Zpráva

Dimethylglyoxim (DMG) je organické činidlo, které hraje důležitou roli v analytické chemii. Často se používá k detekci a stanovení kationtů těžkých kovů, jako je nikl, palladium, platina a kobalt. V tomto blogovém příspěvku se podíváme blíže na vlastnosti a aplikace dimethylglyoximu.

Chemická struktura a vlastnosti dimethylglyoximu

Dimethylglyoxim je organická sloučenina se souhrnným vzorcem C₄H₈N₂O₂. Obsahuje dvě oximové skupiny (-C=N-OH), které jsou vázány na dvě methylové skupiny. Tato struktura propůjčuje dimethylglyoximu charakteristickou schopnost tvorby chelátů, která je klíčová pro jeho analytické použití.

DMG je bílá, krystalická pevná látka, která je ve vodě a ve většině organických rozpouštědel pouze mírně rozpustná. Teplota tání je 240 °C. Chemicky je dimethylglyoxim slabá kyselina s hodnotou pKa přibližně 11,1. Tato vlastnost umožňuje používat DMG v pH-závislých reakcích.

Analytické aplikace dimethylglyoximu

Hlavní aplikace dimethylglyoximu spočívá v kvalitativní a kvantitativní analýze kationtů těžkých kovů. Zejména ionty niklu(II) tvoří s DMG intenzivně červený, krystalický komplex, který je snadno detekovatelný. Tento komplex má souhrnný vzorec [Ni(DMG)₂] a vykazuje čtvercovou planární koordinační geometrii.

Důkaz niklu(II) s dimethylglyoximem se obvykle provádí v alkalickém roztoku. Niklový iont reaguje se dvěma molekulami DMG za vzniku červeného chelátového komplexu. Tato reakce je velmi specifická pro nikl a může být proto použita pro kvalitativní identifikaci.

Kromě niklu mohou také další kationty těžkých kovů, jako je palladium(II), platina(II), kobalt(II) a železo(II), tvořit komplexy s dimethylglyoximem. Tyto komplexy však vykazují jiné barvy, takže je možné rozlišit kovy. Použitím fotometrických metod lze koncentraci kovových iontů kvantitativně stanovit.

Důkaz niklu s dimethylglyoximem

Důkaz niklu(II)-iontů pomocí dimethylglyoximu je klasický experiment v anorganické analytice. Postup je následující:

1. Přídavek roztoku obsahujícího nikl(II) do alkalického roztoku DMG
2. Tvorba červeného krystalického komplexu [Ni(DMG)₂]
3. Srážení komplexu, který lze snadno odfiltrovat
4. Identifikace niklu podle charakteristické červené barvy

Citlivost důkazu je v rozsahu 0,1 mg niklu na litr roztoku. Úpravou pH a koncentračních poměrů lze dále optimalizovat selektivitu a mez detekce.

Kvantitativní stanovení těžkých kovů

Kromě kvalitativního důkazu lze dimethylglyoxim použít i pro kvantitativní analýzu kationtů těžkých kovů. K tomu se fotometricky měří vytvořené kovové komplexy. Porovnáním s kalibračními přímkami lze přesně určit koncentraci kovových iontů.

Typickými oblastmi použití jsou analýza niklu, palladia, platiny a kobaltu v průmyslových produktech, vzorcích životního prostředí nebo biologických matricích. DMG zde nabízí cenově výhodnou a spolehlivou alternativu k náročnějším instrumentálním metodám, jako je atomová absorpční spektroskopie.

Další aplikace dimethylglyoximu

Kromě analytického použití se dimethylglyoxim využívá i v dalších oblastech:

Komplexotvorné činidlo při získávání kovů

DMG lze použít pro selektivní extrakci a separaci kovových iontů z roztoků. Tento proces se využívá v hydrometalurgické úpravě rud.

Lékařské aplikace

V medicíně se dimethylglyoxim dříve používal jako antidotum při otravách niklem. Dnes hraje roli při stanovení alergií na nikl.

Výzkum a vývoj

V základním výzkumu slouží DMG jako modelová sloučenina pro studium kovových komplexů a tvorby chelátů. Používá se také při vývoji nových analytických metod.

Závěr

Dimethylglyoxim je všestranný organický činidlo s dlouhou tradicí v analytické chemii. Jeho hlavní oblast použití spočívá v kvalitativním a kvantitativním stanovení kationtů těžkých kovů, jako je nikl, palladium a kobalt. Tvorba barevných chelátových komplexů umožňuje jednoduchou, ale spolehlivou detekci těchto kovů.

Kromě analytického použití se DMG využívá i v dalších oblastech, jako je získávání kovů a medicína. Celkově je dimethylglyoxim důležitým nástrojem v moderní chemii a materiálové vědě.