Besked

Dimethylglyoxim (DMG) er et organisk reagens, der spiller en vigtig rolle i analytisk kemi. Det anvendes ofte til detektion og bestemmelse af tungmetalkationer som nikkel, palladium, platin og kobolt. I dette blogindlæg vil vi tage et nærmere kig på egenskaberne og anvendelserne af dimethylglyoxim.

Kemisk struktur og egenskaber ved dimethylglyoxim

Dimethylglyoxim er en organisk forbindelse med sumformlen C₄H₈N₂O₂. Den har to oximgrupper (-C=N-OH), der er bundet til to metylgrupper. Denne struktur giver dimethylglyoxim en karakteristisk chelatdannelsesevne, der er afgørende for dens analytiske anvendelse.

DMG er en hvid, krystallinsk faststof, der kun er moderat opløselig i vand og de fleste organiske opløsningsmidler. Smeltepunktet ligger ved 240 °C. Kemisk set er dimethylglyoxim en svag syre med en pKs-værdi på omkring 11,1. Denne egenskab gør det muligt at anvende DMG i pH-afhængige reaktioner.

Analytiske anvendelser af dimethylglyoxim

Hovedanvendelsen af dimethylglyoxim ligger i den kvalitative og kvantitative analyse af tungmetalkationer. Især nikkel(II)-ioner danner med DMG et intensivt rødt, krystallinsk kompleks, der let kan påvises. Dette kompleks har sumformlen [Ni(DMG)₂] og har en kvadratisk-planar koordinationsgeometri.

Påvisningen af nikkel(II) med dimethylglyoxim foregår typisk i alkalisk opløsning. Her reagerer nikkel-ionen med to molekyler DMG under dannelse af det røde chelatkompleks. Denne reaktion er meget specifik for nikkel og kan derfor anvendes til kvalitativ identifikation.

Udover nikkel kan også andre tungmetalkationer som palladium(II), platin(II), kobolt(II) og jern(II) danne komplekser med dimethylglyoxim. Disse komplekser har dog andre farver, så en adskillelse af metallerne er mulig. Ved anvendelse af fotometriske metoder kan koncentrationen af metallioner bestemmes kvantitativt.

Nickelpåvisning med dimethylglyoxim

Påvisningen af nikkel(II)-ioner med dimethylglyoxim er et klassisk eksperiment i uorganisk analytik. Forløbet er som følger:

1. Tilsætning af en nikkel(II)-holdig opløsning til en alkalisk DMG-opløsning
2. Dannelse af et rødt, krystallinsk [Ni(DMG)₂]-kompleks
3. Udfældning af komplekset, som let kan filtreres fra
4. Identifikation af nikkel ud fra den karakteristiske røde farve

Følsomheden af påvisningen ligger i området 0,1 mg nikkel pr. liter opløsning. Ved variation af pH-værdi og koncentrationsforhold kan selektiviteten og detektionsgrænsen optimeres yderligere.

Kvantitativ bestemmelse af tungmetaller

Ud over den kvalitative påvisning kan dimethylglyoxim også anvendes til kvantitativ analyse af tungmetalkationer. Her måles de dannede metallkomplekser fotometrisk. Ved sammenligning med kalibreringskurver kan koncentrationen af metallionerne bestemmes præcist.

Typiske anvendelsesområder omfatter analyse af nikkel, palladium, platin og kobolt i industrivarer, miljøprøver eller biologiske matricer. DMG tilbyder her en omkostningseffektiv og pålidelig alternativ til mere omkostningsfulde instrumentelle metoder som atomabsorptionsspektroskopi.

Yderligere anvendelser af dimethylglyoxim

Ud over analytisk anvendelse finder dimethylglyoxim også brug i andre områder:

Kompleksdanner i metaludvinding

DMG kan anvendes til selektiv ekstraktion og adskillelse af metallioner fra opløsninger. Denne proces anvendes i hydrometallurgisk malmforarbejdning.

Medicinske anvendelser

I medicinen blev dimethylglyoxim tidligere brugt som modgift ved nikkelforgiftninger. I dag spiller det en rolle ved bestemmelse af nikkelallergier.

Forskning og udvikling

I grundforskning tjener DMG som en modelforbindelse til studiet af metallkomplekser og chelatdannelse. Den finder også anvendelse i udviklingen af nye analytiske metoder.

Konklusion

Dimethylglyoxim er et alsidigt organisk reagens med en lang tradition i analytisk kemi. Dens hovedanvendelsesområde ligger i den kvalitative og kvantitative bestemmelse af tungmetalkationer som nikkel, palladium og kobolt. Dannelsen af farvede chelatkomplekser muliggør en enkel, men pålidelig påvisning af disse metaller.

Ud over analytisk anvendelse finder DMG også brug i andre områder som metaludvinding og medicin. Samlet set er dimethylglyoxim et vigtigt værktøj i moderne kemi og materialevidenskab.