Melding

Dithizon, også kjent som difenyltiokarbazon, er et klassisk reagens i kjemisk analyse som i flere tiår har blitt brukt til bestemmelse av tungmetaller som kobber, bly, kvikksølv, kadmium og andre. Dette fascinerende molekylet er i stand til å danne stabile, intensivt fargede komplekser med en rekke overgangsmetaller, som egner seg utmerket for kvalitativ og kvantitativ analyse.

Historien til dithizon

Dithizon ble først syntetisert og beskrevet i 1925 av den tyske kjemikeren Hans Fischer. Fischer gjenkjente raskt reagensets store analytiske potensial og undersøkte grundig kompleksdannelsen med ulike metaller. I de følgende tiårene ble dithizon et av de viktigste verktøyene i klassisk våtkjemi og fant bred anvendelse innen miljøanalyse, næringsmiddelkjemi, geologi og mange andre områder.

Selv om moderne instrumentelle analysemetoder som atomabsorpsjonsspektroskopi (AAS) eller induktivt koblet plasma-massespektrometri (ICP-MS) i dag ofte har erstattet de klassiske dithizon-metodene, har reagenset ikke mistet noe av sin betydning. Spesielt i utviklings- og fremvoksende land, hvor tilgangen til høyteknologiske analyseteknikker kan være begrenset, forblir dithizon et viktig og kostnadseffektivt verktøy for bestemmelse av tungmetaller.

Kjemien til dithizon

Dithizon er et gul-oransje, krystallinsk pulver som er godt løselig i organiske løsemidler som kloroform, diklormetan eller tetraklorid. Forbindelsen tilhører klassen av tiokarbonylhydrazoner og viser en karakteristisk tautomeri – avhengig av løsningens pH-verdi foreligger dithizon i en nøytral eller en anionisk form.

I sur løsning (pH < 3) foreligger dithizon hovedsakelig i nøytral, gul form. Øker man pH-verdien, deprotoneres molekylet og det dannes det intensivt røde dithizonat-anionet. Dette er godt løselig i vandige løsninger og kan danne stabile, fargede komplekser med overgangsmetallioner.

Kompleksdannelsen skjer gjennom koordinasjon av metallet til svovel- og nitrogenatomene i dithizonliganden. Avhengig av metallet dannes det dermed komplekser med ulike farger – fra dyp rød over fiolett til grønn eller blå. Denne fargevariasjonen gjør dithizon til et verdifullt verktøy i kvalitativ analyse.

Anvendelser i tungmetallanalyse

Hovedanvendelsesområdet for dithizon er bestemmelse av tungmetaller i de mest varierte matriser. Gjennom dannelsen av stabile, fargeintensive komplekser kan spor av kobber, bly, kvikksølv, kadmium, nikkel, kobolt, sink og andre metaller påvises og kvantifiseres selv i komplekse prøver som vann, jord, matvarer eller malmer.

Den klassiske dithizon-testen foregår i flere trinn: Først ekstraheres prøven med dithizon-løsning, hvor metall-dithizon-kompleksene går over i den organiske fasen. Deretter vurderes fargen på den organiske fasen visuelt eller fotometrisk. Ved sammenligning med referanseløsninger kan konsentrasjonen av det aktuelle metallet bestemmes.

I tillegg til denne klassiske væske-væske-ekstraksjonen finnes det også varianter hvor dithizon er bundet til faste bærematerialer som kiselgel eller aktivkull. Denne fastfase-ekstraksjonen muliggjør en enklere prøveforberedelse og øker metodens selektivitet.

Begrensninger og utfordringer

Selv om dithizon er et svært kraftig reagens, finnes det også noen utfordringer ved bruken. For det første er selektiviteten ikke alltid perfekt – noen metaller som jern eller aluminium danner også fargede komplekser som kan forstyrre analysen. Her er separasjonstrinn eller bruk av maskerende/aktiverende reagensier nødvendig.

I tillegg er dithizon relativt følsomt overfor oksidasjonsmidler og pH-endringer. Ved feil prøveforberedelse eller utførelse kan det oppstå tap av følsomhet eller selektivitet. Derfor krever dithizon-analyse noe erfaring og forsiktighet fra brukeren.

Til tross for disse begrensningene forblir dithizon et viktig verktøy i klassisk tungmetallanalyse. Nettopp i situasjoner hvor moderne instrumentteknikk ikke er tilgjengelig, er det fortsatt et kostnadseffektivt og pålitelig alternativ. Med riktig metodikk kan mange tungmetallproblemer fortsatt løses ved hjelp av dette fascinerende reagenset.

Konklusjon

Dithizon er et kjemisk reagens med en lang og imponerende historie i analytisk kjemi. I over 90 år har det blitt brukt med hell til bestemmelse av tungmetaller – fra kvalitative påvisningsreaksjoner til kvantitative analyser. Selv om mer moderne instrumentelle metoder ofte har tatt over, har dithizon ikke mistet noe av sin betydning, spesielt i regioner med begrensede ressurser.

Med sin evne til å danne stabile, fargeintensive komplekser med en rekke overgangsmetaller, er dithizon et fascinerende og allsidig verktøy som også i fremtiden vil spille en viktig rolle i klassisk våtkjemi. For alle som er interessert i kjemi og analyse av tungmetaller, er dithizon et spennende og lønnsomt tema å utforske.