Ανίχνευση Επιπλέον Στοιχείων σε Οργανικές Ενώσεις

Εισαγωγή

Η ανίχνευση πολυάριθμων στοιχείων (Cl, Br, I, S και N) χρησιμοποιώντας μια συσκευή ανάφλεξης νατρίου που δεν θραύεται (NOSIA) αντί για θραύσιμους σωλήνες ανάφλεξης συζητείται σε αυτή τη μελέτη. Η διαδικασία περιλαμβάνει τη θέρμανση μιας οργανικής χημικής ουσίας και μετάλλου νατρίου στη ζώνη σύντηξης του NOSIA μέχρι να λιώσουν (100–150°C), στη συνέχεια προσθέτοντας νερό (80–90°C). Το προκύπτον μίγμα στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκε για την άμεση αναγνώριση των συστατικών. Όταν το νάτριο στην παλιά μέθοδο θερμανόταν, συχνά πηδούσε έξω από το σωλήνα ανάφλεξης και έπιανε φωτιά, προκαλώντας σημαντική ανησυχία στο εργαστήριο. Το NOSIA έχει χρησιμοποιηθεί από πολλούς δασκάλους, καθώς και από προπτυχιακούς, μεταπτυχιακούς και ερευνητικούς φοιτητές ως μια ασφαλέστερη στρατηγική και εξοικονόμηση πόρων. Η μέθοδος NOSIA δεν απαιτεί το σπάσιμο των γυάλινων σωλήνων ανάφλεξης ή το επακόλουθο φιλτράρισμα του διαλύματος. Ως αποτέλεσμα, η τεχνική NOSIA ανακαλύπτει στοιχεία και ανιχνεύει λειτουργικές ομαδοποιήσεις σε μία μόνο φάση. Επειδή η ανίχνευση στοιχείων είναι μια κοινή μέθοδος για την ταυτοποίηση των ενώσεων στην οργανική χημεία, έχουν γίνει προσπάθειες για να γίνει μια ασφαλέστερη και λιγότερο σπάταλη διαδικασία. Πτητικές, εύφλεκτες, τοξικές ή καρκινογόνες ενώσεις, για παράδειγμα, μπορεί να διαφύγουν από έναν τυπικό εύθραυστο σωλήνα ανάφλεξης, αλλά το NOSIA το αποφεύγει αυτό.

Δοκιμές για διαφορετικά στοιχεία

• Δοκιμή για αλογόνο

Όταν τα αλογόνα σε μια οργανική ουσία συνδυάζονται με μέταλλο νατρίου, δημιουργούν αλογονίδιο του νατρίου. Μετά την οξίνιση με αρ. Το HNO3, το αλογονίδιο του νατρίου που εκχυλίζεται με νερό μπορεί εύκολα να ανιχνευθεί με την προσθήκη διαλύματος νιτρικού αργύρου.

Όταν υπάρχει χλώριο, δημιουργείται ένα λευκό ίζημα τυρόγαλου που είναι διαλυτό σε διάλυμα υδροξειδίου του αμμωνίου.

• Δοκιμή για άζωτο

Όταν ο άνθρακας και το άζωτο στην οργανική ουσία συντήκονται με μέταλλο νατρίου, σχηματίζεται κυανιούχο νάτριο (NaCN), το οποίο είναι διαλυτό στο νερό. Η προσθήκη επαρκούς ποσότητας θειικού σιδήρου το μετατρέπει σε σιδηροκυανιούχο νάτριο. Τα ιόντα σιδήρου που παράγονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αντιδρούν με σιδηροκυανιούχο άλας και καθιστούν ίζημα σιδηροκυανιούχου σιδήρου από μπλε της Πρωσίας.

• Δοκιμή για θείο

Εάν η οργανική ουσία περιέχει θείο, η σύντηξη νατρίου θα το μετατρέψει σε θειούχο νάτριο. Το νιτροπρωσσικό νάτριο είναι ένα εξαιρετικό εργαλείο για την αναγνώριση ιόντων σουλφιδίου.

