Dimethylglyoxim – et klassisk reagens i tungmetallkationanalysen
Dimetylglyoksim (DMG) er et organisk reagens som spiller en viktig rolle i analytisk kjemi. Det brukes ofte til deteksjon og bestemmelse av tungmetallkationer som nikkel, palladium, platina og kobolt. I denne blogginnlegget vil vi ta et nærmere blikk på egenskapene og anvendelsene til dimetylglyoksim.
Kjemisk struktur og egenskaper ved dimetylglyoksim
Dimetylglyoksim er en organisk forbindelse med sumformelen C₄H₈N₂O₂. Den har to oksimgrupper (-C=N-OH) som er bundet til to metylgrupper. Denne strukturen gir dimetylglyoksim en karakteristisk kelatdannende evne som er avgjørende for dens analytiske bruk.
DMG er en hvit, krystallinsk faststoff som bare er moderat løselig i vann og de fleste organiske løsemidler. Smeltepunktet ligger på 240 °C. Kjemisk sett er dimetylglyoksim en svak syre med en pKs-verdi på omtrent 11,1. Denne egenskapen gjør det mulig å bruke DMG i pH-avhengige reaksjoner.
Analytiske anvendelser av dimetylglyoksim
Hovedanvendelsen av dimetylglyoksim ligger i kvalitativ og kvantitativ analyse av tungmetallkationer. Spesielt danner nikkel(II)-ioner med DMG et intensivt rødt, krystallinsk kompleks som lett kan påvises. Dette komplekset har sumformelen [Ni(DMG)₂] og har en kvadratisk-planar koordinasjonsgeometri.
Påvisning av nikkel(II) med dimetylglyoksim skjer vanligvis i alkalisk løsning. Her reagerer nikkelionet med to molekyler DMG under dannelse av det røde kelatkomplekset. Denne reaksjonen er svært spesifikk for nikkel og kan derfor brukes til kvalitativ identifisering.
Foruten nikkel kan også andre tungmetallkationer som palladium(II), platina(II), kobolt(II) og jern(II) danne komplekser med dimetylglyoksim. Disse kompleksene har imidlertid andre farger, slik at det er mulig å skille metallene. Ved hjelp av fotometriske metoder kan konsentrasjonen av metallionene bestemmes kvantitativt.
Nikkelpåvisning med dimetylglyoksim
Påvisningen av nikkel(II)-ioner med dimetylglyoksim er et klassisk eksperiment i uorganisk analytikk. Fremgangsmåten er som følger:
- Tilsetning av en nikkel(II)-holdig løsning til en alkalisk DMG-løsning
- Dannelse av et rødt, krystallinsk [Ni(DMG)₂]-kompleks
- Utfelling av komplekset, som lett kan filtreres bort
- Identifisering av nikkel basert på den karakteristiske røde fargen
Følsomheten til påvisningen ligger i området 0,1 mg nikkel per liter løsning. Ved variasjon av pH-verdi og konsentrasjonsforhold kan selektiviteten og deteksjonsgrensen optimeres ytterligere.
Kvantitativ bestemmelse av tungmetaller
Foruten kvalitativ påvisning kan dimetylglyoksim også brukes til kvantitativ analyse av tungmetallkationer. For dette formålet måles de dannede metallkompleksene fotometrisk. Ved sammenligning med kalibreringskurver kan konsentrasjonen av metallionene bestemmes nøyaktig.
Typiske anvendelsesområder er analyse av nikkel, palladium, platina og kobolt i industrivarer, miljøprøver eller biologiske matriser. DMG tilbyr her et kostnadseffektivt og pålitelig alternativ til mer omfattende instrumentelle metoder som atomabsorpsjonsspektroskopi.
Flere anvendelser av dimetylglyoksim
Foruten analytisk bruk finner dimetylglyoksim også anvendelse i andre områder:
Kompleksdanner i metallutvinning
DMG kan brukes til selektiv ekstraksjon og separasjon av metallioner fra løsninger. Denne prosessen brukes i hydrometallurgisk malmforedling.
Medisinske anvendelser
I medisin ble dimetylglyoksim tidligere brukt som motgift ved nikkelforgiftning. I dag spiller det en rolle i påvisning av nikkelallergier.
Forskning og utvikling
I grunnleggende forskning tjener DMG som en modellforbindelse for studier av metallkomplekser og kelatdannelse. Den finner også anvendelse i utviklingen av nye analytiske metoder.
Konklusjon
Dimetylglyoksim er et allsidig organisk reagens med en lang tradisjon i analytisk kjemi. Hovedanvendelsesområdet ligger i kvalitativ og kvantitativ bestemmelse av tungmetallkationer som nikkel, palladium og kobolt. Dannelsen av fargede kelatkomplekser muliggjør en enkel, men pålitelig påvisning av disse metallene.
Foruten analytisk anvendelse finner DMG også bruk i andre områder som metallutvinning og medisin. Totalt sett er dimetylglyoksim et viktig verktøy i moderne kjemi og materialvitenskap.
