редактировать ]

Примеры простых тестов [ 18 ] показаны ниже, которые зависят от получения молибденового синего цвета либо за счет восстановления:

  • тесты на Sn(II) и Sb(III)
  • тесты на органические восстановители

или путем обнаружения гетероатома

  • силикат
  • фосфат

Спрей-реактив Диттмера для фосфолипидов используется в тонкослойной хроматографии для обнаружения фосфолипидов. Реагент для опрыскивания готовят следующим образом:

  • Оксид молибдена(VI) MoO 3 растворяется в серной кислоте.
  • Второй раствор состоит из металлического молибдена, растворенного в некоторой части первого раствора.
  • Спрей состоит из разбавленной смеси первого и второго растворов.

При нанесении на пластину ТСХ соединения, содержащие эфир фосфорной кислоты, сразу проявляются в виде синих пятен. [ 19 ]

Изополимолибденовый синий

[ редактировать ]

Изополимолибденовый синий цвет известен уже много лет. Они являются причиной «голубых вод», обнаруженных возле Айдахо-Спрингс, известных коренным американцам. Впервые они были описаны Шееле и Берцелиусом. [ 2 ] Соединения, ответственные за синий цвет, не были известны до 1995 года. [ 20 ] До этого было хорошо известно, что существуют полимолибдаты Мо(VI). Оксид молибдена(VI) MoO 3 при растворении в водной щелочи образует тетраэдрический молибдат-анион MoO . 2−
4
. Растворение солей молибдата в сильной кислоте приводит к образованию «молибденовой кислоты» MoO 3 ·2H 2 O. Между этими крайними значениями pH образуются полимерные ионы, которые в основном состоят из октаэдрических звеньев MoO 6, имеющих общие углы и края. Примеры включают Мо
7
6−
24
, Пн.
8
О 4−
26
и понедельник
36
36О
112
2 О) 8−
16
, которые содержат единицу типа {(Mo)Mo 5 }, состоящую из центральной MoO 7, пентагональной бипирамиды разделяющей ребра с пятью октаэдрами MoO 6 . Более поздняя единица встречается также в гигантских разновалентных молибденовых синих частицах [H x Mo 368 O 1032 (H 2 O) 240 (SO 4 ) 48 ] 48− ( х ≈ 16) [ 21 ] а также в кластере, описанном в следующем разделе. Молибденовый синий получают восстановлением подкисленных растворов молибдата (VI).

Большое колесо

[ редактировать ]

Первая публикация о структуре колесообразного кластерного аниона, впервые определенная для нитрозильного производного Achim Müller et al. [ 20 ] было объявлено в журнале New Scientist как «Большое колесо откатывает молекулярные границы». [ 22 ] Дальнейшая работа той же группы затем уточнила первоначальные результаты и определила структуру круга, полученного в растворах молибдата, как [Mo 154 O 462 H 14 (H 2 O) 70 ] 14− . [ 20 ] Затем было показано, что кластер типа Mo 154 является основным структурным типом соединений молибденового синего, полученных в несколько иных условиях. [ 2 ]

Структура большого колеса построена из блоков, содержащих 11 атомов Мо (единицы типа {Mo 11 }), 14 из которых связаны друг с другом, образуя кластер типа {Mo 154 }, имеющий внешний диаметр 3,4 нм. (12 звеньев типа {Mo 11 } также участвуют в построении высших симметричных сферических систем, называемых кеплератами. [ 2 ] ) Эти блоки состоят из центральной бипирамиды МоО 7 , разделяющей ребра с 5 октаэдрами МоО 6 (иллюстрация этого находится на стр. 155 обзора). [ 23 ] ). Еще 5 связывающих октаэдров MoO 6 повторяющийся блок типа {Mo 11 образуют }.

Сферический везикула

[ редактировать ]

само собирается полая сферическая конструкция Наряду с другими агрегатами из примерно 1165 колес Mo 154 . По аналогии с липидными везикулами это было названо везикулой. В отличие от липидных везикул, которые стабилизируются гидрофобными взаимодействиями, считается, что везикула стабилизируется за счет взаимодействия притяжения Ван-дер-Ваальса, электростатического отталкивания на большие расстояния с дальнейшей стабилизацией, возникающей за счет водородных связей с участием молекул воды, инкапсулированных между кластерами в форме колеса и в внутреннюю часть пузырьков. Радиус пузырька составляет 45 нм. [ 24 ]

Молибденовый синий пигмент

[ редактировать ]

Пигмент, названный молибденовым синим, был зарегистрирован в 1844 году как смесь молибдена с « оксидом олова или фосфатом извести ». [ 3 ] Альтернативная рецептура включает «переваривание» сульфида молибдена азотной кислотой с образованием молибденовой кислоты, которую затем смешивают с оловянными опилками и небольшим количеством соляной кислоты (HCl) . [ 3 ] Его испаряют и нагревают с оксидом алюминия. В статье 1955 года говорится, что молибденовый синий нестабилен и не используется в коммерческих целях в качестве пигмента. [ 25 ] Химический состав этих пигментов не исследован.