• Δοκιμή τόσο για άζωτο όσο και για θείο

Εάν ένα οργανικό συστατικό έχει και άζωτο και θείο, η σύντηξη νατρίου θα το μετατρέψει σε θειοκυανικό νάτριο, το οποίο στη συνέχεια θα συνδυαστεί με το Fe3+ για να δημιουργήσει το σύμπλοκο χρώματος αίματος [Fe(SCN)]. 2+

ΣΗΜΕΙΩΣΗ:Εάν υπάρχει υπερβολική αφθονία μετάλλου νατρίου στο εκχύλισμα του Lassaigne, δημιουργείται κυανιούχο νάτριο και σουλφίδια αντί για θειοκυανικό νάτριο.

Διαδικασία

• Προετοιμασία του εκχυλίσματος Lassaigne

Σε ένα σωλήνα ανάφλεξης, λίγο σφαιρίδιο μεταλλικού νατρίου και μια μικρή ποσότητα του υλικού θερμαίνονται σε κόκκινο καυτό. Στη συνέχεια βυθίζεται σε 10 ml απεσταγμένου νερού σε ένα πιάτο πορσελάνης. Το μείγμα ψήνεται καλά και στραγγίζεται. Το διήθημα χρησιμοποιείται για τις δοκιμές που αναφέρονται παρακάτω.

1. Ανίχνευση αζώτου

Προσθέστε ίσο όγκο νεοπαρασκευασθέντος, βρασμένου και ψυχθέντος διαλύματος FeSO4 σε μικρή ποσότητα του διηθήματος. Στη συνέχεια, προσθέστε μερικές σταγόνες διαλύματος FeCl3 και οξινίστε με dl HCl. Η παρουσία αζώτου υποδεικνύεται από την εμφάνιση μπλε ιζήματος.

2. Ανίχνευση χλωρίου

Προσθέστε μερικές σταγόνες βραστό και ψυχθέν αραιό HNO3 σε λίγη ποσότητα του διηθήματος. Στη συνέχεια προσθέτουμε το διάλυμα AgNO3. Η παρουσία χλωρίου επιβεβαιώνεται από την ανάπτυξη ενός λευκού ιζήματος που είναι διαλυτό στο υδροξείδιο του αμμωνίου.

3. Ανίχνευση θείου

Προσθέστε μερικές σταγόνες νεοπαρασκευασμένου διαλύματος νιτροπρωσσικού νατρίου σε μικρή ποσότητα του διηθήματος. Η παρουσία θείου υποδεικνύεται από την παρουσία ζωντανού βιολετί χρώματος.

Συμπέρασμα

Επομένως, μπορούμε να συμπεράνουμε από όλο αυτό το άρθρο ότι τα Πειράματα για την αναγνώριση στοιχείων με χρήση της παλιάς προσέγγισης είναι και σπάταλα και επικίνδυνα. Η μεθοδολογία NOSIA είναι ένας ασφαλέστερος και οικονομικότερος τρόπος και είναι ιδιαίτερα χρήσιμος για πτητικά υγρά, τα οποία έχουν αποδειχτεί δύσκολο να αντιμετωπιστούν λόγω διαφόρων θεμάτων.

Η χρήση του NOSIA αντί της τυπικής προσέγγισης εξοικονομεί 97 τοις εκατό του νερού, της ενέργειας και άλλων πόρων. Η τεχνική NOSIA ανακαλύφθηκε ότι είναι μια προσέγγιση ενός βήματος για την αναγνώριση στοιχείων, που δεν απαιτεί πρόσθετη κατασκευή εργαστηριακής υποδομής και εξοικονομεί σημαντικές ποσότητες αναλώσιμων πόρων. Το NOSIA μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διδασκαλία ιδεών πράσινης χημείας σε μαθητές της 10ης και 12ης τάξης, καθώς και για την εισαγωγή της σημασίας πρόσθετων στοιχείων σε οργανικά μόρια.