  1. ^ Джон Р. Шепли (2004). Неорганические синтезы, Том 34 . John Wiley & Sons, Inc. с. 197 . ISBN  978-0-471-64750-8 .
  2. ^ Jump up to: а б с д От Шееле и Берцелиуса до Мюллера: новый взгляд на полиоксометаллаты (ПОМ) и «недостающее звено» между подходами «снизу вверх» и «сверху вниз» П. Гузера, М. Че; L'Actualité Chimique , 2006, 298 , 9
  3. ^ Jump up to: а б с Словарь искусств, мануфактур и горнодобывающей промышленности: содержащий четкое изложение их принципов , Эндрю Юр , опубликовано в 1844 году, Д. Эпплтон и компания.
  4. ^ Jump up to: а б с д Гринвуд, штат Нью-Йорк; Эрншоу, А. (1997). Химия элементов, 2-е издание, Оксфорд: Баттерворт-Хайнеманн. ISBN   0-7506-3365-4
  5. ^ Jump up to: а б Структура гетерополи синего. Четырехэлектронно-восстановленный бета-12-молибдофосфат-анион , JN Barrows, GB Jameson, MT Pope, J. Am. хим. Соц. , 1985, 107 , 1771
  6. ^ «Метод одного раствора для определения растворимого фосфата в морской воде», Мерфи Дж., Райли Дж. П., J. Mar. Biol. доц. Великобритания , 1958, 37 , 9–14.
  7. ^ BS1728-12:1961 «Стандартные методы анализа алюминия и алюминиевых сплавов. Определение кремния (абсорбциометрический метод молибденового синего)», дата публикации 14 октября 1961 г. ISBN   0-580-01569-6
  8. ^ ISO 7834:1987 «Железные руды. Определение содержания мышьяка. Спектрофотометрический метод молибденового синего»
  9. ^ ISO 8556:1986 «Название: Алюминиевые руды. Определение содержания фосфора. Спектрофотометрический метод молибденового синего»
  10. ^ "Определение фосфора, германия, кремния и Мышьяк по методу гетерополического голубого цвета» Д. Ф. Больц, М. Г. Меллон, Аналитическая химия , 19 (1947), 873. два : 10.1021/ac60011a019
  11. ^ «Определение фосфата/арсената модифицированным методом молибденового синего и восстановление арсената S
    2
    2−
    4
    " Susanna Tsang, Frank Phu, Marc M Baum and Gregory A Poskrebyshev; Talanta 71 (4): 1560–8 (2007), doi : 10.1016/j.talanta.2006.07.043
  12. ^ Хейдари-Бафруи, Ходжат; Рибейро, Бренно; Чарбаджи, амер; Анагностопулос, Константин; Фагри, Мохаммед (16 октября 2020 г.). «Портативный инфракрасный световой короб для улучшения пределов обнаружения фосфатных устройств на бумажной основе» . Измерение . 173 : 108607. doi : 10.1016/j.measurement.2020.108607 . ISSN   0263-2241 . S2CID   225140011 .
  13. ^ «Система анализа крови» О. Фолин, Х. Ву, Журнал биологической химии (1920), 41 (3), 367.
  14. ^ Анализ пищевых продуктов С. Сюзанна Нильсон (2003) Springer ISBN   0-306-47495-6
  15. ^ «Новый реагент для определения сахаров», М. Сомоджи, Журнал биологической химии (1945), 160 , 61.
  16. ^ «Фотометрическая адаптация метода Сомоджи для определения глюкозы», Нельсон Н., Журнал биологической химии (1944), 153 , 375.
  17. ^ «Спектрофотометрическое определение микроколичеств карбидопы, леводопы и альфа-метилдопы с использованием молибдатофосфорной кислоты», PB Issopoulos, Pharm. Акта Хелв. 64 , 82 (1989)
  18. ' ^ «Точечный анализ», Эрвин Юнгрейс, Энциклопедия аналитической химии , Джон Вили и сыновья (2000)
  19. ^ «Простой специфический спрей для обнаружения фосфолипидов на тонкослойных хроматограммах», Диттмер, Дж. К., Р. Л. Лестер. Дж. Липид Рез. 5 (1964), 126–127
  20. ^ Jump up to: а б с «[Mo 154 (NO) 14 O 420 (OH) 28 (H 2 O) 70 ] (25±5)− : Водорастворимое большое колесо с более чем 700 атомами и относительной молекулярной массой около 24000», А. Мюллер, Э. Крикемейер, Дж. Мейер, Х. Богге, Ф. Петерс, В. Пласс, Э. Диманн, С. Диллинджер, Ф. Ноннебрух, М. Рандерат, К. Менке Int. , 1995, 34 , 19, 2122. Первая формула была опубликована с пределом погрешности для отрицательного заряда, окончательная принятая в настоящее время формула: [Mo 154 (NO) 14 O 448 H 14 (H 2 O) 70 ] 28− (см. «Растворимый молибденовый синий — 'des Pudels Kern'», A. Müller, C. Serain, Acc. Chem. Res. , 2000, 33 , 2).
  21. ^ «Неорганическая химия увеличивает размер белка: нано-еж Mo 368 , инициирующий нанохимию путем нарушения симметрии», А. Мюллер, Э. Бекманн, Х. Бёгге, А. Дресс, Ангью. хим. Межд. Эд. , 2002, 41 , 1162
  22. ^ «Большое колесо отодвигает молекулярные границы», Д. Брэдли, New Scientist , 1995, 148 , 18.
  23. ^ «На пути от тайны молибденового синего через соответствующие строительные блоки, которыми можно манипулировать, к аспектам материаловедения», А. Мюллер, С. Рой, Коорд. хим. Ред. 2003, 245 , 153
  24. ^ «Самосборка в водном растворе кругообразных кластеров оксида Mo 154 в везикулы», Т. Лю, Э. Диманн, Х. Ли, Платье AWM, А. Мюллер, Природа , 2003, 426 , 59
  25. ^ «Неорганические пигменты», У. Г. Хакл, Э. Лалор, Промышленная и инженерная химия (1955), 47 , 8, 1501.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: bc73616b420a3e0d376694648234409b__1695395820
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/bc/9b/bc73616b420a3e0d376694648234409b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Molybdenum blue - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)